矿山法隧道初期支护背后注浆专项施工方案.docx
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矿山法隧道初期支护背后注浆专项施工方案
矿山法隧道初期支护背后注浆专项施工方案
1．工程概况
1.1暗挖区间隧道
镇龙站～中新站区间右线矿山法暗挖隧道设计起讫里程为YDK37+102.000～YDK37+267.000和YDK38+166.000～YDK38+398.000，全长为397m。
区间左线矿山法暗挖隧道设计起讫始里程ZDK37+117.000～37+423.000和ZDK38+179.000～ZDK38+398.000，全长为525m。
区间共设置2个联络通道，1个施工竖井及施工横通道。
其中：
1号联络通道左线中心里程为ZDK37+227.115，右线中心里程为YDK37+225.000，采用矿山法施工，兼作施工横通道;
2号联络通道左线中心里程为ZDK37+824.994，右线中心里程为YDK37+812.000，采用矿山法施工；
施工竖井位于区间隧道右线上方，竖井中心里程为YDK37+419.056；施工竖井净空为5.6m×7.2mm，深27.42m，施工竖井采用明挖法施工。
施工竖井支护采用地下连续墙+四道环框梁支护形式。
施工横通道采用喷锚支护形式。
施工横通道结合1号联络通道设置。
区间隧道具体施工工法统计表如下：
表1-1区间工法分段表
项目
起点里程
终点里程
短链
长度
工法
左线
ZDK37+102.000
ZDK37+104.000
——
2
矿山法拼管片（A型扩大断面）
ZDK37+104.000
ZDK37+212.000
——
108
矿山法拼管片（B型断面）
ZDK37+212.000
ZDK37+265.000
——
53
矿山法拼管片（A型断面）
ZDK37+265.000
ZDK37+267.000
——
2
矿山法拼管片（A型扩大断面）
ZDK38+166.000
ZDK38+168.000
——
2
矿山法拼管片（A型扩大断面）
ZDK38+168.000
ZDK38+208.000
——
40
矿山法拼管片（A型断面）
ZDK38+208.000
ZDK38+325.000
——
117
矿山法拼管片（B型断面）
ZDK38+325.000
ZDK38+398.000
——
73
矿山法拼管片（A型断面）
右线
YDK37+117.000
YDK37+119.000
2
矿山法拼管片（A型扩大断面）
YDK37+119.000
YDK37+307.000
——
188
矿山法拼管片（B型断面）
YDK37+307.000
YDK37+347.000
——
40
矿山法拼管片（A型断面）
YDK37+347.000
YDK37+415.000
——
68
矿山法拼管片（C型断面）
YDK37+415.000
YDK37+423.000
——
8
明挖拼管片
YDK38+179.000
YDK38+205.000
——
26
矿山法拼管片（A型断面）
YDK38+205.000
YDK38+320.000
——
115
矿山法拼管片（B型断面）
YDK38+320.000
YDK38+398.000
——
78
矿山法拼管片（A型断面）
1.2存车线大断面暗挖
车站大断面暗挖为广州轨道交通21号线工程镇龙站后知识城线存车线矿山法区间隧道。
该段矿山法隧道的设计起止里程为支YDK63+247.716～支YDK63+302.016（支ZDK63+247.716～支ZDK63+302.016），长度54.3m，该隧道采用CRD工法施工。
该段矿山法隧道采用马蹄形断面，净宽10300mm，净高7800mm，初支厚350mm，二衬厚600mm。
