深孔注浆专项施工方案.doc
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深孔注浆专项施工方案.doc
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石家庄轨道交通1号线04标 深孔注浆专项施工方案
目录
1.编制依据 1
2.工程概况 1
2.1工程简介 1
2.2工程地质 2
2.3水文概况 2
2.4设计概况 2
3.1施工方案设计 2
3.2深孔注浆原理 3
4.1准备工作 3
4.2钻孔的布置及工序 3
4.3注浆材料的选择 5
4.4注浆量 5
4.5注浆压力的选定 6
4.6注浆过程中异常情况处理 7
4.7注浆机械 7
4.8注浆工艺及要求 8
4.9工期安排 9
4.10人员安排 9
5.施工保证措施 9
5.1质量保证措施 9
5.2安全保证措施 9
5.3文明施工、环境保护保障措施 10
6.出现坍塌时的应急响应措施 10
6.1临界条件 10
6.2产生的主要原因 10
6.3应急响应措施 10
6.4坍塌的应急抢救要求 11
6.5设备物资配置及相关措施 11
中铁航空港建设集团有限公司11
石家庄轨道交通1号线一期工程
XXXX站~XXXX站区间风险源深孔注浆施工方案
1.编制依据
1)石家庄市城市轨道交通1号线一期工程XXXX站~XXXX站区间暗挖段主体结构施工图;
2)XXXX站~XXXX站区间挖隧道专项施工方案;
3)根据目前我施工单位掌握的现场勘测资料;
4)根据目前施工情况和工期的要求;
5)现行国家、行业相关技术规范、要求、标准及石家庄市有关安全、质量、工程验收等方面的地方性法规和行业标准、法律和法规;
6)我单位现有的施工技术、施工管理和机械设备配备能力。
2.工程概况
2.1工程简介
石家庄轨道交通1号线XXXX站~XXXX站区间,由站前街的XXXX站出发,沿中山路向东,到达XXXX站。
区间起点里程K9+603.75,终点里程K10+686.300,全长1082.55m。
暗挖隧道下穿地下通道、电力沟、污水管等风险源,为保证地铁上方构筑物及管线的安全,控制地面沉降。
隧道初支外2.5m,初支内1m范围内采用深孔注浆加固措施。
序号
风险源工程名称
对应线路里程
注浆部位
注浆加固长度
1
矿山法区间下穿华北眼镜城地下通道
K9+640.15
K9+628~+652
双线
48m
2
矿山法区间下穿电力沟
K9+670.95
K9+660.95~+680.95
双线
40m
3
矿山法下穿污水管
K9+687.9
K9+680.95~+697.95
双线
34m
4
矿山法区间侧穿过街天桥
K9+749.2
K9+735~+760
右线
25m
5
矿山法区间侧穿过街天桥
K10+235.5
K10+215.5~255.5
双线
80m
2.2工程地质
本区间暗挖段结构拱顶以上主要为素填土①2层、黄土状粉质粘土③1层、黄土状粉土③2层、粉细砂④1层及粉质粘土⑤1层。
其中粉细砂④1层为中密土层,土体自稳能力较差,施工过程中容易发生坍塌。
穿越风险源时,隧道拱顶上方地质为黄土状粉质粘土③1层,隧道上半断面主要位于粉细砂④1层及粉质粘土⑤1层中。
2.3水文概况
本段勘察钻孔最大深度45m,在勘察深度范围内未能实测到地下水位,根据本场地周边水井的调查资料及区域水文地质资料,本段线路结构所在地层无地下水。
区间施工不需施工降水。
但由于大气降水等原因,不排除局部存在上层滞水的可能性,因此施工时须考虑上层滞水对本工程的影响。
2.4设计概况
区间暗挖结构支护参数表
项目
设计参数
材料
标准断面
开挖方式
台阶法开挖,预留核心土。
初期支护
超前支护
拱部120°,环向间距300mm,L=2m,每榀打设
