14号线注浆阻排水方案Word文件下载.docx

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十四号线基坑深26.52m，基底进入潜水2.0m，主要含水层为卵石⑦层。

施工时需考虑基坑内局部降水。

附属结构施工时基坑内不受地下水影响。

四、主要施工方法和技术措施

根据九号线阻排水试验结果，针对十四号线实际情况，采用注浆阻排水方法，对基坑封闭后结合明排方式（大口井）将水疏干，为结构施工创造无水作业环境。

为保证加固及止水效果，在围护桩桩间和桩周边进行注浆阻水加固土体。

采用韩国及日本进口的钻机成孔，然后安装双重管，通过双重管向地层低压后退式注水泥、改性水玻璃及添加剂的混合浆液，达到桩间土体起到止水帷幕及加固的作用。

施工前，根据工程开工日期做好各级进度计划和物资、机具需用计划，明确进场时间。

根据现场应做好“四通一平”工作，建立坐标控制网。

划分施工区域、机械、材料堆放区域，总体规划现场平面布置，做好开工前的准备工作。

由于该区域地质构造的揭示，地层卵石粒径大且含量比列高，普通钻机成孔非常困难。

针对现场情况，在这种恶劣条件下为保证注浆止水的效果，经过几种施工工艺的对比（见表1），决定采用双重管后退式注浆。

双重管后退式注浆所用钻孔设备为日本RPD-130C钻机和韩国SH5000、SH6000、SH8000钻机，以上各种设备大小适中、作业扭矩大，能够克服各种地层、成孔效率高，定位准确快捷，且适用于双液浆。

表1.注浆工艺对比

施工工艺

优缺点

双重管

后退式注浆

①所用钻孔设备为履带式全液压钻机，作业扭矩大，能够克服各种地层，成孔效率高，定位准确快捷。

②因地层属于鹅卵石比较大的卵石层适合于低压注浆，扩散效果非常均匀，使加固区整体效果比较好。

但双重管注浆适合于双液浆。

③因要边注边拔双重管，所以注浆过程比较慢，工期长。

为解决工期问题钻孔和注浆同步交叉进行，缩短工期。

④使用特制的注浆喷射头，使扩散更加均匀，止水效果更加完好。

高压

旋喷注浆

1因地层属于鹅卵石比较大的卵石层，所以扩散半径比较小，扩散不均匀。

2机具尺寸过大受工程环境影响。

3以单点形式承载，且所用机械在该地层成孔困难。

4.1注浆施工工艺流程

图2.双重管后退式注浆施工工艺流程图

4.2注浆加固方案

注浆孔孔位分布在围护桩中间及外边，共两排，孔间距900mm，两排间距600mm梅花型交错布设，共设注浆孔1194个，φ89mm钻杆成孔，钻孔深度为现状地面高程至砾岩层下0.5m。

注浆深度为现况水位21.89以上2m至砾岩层以下0.5m。

注浆立面见下图。

图3.围护桩间注浆立面图

4.3测量放线

根据测量控制网用全站仪进行主要定位工作，再由放线班按图纸进行细部尺寸的放线工作。

测量仪器必须经检测合格后方可使用。

4.4钻孔

钻孔使用进口RPD-130C全液压钻机和韩国SH5000、SH6000、SH8000钻机成孔，该钻机具有液压全自动操作，作业扭矩大，能够克服各种地层，成孔效率高，定位快捷，准确。

本工程采用φ89钻杆钻孔，钻孔直径同钻杆。

钻孔前需对钻孔周围宽2m范围内地面进行硬化，硬化采用C20混凝土，厚度30cm，基坑周长618m，硬化混凝土用量370m³

。

硬化时，在混凝土内每孔埋设一根30cm长Ф150PVC管钻孔时采用隔2孔钻1孔的方法进行施工，垂直度控制在3‰范围内，孔位纵横向偏差控制在50mm范围内。

注浆完成后，需对上部未注浆孔洞进行封孔回填，回填采用注水灰比0.5水泥净浆。

图4.RPD-130C全液压钻机

钻孔保证措施：

1）、应严格按照设计参数进行钻孔。

钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定，若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求，应进行移位并进行计算确定参数，必要时应进行补孔。

2）、在钻孔施工过程中要稳定钻机，稳步钻进,要求有丰富经验的钻机手进行操作，杜绝无经验的新手贸然进行操作。

3）、每班上班前对机械设备进行检查，严禁机械带病作业；

同时对钻具进行检查，使用质量性能良好的钻杆和钻头，严禁使用有缺陷的钻具。

4.5双重管后退式注浆

4.5.1注浆系统布置

注浆工作是由其专用设备来实现的，施工中利用注浆泵和高压管连接，注浆系统连接布置如下图5。

图5.注浆系统布置图

4.5.2注浆加固设计参数

1）注浆范围内水层较深，且为滞留水层，所以采用McG（Multi-mixingcounterflowpreventedGrouting）工法即把A液（水泥浆添加碱水剂）和B液（改性水玻璃）及C液（速凝剂）的混合液注入地层时使用双重管前段设有特殊注入前端装置使混合器的注浆工艺。