1.3周边环境
区间线路在镇龙站一端约850m属于穿山段，隧道上方为山林，隧道埋深约20.3~57.5m。
广汕公路为城市交通干道，规划双向八车道，目前现状道路为双向八车道，交通较繁忙；在广汕公路段，线路沿着道路中央铺设，沿线建筑物主要为中新交管所、侨建玉溪谷、中国海油加油站、君利大酒店，与其距离均大于30m。
广汕公路两侧地下管线众多，主要为电力电缆、电信、雨水、给水、污水、电力、路灯等，走向与道路平行时有斜交。
矿山法施工及盾构施工前，承包商应对全线管线进行摸查，确定管线与隧道位置关系，对重要给水、污水及煤气管行监测或保护。
2．工程地质及水文条件
2.1暗挖区间隧道
2.1.1地形地貌
本区间位于广东省广州市所属萝岗区镇龙镇及增城市中新镇；出镇龙站后穿过广东力特工程机械有限公司萝岗基地东侧山体右转，下穿广汕公路后沿侨建玉溪谷小区北侧及广汕公路敷设，山体植被茂密，其中ZDK37+400～ZDK37+600为苗圃，广汕公路为双向八车道，车流量大。
地形略有起伏，西高东低，两侧居民楼、小区等密布；交通便利。
本区间属剥蚀残丘及山前冲积平原地貌，其中起点～DK37+750为剥蚀残丘地貌，地形总体略有起伏，一般标高在32.3～86.6m之间。
DK37+750～终点为山前冲积平原地貌。
地形平坦开阔。
2.1.2区域地质构造
本区间地处广州市东边，位于广从断裂以东，瘦狗岭断层以北的罗岗、帽峰山、莲塘一带，为增城凸起西段，主体构造东西向。
基岩属典型的萝岗岩体，是由燕山构造阶段的多期岩浆侵入逐渐形成。
根据区域地质资料，本区间没有区域性大断裂构造通过，根据钻孔揭露，本段发育1条小断层，断裂带附近，岩体破碎。
在MUZ3-ZLZX-20、MUZ2-C023号孔揭露构造痕迹。
2.1.3水文地质条件
5.7.1地表水
线路沿广汕公路布设，本区间线路沿线地表水体不发育，无河流、沟溪通过，地表水主要为雨季地表散流，区间主要采用地下隧道，仅施工竖井采用明挖，对本工程建设影响较小。
2.2存车线大断面暗挖
2.2.1地形、地貌
镇龙站处于珠江三角洲冲积平原地貌，地貌为剥蚀残丘剥蚀残丘地貌单元，区段地势较高，地形起伏较大，丘体植被较发育，地面标高35.3～79.8m。
上覆第四系主要为基岩残积土，基岩类型主要为花岗片麻岩。
2.2.2抗震设防烈度
广州市轨道交通二十一号线工程镇龙站地震基本烈度为Ⅵ度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05g，地震特征周期为0.35s。
3．注浆作用
隧道开挖过程中，由于土体的应力条件发生变化，导致地层发生位移及相应的地面变形，造成初期支护背后形成空洞。
通过在隧道背后进行充填压浆不仅可以充填由于喷射混凝土不饱满形成的剩余空间，使初期支护背后密贴共同受力，而且可以填塞由于混凝土不密实或开裂形成的缝隙，封堵地下水的来源而起到防水作用。
4．注浆施工参数
1.注浆管预埋：
初期支护施工时在供部埋设Φ42钢管，长600mm，每断面设置5根（环向间距2m），纵向每隔2m设置一个断面，当初期支护闭合成环长度达3～5m后，即对初期支护背后进行注水泥浆。
2.初衬拱顶注浆：
注浆管应与格栅钢架焊接一起，喷砼时，外漏端用棉纱封堵加以保护；
3.注浆：
注浆液用强度等级不低于42.5MPa水泥拌制，水灰比为1:
0.5～1:
0.8，注浆压力不大于0.3MPa；
5、施工工艺流程
图5-1衬砌背后注浆施工工艺流程图
6．人力、机械设备情况
6.1人员情况：
序号
工种
人数
分工
1
机械工
3
机长
2
普工
4
工人
3
技术员
1
技术指导
4
管理人员
1
现场管理
6.2机械情况：
序号
机械名称
规格
单位
