地铁竖井深孔注浆方案.docx
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地铁竖井深孔注浆方案
一、编制依据2
二、工程概况2
2.1工程简介2
2.2工程地质和水文地质条件2
2.2.1工程地质3
2.2.2水文地质条件4
三、深孔注浆加固地层4
3.1横通道变断面段深孔注浆加固地层4
3.2注浆加固原理5
3.2.1注入材料特性：
5
3.2.2无收缩注浆液特点：
5
3.2.3标准浆液的性质5
3.2.4浆液硬化时间和强度曲线5
3.2.5CW-固结体的透水系数6
3.2.6无收缩注浆液标准配比6
3.2.7注浆量的计算原则7
3.2.8注浆压力的选定7
3.2.9注浆工艺及要求8
3.2.10注浆主要机具配置8
3.2.11注浆质量控制措施9
3.2.12掌子面注浆效果检查方法9
四、安全生产目标及保证体系9
4.1安全生产目标9
4.2安全生产保障体系9
五、各主要项目安全文明措施10
5.1安全文明防护10
5.2安全用电10
5.3机械安全11
六、施工技术管理措施11
七、施工技术文件、资料管理12
##站2号竖井横通道深孔注浆施工方案
一、编制依据
1、《北京地铁##一期工程2、3号施工竖井级横通道（A/B版）》
2、轨道交通《隧道工程施工质量验收标准（修订版）》（JQB-050-2008）
3、《北京市政工程施工安全操作规程》（DBJ0156-2001）
4、《北京市市政工程施工安全操作规程》（DBJ01-56-2001）
5、《中华人民共和国环境保护法》
6、《城市市容和环境卫生管理条例》
7、其它有关国家、行业规范、规程、标准、规定等
8、《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）
9、其它有关国家、行业规范、规程、标准、规定等。
10、我单位城市地铁施工已经验证的成熟施工方法和施工工艺。
二、工程概况
2.1工程简介
##站为##一期工程的一座中间站，位于##、长椿街（南北向）和广安门内大街街（东西向）交汇处北侧，沿长椿街南北向设置。
该站为岛式站台，有效站台宽度14m，车站总长239m，标准段宽23.7m、高21.83m，车站有效站台中心位置轨顶标高16.802m，覆土约11.1m，底板埋深33.5m，采用地下三层双柱三跨结构形式，共设置3个出入口、2个风道及1个紧急疏散口。
车站主体采用洞桩法施工。
本车站设2个施工竖井及3个横通道，均位于车站东侧，其中2号施工竖井设置两个横通道，3号施工竖井与2号风道结合设置。
竖井采用倒挂井壁法施工、横通道采用暗挖台阶法施工。
其中2号竖井净空尺寸为9.1×6.9m，井深35.945m；3号竖井净空尺寸为4.6×6.9m，井深35.805m。
2、3号竖井横通道开挖断面宽×高均为4.7m×25.840m，采用台阶法施工，中间加设临时横撑将通道分成六层进行开挖。
竖井开工前应进行施工降水，将水位降至竖井底1米以下，保证无水作业。
图2-12号竖井平面布置图
2.2工程地质和水文地质条件
2.2.1工程地质
根据岩土工程勘察报告，##站工程范围内地层按其沉积年代及工程性质可分为人工填土层、一般第四纪冲洪积层。
竖井穿越地层自上而下依次为：
杂填土层；粉土层；粉质粘土层；粉细砂层；卵石圆砾层；粉细砂层；卵石层。
2号施工竖井及横通的地质剖面图详见图2-2所示。
##站工程场地地形基本平坦，地面为长椿苑公园绿地，根据施工场地需求进行场地清理平整。
本次勘探深度范围内各层土的地层岩性及其特点自上而下依次为：
（1）人工填土层：
粉土填土①1层：
黄褐色～褐色，稍湿，稍密～中密、含砖渣、灰渣、生活垃圾、草根、树根等；
图2-2##站2号施工竖井及横通道地质剖面图
杂填土①1层：
杂色，稍湿，稍密～中密，以建筑垃圾为主，含砖渣、生活垃圾等。
（2）一般第四纪冲洪积层
粉土③层：
褐黄色，湿～很湿，中密～密实，含云母、氧化铁；
粉细砂④3层：
褐黄色，湿～饱和，中密～密实，含云母、氧化铁、少量砾石。
卵石圆砾⑤层：
杂色，密实，湿～饱和，一般粒径5～30mm，最大粒径不小于100mm，粒径大于20mm的含量大于55%，褐黄色中粗砂充填。
卵石⑦层：
杂色，湿～饱和，密实，最大粒径不小于120mm，一般粒径30～60mm，亚圆形，粒径大于20mm颗粒约占总质量的70%，中粗砂填充；
粉质粘土⑧层：
褐黄色，可塑～硬塑，含姜石、氧化铁等。
卵石⑨层：
杂色，饱和，密实，最大粒径不小于130mm，一般粒径30～60mm，亚圆形，粒径大于20mm颗粒约占总质量的75%，中粗砂填充；
中粗砂⑨1层：
褐黄色，饱和，密实，含云母、氧化铁、少量砾石。
2.2.2水文地质条件
通过收集的资料和本次勘察测得的地下水位分析，本次勘察45.00m深度范围内，实际量测1层地下水，为潜水
（二）。
主要含水层为卵石⑦层，透水性好，静止水位标高22.92～21.32m（水位埋深24.90～27.00m）。
本层地下水分布连续，含水层渗透系数大，为强透水层。