2）注浆压力：

注浆终压为1.5～2.0Mpa。

3）扩散半径：

浆液扩散半径为500mm。

4）水灰比：

由于本车站基底持力层主要为卵石层，所以采用水灰比为1:

1.3的水泥浆，水泥浆中添加一定比例的添加剂。

注浆时以现场情况选注B液和C液或A液与B液。

5）双重管注浆时，注浆压力达到1.5～2.0Mpa时，止浆塞往上提0.05～0.10m后，继续注浆。

表2注浆加固参数表

参数

名称

注浆孔

布置方式

间距

排距

浆液

扩散半径

帷幕厚度

帷幕深度

帷幕长度

设计

梅花布置

900mm

600mm

500mm

1100mm

13.77m

618.00m

孔隙率

损失率

注浆

终压

速度

注浆分段

长度

B,C浆液

初凝结时间

A,B浆液

0.4

1.2

2.0Mpa

60L/min

5-10cm

2s~10s

30s～90s

图6.注浆效果平面示意图

4.5.3材料性能

1）浆液配制

A液：

水泥浆采用普通硅酸盐P.O42.5水泥,配合比为水：

水泥：

减水剂（海川5040）：

无收缩灌浆剂=1:

1.3：

0.065:

0.065。

B液：

水玻璃采用浓度42Be’，配合比为水玻璃：

明矾：

硫酸铜=1:

0.03:

0.03。

C液：

速凝剂，配合比为水：

磷酸=1:

0.15。

注浆时根据现场情况是否冒浆（冒浆会通过注浆管冒至地面），冒浆采用B液与C液，不冒浆选用A液与B液，A液与B液配比1:

1，B液与C液配比为1:

1。

A液与B液、B液与C液的使用量各占总量的50％。

2）浆材性能

配制双液浆浆液凝胶时间为B液与C液2S～10S，A液与B液30s～90s。

有止水和永久加固作用。

4.5.4注浆工艺

为了满足注浆固结的目的，需要按照一定的次序进行浆液配制。

1）水泥浆稀释

在搅拌桶中按每次搅拌体加入所需的水量，开动搅拌机，再加入水泥搅拌3分钟以上。

2）注浆泵试运转

确定注浆系统各部分连接无误后，开动注浆泵压水试验，检查注浆泵液压情况，系统管路有否漏浆，管路是否畅通。

3）浆液注入

系统就绪后，浆液通过双重管压入地层中，注浆方式采用一次整体注浆方式。

4）压力、注浆量控制

通过压力表观察注浆压力，检查随注浆量的增加，压力变化情况。

注浆过程中采用压力控制，注浆压力达到1.5～2.0Mpa时，双重管往上提0.1m后，继续注浆。

5）异常情况处理

在注浆过程中经常会出现一些问题影响注浆效果，需要随时排除。

冒浆

注浆过程中要认真观察地层变化情况，由于浆液的进入，引起地层变化，封闭强度较低的地方，可能会冒出浆液，这就需要在冒浆处加以堵塞的同时改注B液与C液，停止冒浆时再注A液与B液，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，或浆液通过地下空洞流走，压力过高应检查是否管路或混合器被堵塞。

一般来说，注浆开始压力较低，随着围岩空隙被填充，需要一定压力劈开裂隙才能继续进浆。

施工时需要观察好注浆终压不能高于规定的注浆压力值。

凝胶时间变化：

水泥浆凝胶初凝时间为B液与C液2S～10S，A液与B液30s～90s。

注浆量调整：

地层的注浆量是否合适是地层加固及止水效果的体现，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。

注浆泵异常：

在注浆过程中，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。

五、疏干井施工

5.1疏干井施工方案

在十四号线与九号线结构相接处东西两侧基坑各设置3眼排水井，在土方开挖前开始对九号线与十四号线换乘节点处进行抽水。

图7.排水井及疏干井平面布置图

十四号线与九号线结构相接处排水井直径1000mm，使用钻机成孔后（孔深36m），埋入直径300mm，厚7mm钢管，钢管分节进行安装，每根钢管采用6根Φ14钢筋进行连接，最后一节钢管使用厚10mm钢板进行封底，下部设直径5cm透水孔，透水孔中心距10cm梅花型布设外包80目尼龙网，见图8。

在钢管内下入水泵，每台水泵连接一根φ108mmPP塑料管排水，塑料管从大口井内向上通过提前埋设在冠梁下的Φ600波纹管引至车站南侧Φ1600雨水检查井内，波纹管每40m埋设一根，共埋设7根，排水路线详见图9。