数量
1
挤压式双液注浆泵
FBY-50/70
台
1
2
灰浆搅拌机
台
1
3
注浆台车
台
1
7．施工步骤
7.1检查预留注浆孔
用钢筋往返插入预留的镀锌钢管内，若插入顺利不受阻挡，证明注浆管未堵塞，否则堵塞，将堵塞的注浆管做好标识。
检查预留注浆管管口丝扣是否受损，受损需修复，用钢刷将丝扣上砼残碴清理干净。
7.2钻孔、安装注浆管
沿纵向注浆管方向在距堵塞的注浆孔50cm处钻孔，安装带丝扣的φ20镀锌钢管。
安装镀锌钢管时，在钢管表面包裹一层棉花，砼孔口缝用胶密封，待胶凝结后方能注浆。
7.3管口试接
注浆用塑料管口连接丝扣连接口，注浆前应与每根预留注浆管进行试接，确保拌制的浆液能够在规定的时间内使用完。
使注浆能够连续进行。
7.4浆液配制
注浆采用1：
0.6的水泥浆，水泥宜采用硅酸盐水泥。
浆液要求能连续拌制，拌制过程中严格监控水泥用量，确保浆液的稠度。
7.5注浆
注浆前对水泥浆配比根据所采用的注浆设备要求不同，做好使用前的配比性试验，确定水泥浆配比（必要时增加膨胀剂），水泥宜采用硅酸盐水泥。
浆液要求能连续拌制，拌制过程中严格监控水泥用量，确保浆液的稠度。
注浆管埋设1小时后开始注浆。
采用双液压注浆泵注浆，注浆压力为0.1～0.3Mpa以内,注浆速度一般为30～60L/min，注浆终压力为0.2Mpa。
回填注浆应采用微膨胀性的水泥砂浆，按照实验室提供配合比做好现场水泥砂浆的调试，注浆时随时观察压力和流量变化。
当注浆压力达到0.2Mpa或相邻孔出现串浆时，即可结束本孔注浆，注浆完毕后采用纱布封堵注浆管，防止浆液从管内溢出。
注浆时，垂直缝应按先下后上的顺序进行。
接埋设好的注浆管，打开注浆管阀门，灌浆开始后，逐渐升压，待注浆管出水后先不要封闭，见浆液后立即封闭其孔，仍继续压浆，使浆液沿着漏水通道推进。
并把注浆泵开泵到规定压力值，停泵。
让灰浆慢慢渗入，到表面压力下降到0.1Mpa时，二次开泵升到规定压力值，如此反复进行，直到压力稳定在规定压力值不再下降为止。
当压力解除后不再有漏水和渗水现象时，该处注浆完毕，移到下一注浆孔灌注。
7.6二次补压
第一次注浆后间隔2h，将每个注浆孔按0.1Mpa的压力保持10min注浆。
当达到下
述情况之一时即可结束注浆：
①当注浆压力达到设计终压时；
②当注浆量达到或超过设计注浆量，孔口管出现冒浆时；
③当注浆压强已达到设计终压，且稳压10min后，即使进浆量仍未达到设计浆量，也可结束注浆。
7.7拔管及封堵
注浆完成后，将注浆管沿孔根部用手砂轮割除；砼表面的破损部分清除干净；配好底胶（粘结剂），用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面；粘贴碳纤维材料之前，首先应确认粘贴表面干燥，气温在-10℃以上，相对湿度RH>85%时，如无有效措施不得施工。
8．材料要求
1.浆液应具有良好的流动性，注浆作业不产生离析。
2.水泥浆液配合比每50㎡检查一次。
3.浆液固结收缩小，具有良好的粘结性，抗渗性。
4.选用的注浆泵、管接头、闸门控制系统等设备应保证浆液流动畅通，接头牢固可靠。
9．施工注意事项
1.注浆浆液的配合比在施工前必须经试验后确定。
2.初压应为0.1～0.3MPa注浆终压0.2MPa。
如出现某一个孔眼压注浆液耗用水泥较多时仍未饱满时，应暂停压注该孔，间歇24h后，再进行压注，直到该眼孔压注浆液饱满为止
3.注浆顺序为由下向上，如遇地下水，先无水、少水地段后有水或多水地段，从下坡方向向上坡方向。
压浆过程中，如遇相邻眼孔流浆时，应用木塞塞紧。
4.配制好的浆液应在最短的时间内注完,不超过规定时间。
浆液浓度,胶凝时间应符合设计要求,不得任意改变。