φ42×3.25
钢筋网
φ6.5@150×150mm
单层钢筋网
喷射砼
厚度0.25m
C25喷射混凝土
格栅钢架
间距0.5m
HRB400/HPB300
临时仰拱
每榀设置
C25喷射混凝土
锁脚锚管
每榀一打,上台阶角部,L=2.5m
φ42×3.25
3.施工技术方案
3.1施工方案设计
1)施工目的:
本着加固地层的目的,使解~平区间暗挖隧道顶部及侧面增加抗压强度和粘结性,实现加固地层的目的,保证暗挖隧道下穿构筑物及电力隧道等风险源时拱顶土体稳定,拱顶沉降量在20mm以内,倾斜率控制在0.002以内。
2)施工方法选择:
本工程采用双重管无收缩注浆工法,对隧道上导初支外2.5m。
初支内1m范围内进行深孔注浆。
注浆孔数为27个,深度为12m,三排布设,以达到稳固土体的预期目的。
3.2深孔注浆原理
深孔注浆是用水泥-水玻璃浆液从注浆孔道均匀地注入土体中,以填充、渗透和挤密等方式,驱走砂层和粘土颗粒间的水分和气体,并填充期位置,通过改性浆液中所含矿物与土体中的水土分别发生水解、水化反应以及团粒作用等,形成悬浮胶体和团粒,硬化后形成强度大、压缩小和抗渗性高、稳定性良好的土体。
同时改性浆液本身胶凝时间短,在吃力含碎较大、渗透系数较大的砂层时能更好的、及时的加固止水。
土体结硬后后,土体的孔隙率和含水率较低,密度加大,同时由于改性浆液挤压土体,使土体抗变形能力增加,提高了变形模量,从而防止或减少掌子面土体坍塌。
4.深孔注浆施工
4.1准备工作
1)掌子面封闭采用C25喷射混凝土,混凝土喷射厚度为20cm,中间铺设一层钢筋网片(,6.5@150×150)。
2)钻机就位之前,先进行测量放线工作,测量出每个孔的具体位置,并用红油漆标出。
3)搭设脚手架、严格按照相关技术规程进行。
4)熟悉技术交底所交的相关内容。
4.2钻孔的布置及工序
1)钻孔布置如下图4-1所示,在钻孔过程中先上后下,先外后内,注浆采用后退式分段注浆,布孔间距600mm。
钻孔施工按照上下台阶拉开3m距离,每循环进尺12m,后序注浆段预留4m已注浆段作为止浆盘,详见图4-2.
2)深孔注浆的具体施作方法工序示意如图4-3所示。
图4-1钻孔布置横断面
图4-2钻孔布置纵断面
图4-3深孔注浆工序示意图
4.3注浆材料的选择
经过小导管注浆试验,确定在粉质粘土及较密实粉细砂地带采用注浆浆液为水泥~水玻璃双液浆。
1)注浆原材料
水泥:
PO.42.5普通硅酸盐水泥
水玻璃:
模数2.2~2.8,浓度40Be’
20配合比
1.5:
1水泥浆+30be’水玻璃(水泥浆与水玻璃体积比1:
1)
4.4注浆量
按照钻孔施工顺序图,钻孔完成后即进行该孔的注浆,全段总注浆量如下:
计算依据:
注浆量可按以下公式计算:
L=V×n×a(1+β)
式中:
L=注浆量,单位m3;
V=注浆范围土体体积,单位m3;
n=地层(粉质粘土和粉细砂层)孔隙率;
a=浆液充填系数,0.7~0.9,取0.8;
浆液损失率β:
10%~30%,取20%;
设计中,n×a(1+β)统称为填充率,填充率按下表选用。
单根当达到以下条件之一,即可结束注浆:
a.注浆压力达到注浆终压;
b.注浆压力上升缓慢,当注浆量达到设计要求,并确认未发生跑浆或漏浆;
循环达到下述条件可结束注浆:
设计的注浆孔均满足单根结束标准结束注浆,无漏注现象。
施工中及时形成注浆记录,通过对注浆记录的统计,认为注浆达到结束标准后,进行开挖,开挖过程中观察浆液的扩散情况,分析存在问题的原因,为下循环注浆做准备。
每个断面所有注浆管完毕后,对注浆孔实行封密,恢复原状。
4.5注浆压力的选定
1)根据注浆处地层深度计算
P=KH
式中,P——设计注浆压力(终压值)(MPa)
H——注浆处深度(m)