在基坑内沿东西方向每隔8m设置设一眼疏干井，将乌砂管封口后埋设井底，待基坑开挖至水位线上1m后，开始抽水。

平面位置见图7。

图8.钢套管立面示意图

图9.排水路线示意图

5.2排水系统设计

水泵：

每个排水井内各放一台扬程45m潜水泵，出水量为70m³

/h。

排水管：

每眼排水井引出一根φ108mmPP塑料管，管道从基坑底通过提前埋设的Φ600波纹管引至车站南侧Φ1600雨水检查井内，φ108mmPP塑料管采用热熔连接。

5.3排水井施工

5.3.1定井位

按井位平面图布设井位并测量地面标高，井位与设计要求偏差≯500mm。

定井位应由专业测量人员进行，井位应设置显著标志，定位完毕后报监理组织验收。

5.3.2成孔

排水井采用旋挖钻机成孔，在围护桩施工期间，利用围护桩施工机械进行成孔，成孔工艺及成孔质量按围护桩成孔要求执行。

5.3.3抽排水

排水井开始抽降后应连续抽水，不应中途间断，水泵、井管维修应逐一进行。

开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可有间隔的逐一起动水泵。

抽水开始后，应做抽水试验，检验单井出水量、出砂量及含水层渗透系数。

当出砂量过大，可将水泵上提，如出砂量仍然较大，应重新洗井或停泵补井。

5.3.4水位观测

布置2眼水位观测井。

抽水前应进行静止水位的观测，抽水初期每天观测2次，水位稳定后应每天观测1次，水位观测精度±

2cm，并绘制地下水水位降深曲线。

六、设备和人员安排

6.1设备投入情况

为保证施工工期，拟投入进口RPD-130C全液压钻机1台，进口SH5000全液压钻机1台，SH6000全液压钻机1台，SH8000全液压钻机1台，注浆泵4台及相关的配套设备。

6.2人员安排

管理人员4名，钻机工人16名，注浆工16名，其他人员4名，共计40人。

七、工期安排

本工程需在基坑围护桩完成后施工，紧随围护桩施工进度，距围护桩全部完成两周后注浆全部完成，工期安排如下（详见表3）：

表3.施工工期计划表

工序名称

工程量

工期（天）

备注说明

设备、材料进场

2

进口RPD-130C全液压钻机

进口SH5000全液压钻机

进口SH6000全液压钻机

进口SH8000全液压钻机

搅拌机，注浆机，气泵等

钻孔、注浆

孔数1138个

70

清理及撤场

3

总计

75

八、质量保证措施

1、应严格按照设计参数进行钻孔。

2、注浆材料应满足设计要求，严禁使用过期浆液。

浆液配比应符合设计要求，配浆时最大误差为±

5%。

3、浆液搅拌应均匀，特种水泥浆搅拌时间为3～5分钟，但不得超过30分钟。

未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。

4、注浆过程中，时刻注意泵压和流量的变化，若吸浆量很大或压力突然下降，注浆压力长时间不上升，应查明原因，如工作面漏浆，可采取封堵措施。

如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比，缩短浆液凝胶时间，进行大泵量、低压力注浆，必要时采用间歇注浆，以达到控域注浆目的。

5、注浆过程中若发生串浆时，可采取两孔同时注浆措施。

6、注浆过程中压力突然升高，应及时查找原因，进行处理，待泵压恢复正常后再进行注浆。

7、严格进行注浆效果检查评定，符合要求时才能结束注浆作业。

当未达到注浆结束标准时，应进行补孔注浆。

九、安全保证措施

1、注浆管路及连接件必须采用耐高压装置，当压力上升时，要防止管路连接部位爆裂伤人。

2、止浆塞要安装固结牢固，施工期间严禁人员站在其冲出方向前方，以防止浆塞冲出伤人。

3、注意机械使用、保养、维修，注意用电安全，经常进行检查杜绝漏电，并派专人操作和维修，非机电修理人员不得随意拆卸设备。

4、需高空作业时，应搭设稳固安全的脚手架和施工平台，防止机翻人伤事故发生。

5、注意机械使用、保养、维修，注意用电安全，经常进行检查杜绝漏电，并派专人操作和维修，非机电修理人员不得随意拆卸设备。

十、文明施工措施

1、所有施工人员应保持现场卫生，生产及生活垃圾及时外运，不得随处抛撒。

2、现场存放的油料必须进行防渗漏处理，储存和使用都要采取措施，防止油料跑、冒、滴、漏、污染水体。

3、废弃泥浆及时外运，如不能及时外运的及时苫盖，不得对周围环境产生影响。

4、严格遵守劳动纪律，不得在施工场地内吸烟，进入施工场地一律正确佩戴安全帽。

5、施工场地设专人负责现场文明施工和场地清理。

6、施工现场制定降噪、防尘制度，采取降噪防尘措施。