其补给来源主要为大气降水和侧向迳流补给，以侧向迳流、人工开采为主要排泄方式。
三、深孔注浆加固地层
3.1横通道深孔注浆加固地层
由于横通道拱部主要位于粉细砂层，易坍塌，且穿越大龄市政管线，为了确保开挖时结构和人员的安全，施工前对土层导洞开挖轮廓外1.5m内0.5m范围内土体进行深孔注浆加固以确保施工安全。
根据本区段的地质情况和以往的工程经验，本区段拱部土体的加固主要采用二重管AB、AC液WSS注浆工艺对此区间段进行加固处理。
注浆孔沿断面拱部开挖轮廓线外1.5m内0.5m范围内呈辐射状布置成圆形圈，保证注浆充分，不留死角，开孔直径φ89。
注浆孔打设外插角控制在7～30°。
图3-1横通道拱部超前预注浆剖面示意图
图3-2初支外围深孔注浆钻孔布置剖面图（1-1）
图3-3掌子面深孔注浆孔布置剖面图（1-1）
图3-4注浆加固剖断面图
3.2注浆加固原理
注浆时在不改变地层组成的情况下，将土层颗粒间存在的水强迫挤出，使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结，达到改良土层性状的目的。
其注浆特性是使该土层粘结力（c）、内磨擦角（）值增大，从而使地层粘结强度及密实度增加，起到加固作用；颗粒间隙中充满了不流动而且固结的浆液后，使土层透水性降低，而形成相对隔水层。
注浆加固后强度：
卵石层达到25～30kg/cm、细中砂层达到15～20kg/cm、粘土层达到10～12kg/cm；止水系数可达到：
k=10-7cm/s～10-8cm/s。
3.2.1注入材料特性：
无收缩注浆液属于安全性、高渗透性的注浆材料，固结硬化时间可根据实际工程需要进行调整。
无收缩注浆液分为超高强度型CW-3A、高强度型CW-313、普通型CW-3C三种类型。
3.2.2无收缩注浆液特点：
1、固结硬化时间容易调整，设计硬化时间长的注浆液也具有很高强度。
2、渗透性良好，特别是对微细砂层的渗透性优易。
3、地层中有流动水的情况下也具有很强的固结性能。
4、浆液强度、硬化时间、渗透性能可根据现场实际需要任意调整。
5、浆液不流失、固结后不收缩，硬化剂无毒，对地下水不会造成污染。
3.2.3标准浆液的性质
表3-1标准浆液参数
比重（20℃）
粘度（cps/20℃）
PH值
A液
B液
A+B液
A液
B液
A+B液
A液
B液
A+B液
CW-3A
1.30
1.05
1.18
18.1
1.8
4.2
1.3
11.5
7.5
CW-3B
1.26
1.04
1.15
12.0
1.4
4.2
1.5
11.2
7.2
CW-3C
1.20
1.03
1.12
4.1
1.4
2.4
11.5
1.4
7.2
3.2.4浆液硬化时间和强度曲线
CW-3A、CW-3B、CW-3C的硬化时间及固结砂强度对比（见图3-5所示）。
图3-5无收缩浆液硬化时间和强度曲线图
3.2.5CW-固结体的透水系数
表3-2CW-固结体透水系数表
CW-3A
CW-3B
CW-3C
透水系数k（cm/s）
110-8
110-7
110-6
3.2.6无收缩注浆液标准配比
表3-3无收缩注浆液标准配比表
名称
内容
密度
体积（L）
质量（kg）
备注
A液
硅酸钠
ρ=1.37
220
301.4
500L
稀释剂
ρ=1
280
280
C液
水泥
ρ=1.3
200
200
500L
H剂
ρ=1
31.18
31.18
C剂
ρ=1.45
10.34
15
P剂（XPM）
ρ=1
26
26
稀释剂
ρ=1
232.48
B液
H剂
ρ=1
69.8
500L
C剂
ρ=1.45
38.28
Gs剂
ρ=1.55
78.5
稀释剂
ρ=1
313.42
3.2.7注浆量的计算原则
由于浆液的扩散半径与砂层孔隙很难精密确定，为准备注浆材料，本参考图注浆设计根据本线有关隧道工程地质、水文条件和注浆方案以及所选择的注浆材料，进行注浆量的估算。
注浆量的估算公式按下式进行：
Q=Anα（1+β）
式中：
Q----总注浆量，m3；A----注浆范围体积，m3；n----孔隙率，%；α----浆液填充系数（0.7-0.9）；β----注浆材料损耗系数
设计中，nα（1+β）统称为填充率,填充率按下表3-4选用
表3-4填充率选用表
序号
地质条件
填充率%
1
杂填土
30-35
2
粉质粘土、砂土
20-25
3
粉细砂、砂层
40-45
4
中砂、中粗砂
50-60
3.2.8注浆压力的选定
注浆压力是注浆施工中的重要参数，它关系到注浆施工的质量以及是否经济。
因此，正确确定注浆压力和合理运用注浆压力有着重要的意义。
注浆压力与砂层孔隙发育程度、涌水压力、浆液材料的黏度和凝胶时间长短等有关，目前均按经验确定。
通常情况下按如下经验式计算：
1、按已知的地下水静水压力计算，设计的注浆压力（终压值）为静水压力的2-3倍，最大可达到3-5倍，即
P’＜P＜（3-5）P’
式中：
P——设计注浆压力（终压值）（Mpa）；
P’——注浆处静水压力（Mpa）
2、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