K——由注浆深度确定的压力系数
2)根据地层渗透系数情况
根据地层渗透系数情况及浆液注入量情况,注浆压力一般选用0.3~0.5MPa。
4.6注浆过程中异常情况处理
1)冒浆
注浆过程中要认真观察地表及相邻管线的变化情况,由于浆液的进入,引起地层变化,封闭强度较低的地方,首先可能会冒出浆液,这就需要在冒浆处加以堵塞,必要时采取间歇注浆方式,以保证浆液有效的注入地层。
注浆压力变化:
注浆过程中,压力要在控制范围之中,过大或过小的注浆压力都不能满足施工需要,如果压力过低应该检查是否有漏浆之处,或浆液通过地下某些管道流走,压力过高应检查是否管路或混合器被堵塞。
施工时需要观察好注浆终压不能高于规定的注浆压力值。
3)凝胶时间变化:
凝胶时间需要根据被加固土体的性质来调整。
地层含水量大时,浆液容易被地下水稀释,影响固结效果,需要缩短凝胶时间;含水量少,为了扩散一定范围,需要延长凝胶时间。
凝胶时间由双液浆的混合比例来控制,水泥浆比例高,凝胶时间短。
需在现场根据地质情况调控,才能满足施工要求。
4)注浆量调整:
地层的注浆量是否合适是地层加固的效果的体现,采用隔孔注入方式,这样既避免注浆孔互相影响,又使后注孔起到补充先注孔的作用,保证土体浆液扩散均匀
5)注浆泵异常:
在注浆过程中,由于凝胶时间短,管路在两种浆液混合过程中,不可避免的发生凝固和堵塞现象,此时注浆泵会由于管路故障而提高压力,机器发出异常的声音,压力表指示压力上升,如果不及时处理会产生高压伤人危险事故。
此时必须停泵卸下注浆高压软管,冲洗清理管路,或者清理混合器,检查出故障部位,并予以处理,冲洗干净,然后再继续工作。
4.7注浆机械
根据现场钻孔及注浆施工的要求,具体需要的机械设备如下表:
机械设备一览表
机械设备
数量
其他辅助设备
TXU-150型钻机
1台
排水处理设备
SYB-60/5型注浆泵
1台
测定器
制浆搅拌机
1台
储料搅拌机
1台
逆止阀
若干
4.8注浆工艺及要求
1)施工工艺流程图
2)施工工艺
定孔位:
根据设计要求,对准孔位,不同入射角钻进,要求孔为偏差为±3cm,入射角度偏差不大于1°。
钻机就位:
钻机按指定位置就位,调整钻杆的垂直度。
对准孔位后,钻机不得移位,也不得随意起降。
钻孔成孔:
第一孔施工时,要慢速运转,掌握地层对钻机的影响情况。
以确定在该地层条件下的钻进参数。
每钻进一段,检查一段,及时纠偏,孔底位置偏差小于30cm。
钻孔和注浆顺序有外向内,同一圈孔间隔施工;
回抽钻杆:
严格控制提升幅度、每步不大于15~20cm,匀速回抽,注意参数变化。
浆液配比:
采用经计量准确的计量工具,按照设计配方配料。
注浆:
注浆孔开孔直径不小于42mm,严格控制注浆压力,同时密切关注注浆量,当压力突然上升或从孔壁、断面溢出时,应立即停止注浆,查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。
粘土层造成坍孔时,采用前进式注浆,否则采用后退式注浆。
4.9工期安排
工期安排为每循环3~4天。
4.10人员安排
负责人1名、技术人员1名,技术工人分为2班,其中每班钻孔注浆工人5名,配浆工人3名,运输工人2名,共计22人。
5.施工保证措施
5.1质量保证措施
1、主控项目
1)注浆管所用钻具的品种/级别/规格和数量必须符合设计要求。
2)注浆用水泥/外加剂等原材料必须符合设计要求及有关规范/标准的规定。
2、一般项目
1)注浆管的纵向搭接长度应符合设计要求。
2)浆液配比/注浆量及注浆压力应满足设计要求。
3)开挖过程中应注意观察浆液扩散情况,观察地层是否达到了有效固结,有无
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- 深孔注浆 专项 施工 方案