5.注浆过程中要始终注意观察注浆压力和输浆管的变化，当泵压骤增、注浆量减少，多为管路堵塞或被注物不畅，当泵压升不上去，进浆量较大时，检查浆液粘度和凝固时间。
6.注浆过程中出现跑浆、冒浆，多属封闭不严导致，当出现此种情况应停止注浆，重做封闭工作。
7.注浆结束的标准可根据注浆压力、注浆量及有关的检测资料综合判定。
8.注浆结束后应将注浆孔封填密实。
9.对于缺陷处理施工作业工人，由于质量及工艺要求较高，必须选派有经验和工艺熟练的工人进行培训后，再进行施作。
10.处理现场必须派遣专职安全员及质检员全程盯空，要求处理一次到位，若遇较大质量及安全事故，及时通报，及时解决。
11.做好作业人员岗前安全培训，施工现场必须佩戴好安全防护用品，高空作业人员系好安全带，所采用的升降设备（作业人员站立的台车等）应设有扶手或安全栏杆。
12.注意注浆设备的使用、保养，非机电修理人员不得随意拆换设备，注意用电安全，经常检查杜绝漏电。
13.作业场地及运输车辆及时清扫、冲洗，保证场地及车辆清洁,按照规定给每个施工人员配备劳动保护用品、防尘口罩。
10.质量保证措施
1.确保国家、铁道部、业主、监理等关于工程质量方针、条例、规定和要求的落实，确保本标段质量保证体系的有效运行，定期对工程质量进行检查、评比和指导，并及时对施工进行纠偏。
加强工程材料控制及加强现场施工操作控制。
2.实现“四杜绝，一确保”：
杜绝安全特别重大、重大、大事故；杜绝责任行车险性事故；杜绝责任职工人身重大伤亡事故和重要施工机具损坏事故；杜绝重大火灾事故；确保在合同工程建设期间安全无事故。
强化安全生产监督管理体制，建立安全管理组织机构、安全生产责任制和安全教育培训制度，明确各级领导、各职能部门、工程技术人员、工程管理人员、施工人员应负的安全责任，加强全员安全教育和技术培训工作。
牢固树立“安全第一，预防为主”的思想。
3.强化施工质量意识，健全规章制度，做好岗前培训工作。
4.严格现场材料质量管理，搞好原材料复试取样、送样工作。
5.建立健全工程施工质量责任制，实行质量奖罚制度。
6.现场的各种测量仪器和计量设备按规定周期进行校验。
认真做好现场的施工试验工作，做好施工技术资料的收集、整理工作，资料编制要及时、准确、真实、齐全，并与工程进展同步进行不得后补。
7.严格进行水泥的进场抽检、试验工作，向监理工程师报验，确保材料合格，方能投入使用。
8.提高管理、技术、作业人员环境保护意识，认真学习环境保护知识，共同做好环境保护工作。
9.在注浆过程中防止水泥浆污染周边环境，及时清理浆液污染物，做好临时排水设施。
10.洞内排除的施工废水，必须经过三级沉淀后，达标排放，防止污染水土。
11.安全保证措施
1.注浆前严格检查机具、管路及接头的牢固程度，以防压力爆破伤人。
2.操作人员在配制浆液和注浆时，要戴眼镜、口罩、手套等劳保用品，以防止损伤眼睛和皮肤。
3.注浆时注浆管附近严禁站人，以防爆管、脱管伤人。
4.抓好安全教育，建立安全检查制度；
5.以建设安全标准工地为载体，强化施工现场作业控制，在施工现场要布设安全警示牌、警告牌和宣传牌等。
非施工人员不得进入施工现场，施工人员进入现场必须配戴安全帽等；
6.加强现场用电管理，生产、生活用电按照有关规定架设线路、建立变电站和安装变压器级配电箱。
临时用电符合供电安全运行规程，并定期检查和防护，电工、电焊工等持证上岗，规范作业。
不得带电作业；
7.定期检查机械设备的安全保护装置和安全指示装置，以确保以上两种装置的齐全、灵敏、可靠。
8.施工过程中坚持以“安全生产”为中心，实行全员安全管理，定职、定责，使施工安全始终处于受控状态，确保施工安全。
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