表3-5压力系数K的取值表
注浆深度（m）
＜8
10-12
12-16
16-20
＞20
K
0.023-0.021
0.021-0.020
0.020-0.018
0.018-0.016
0.016
3.2.9注浆工艺及要求
1、工艺要求
定孔位：
根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔位偏差为±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。
钻进成孔：
第一个孔施工时，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。
密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后再进行施工。
每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于30cm。
钻孔和注浆顺序由外向内，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，注意注浆参数变化。
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45mm，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、断面砂层溢浆时，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。
土、砂层容易造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆；
2、工艺流程
如图所示。
定孔位
注浆结束
注浆
钻孔
配浆
移至新孔位
图3-6深孔注浆工艺流程
3.2.10注浆主要机具配置
表3-6注浆主要机具配置表
机械
器具
其他
ZLJ—350型钻机2台
旋转二重管
排水处理装备
SYB—60/160型注浆泵2台
注浆液混合器
测定器具
SJY—双层立体式搅拌机1台
喷头、逆止阀
凝胶时间测定仪、消音器
3.2.11注浆质量控制措施
1、钻孔施工：
开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。
钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于3cm，钻杆度不得大于1°。
2、配料：
采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。
3、注浆：
注浆一定要按程序施工，每段进浆要准确，注浆压力一定要严格控制在0.3～1MPa，专人操作。
当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每段注浆量应严格按设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。
4、注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。
5、每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。
6、二重管无收缩双液注浆质量标准如表3-7所示。
表3-7二重管无收缩双液浆质量控制标准
内容
标准
内容
标准
孔位偏差
±20mm
注浆压力
±5%
孔距偏差
±100mm
注浆量（暂定）
5-8%
钻杆垂直度
<1%
提升幅度
±5mm
3.2.12掌子面注浆效果检查方法
1、对掌子面粉细砂层的注浆应以维持掌子面的稳定为原则，并可参照以下方法。
2、一个注浆段的注浆孔全部注完后，钻2～3个孔对注浆效果进行检验，并取岩芯观察浆液充填情况，同时检查孔内涌水量不应大于0.2L/min.m，且某一处的漏水量不大于10L/min。
3、注浆后土体渗透系数应小于10-5cm/s，无侧限抗压强度应大于0.8Mpa，否则加密钻孔注浆。
四、安全生产目标及保证体系
4.1安全生产目标
本标段职业健康安全总目标：
员工因工轻伤率小于0.2‰，员工因工职业病发生率小于1‰。
根据地铁施工特点，实行专管与群管相结合，加强预防，做到安全生产，文明施工，实现“无重伤以上责任事故；无重大机械设备事故；无火灾事故”的安全生产目标。
4.2安全生产保障体系
北京地铁##05标项目部成立由项目经理、安全负责人、技术负责人、机械管理负责人、消防管理负责人及劳务管理负责人等组成的安全生产保障体系，具体如下：
安全负责人：
1.监督施工全过程的安全生产，纠正违章；2.配合有关部门排除施工安全因素；3.项目全员安全活动和安全教育；4.监督劳保用品质量和使用。
技术负责人：
1.制定项目安全技术措施和分项安全方案；2.监督安全措施落实；3.解决施工过程中的不安全技术问。
机械管理负责人：
1.保证项目使用的各类机械安全运转;2.监督机械操作人员持证遵章作业。
消防管理负责人:
1.保证防火设备设施齐全、有效;2.消除火灾隐患，组织现场消防人员持证遵章作业。
劳务管理负责人：
1.保证现场施工人员安全技术素质；2.控制加班加点，保证劳逸结合；3.提供必需劳保用具用品，保证质量。
五、各主要项目安全文明措施
5.1安全文明防护
1、各种施工、操作人员须经过安全培训，不得无证上岗，各种自制设备、设施通过安全检验合格后方可使用。
2、现场照明设施齐全，配置合理，经常检修，保证正常的生产、生活。
3、本工法应加强劳动保护，现场配备弱酸（硼酸）、生理盐水，防止浆液烧伤人员。
4、由于大多在朝阳北路上施工，现场必须配备防撞筒，且有专职安全员在场。
5、对涉及明火施工的工作制定诸如用火证等管理制度。
6、配备临时急救站和称职的医护人员。
7、现场常备应急车辆，以利伤病人员迅速转移救治，与附近医院保持联系，出现问题及时处理。
8、加强环保工作，对废液、冲洗液妥善处理。
9、施工区内材料、设备堆放速整齐，施工场地禁止积水，清除场地稀泥，保证运输道路良好畅通。
5.2安全用电
1所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、底线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电器操作人员乱动电器设备。
2、配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。
其安装形式必须符合有关规定，箱内电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途。
3、所有电器设备及金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护。
4、施工现场的所有电器设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决。
5、现场内各种用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责。
6、安全电压：
按照国家标准GB3805—83《安全电压》中规定，对特殊场所的照明应采用安全电压。
7、防触电措施
1）施工用电实行三级漏电配电，施工电缆线按规定架空铺设。
2）开关箱内的漏电保护器具额定漏电电流应不小于30mA，额定漏电应不大于15mA，额定漏电动作时间不能大于0.1s。
3）保护零线按规定做好重复接地。
4）洞内施工照明采用36V低压照明线路。
5）非电工人员不得拆改电器、电源，电工人员必须执证上岗。
6）电工定期对施工现场用电设备进行检查，及时发现和排除电器事故隐患，尤其在雨季。
7）施工用电的线路及设备，按施工组织设计安装设置，并符合当地用电部门的规定。
严禁用电线路搭靠或固定在机械、栏杆、钢筋、管子等金属件上。
对电器设备、绝缘用具必须定期检查、测试，防雷设施在雷雨季节到来之前检测。
变、配电室不应使用易燃的建筑材料，门向外开，建筑结构应符合防火、防水、防漏和通风良好的要求。
5.3机械安全
1、各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生。
2、各种机械设备视其工作性质、性能的不同搭设防尘、防雨、防砸、防噪音工棚等装置，机械设备附近设标志牌、规则牌和详细的安全操作要点。
3、施工现场使用设备必须有安全检验合格证，设备状态良好，进入更新、淘汰期的设备必须更换，制定设备定期检查制度，设备操作人员必须经过相关培训上岗，特殊工种应有上岗合格证，操作人员应证、照齐全。
六、施工技术管理措施
1、技术交底的目的是使施工管理和作业人员了解掌握施工方案、工艺要求、工程内容、技术标准、施工程序、质量标准、工期要求、安全措施等，做到心中有数，施工有据。
2、工程开工前，工程技术部根据设计文件和图纸编制“施工手册”，向施工管理人员进行工程内容交底，“施工手册”包括工程分布、工程名称、工程数量、施工范围、技术标准、工期要求等内容。
3、施工阶段由工程技术部技术人员向作业层人员对分项、分部、单位工程进行工程结构施工工艺标准、技术标准交底，现场技术交底由作业层技术人员向领工员、工班长进行技术交底。
4、施工技术交底，以书面交底为主，包括结构图、表和文字说明。
交底资料详细、直观、符合施工规范和工艺细则要求，并经第二人复核确认无误后，方可交付使用，交底资料妥善保存备查。
七、施工技术文件、资料管理
1、工程现场技术文件和资料，有工程技术部负责填写、整理、分类保管，并建立管理工作制度，以明确管理职责。
2、施工过程中，随时收集、记录和整理各项施工资料，工程完工时，竣工文件也相应编制完成。
3、对有关工序的作业人员，定期进行技术、质量培训，并进行考核，合格后方可上岗，特殊工种经过专业培训，做到持证上岗。
4、在施工过程中，不断的进行施工方案优化工作，以求得施工方案的先进性和科学性，通过不断的优化施工方案，从而提高我公司在地铁施工领域中的水平.
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