广东轨道交通过砂层段wss注浆施工方案二重管无收缩双液注浆.docx

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广东轨道交通过砂层段wss注浆施工方案二重管无收缩双液注浆

过砂层段WSS注浆施工方案

第1章编制说明

1.1编制依据

1.1.1广州市轨道交通XX【XX站～XX站区间】土建工程施工图《第五册暗挖隧道主体结构设计图》

1.1.2广州市轨道交通XX【XX站～XX站区间】土建工程施工图《区间砂层段旋喷加固设计图》

1.1.3广州市轨道交通五号【XX站～XX站区间】详细勘察阶段《岩土工程勘察报告》D1-424、D1-424（补1）；

1.1.4《地下铁道设计规范》（GB50157-92）

1.1.5《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）

1.1.6《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-2001）

1.1.7《建筑工程质量检查评定标准》（GB50210-2001）

1.1.8《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50307-2001）

1.1.9《土建注浆施工与效果检测》

1.1.10《岩土工程勘察规范》（GB50021-2002）

1.1.11《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）。

1.2内容简介

在本工程实施性方案及施工图的基础上，就本工程隧道拱顶交界处注浆止水、暗挖隧道的施工方案进一步细化，我们本着实事求是的原则和科学的态度编写了本施工方案。

第2章工程概况

2.1水文地质情况

本区间隧道在大里程方向至XX站约200m长隧道上方为不稳定地层，拱部地层主要为<3-2>层的冲积-洪积粉细、中粗砂层，<5-2>层的硬塑状粘性土、中密状粉土，<7>层的红色砂岩类强风化带，隧道下部主要为<8>中风化带砂岩和<9>层微风化带砂岩。

隧道上覆盖土层距离透水砂层厚度小，且砂层水量大且具有一定的承压性，不利于隧道开挖。

2.2地下管线情况

根据现场管线调查，过砂层段隧道沿线主要有16号人行地道、电力隧道、电力管线、上水管、雨水管等地下管线。

我们已对现有管线做了保护。

2.3过砂层段工程概况

区间隧道过砂层段地面条件较为复杂，砂层厚度为2~3m，含水量大，更受到动水的影响，砂层处理十分困难，左线ZDK16+507~16+530.3过砂层段局部地方砂层侵入拱顶，右线隧道里程YDK16+480～YDK6+530.3，砂层已进入拱顶最深处达80cm，严重影响隧道初支的施工，需要对砂层进行加固处理。

砂层分布情况见左线过砂层段砂层分布纵断图及右线过砂层段砂层分布纵断图。

第3章施工方案

3.1施工方案概述

　　由于地面旋喷桩加固无法起到固结砂层的作用，洞内小导管注浆也无法保障隧道施工安全，而且对于右线隧道里程YDK16+480～YDK6+530.3，从地面处理砂层非常困难，只能在洞内处理。

根据已有的施工经验，过砂层需要解决好以下几个主要问题：

（1）强动水条件下对砂层进行有效加固

（2）加固后的砂层要有一定强度，以承受上部荷载（3）分段加固，使拱顶砂层及周围土层增加抗压及粘结强度，达到止水，隔水的效果，以保证隧道的正常开挖。

针对以上问题，根据右线东过砂层试验段wss注浆施工的经验及实际情况。

决定采用二重管无收缩双液wss工法在洞内进行超前注浆处理砂层。

每个循环注浆10m，开挖8m，留2m的止浆墙。

根据这个安排，左线还剩余23m，3个循环可完成。

右线东还有39m贯通，5个循环即可完成注浆加固。

3.2二重管无收缩双液WSS工法注浆技术

二重管无收缩双液WSS工法注浆是采用二重管钻机钻孔至预定深度后注浆。

浆液有A液、B液、C液。

浆液分溶液型（A、B液组成）和悬浊型（A、C液组成）。

两种浆液通过二重管端头的浆液混合器充分混合。

浆液对土层有很强的渗透性，采用调节浆液配比和注浆压力的办法可使注浆范围人为控制，凝结硬化时间可根据实际工程需要进行调整，使岩层的孔隙间充满浆液并固化，改变土层的性状。

本浆液具有自适用范围广，可用于各种土层，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。

3.3施工方法

3.3.1浆液的选择配置

1.浆液选择

根据工程地质、水文地质情况，注浆材料采用浆液采用AB、AC液双液浆。

注浆材料参数见表一及表二。

注浆材料表表一

浆液种类

水泥品号

原水玻璃浓度

水灰比（W:

C）

体积比（C:

S）

注浆用水玻璃浓度

水泥—水玻璃双液浆

P.O.42.5

40Be’

1.5:

1~

2.0：

1

1:

1

30~35Be/

施工配比单表二

A液

B液

C液

40Be/水玻璃

175kg

Gs剂8.5kg

P剂4.5kg

DHP剂6.7kg

P．O42.5水泥250kg

外加剂6.9kg

A、B液1000L或A、C液1000L

溶液由A、B液组成，悬浊液由A、C液组成。

2.浆液配置

现场施工中一定要严格按设计进行浆液配制。

（1）按搅拌桶的容积和注浆材料的配比参数计算出配制一桶浆液所需要的水泥和水的用量。

（2）先在搅拌桶中加入一定量的水，再加入规定量的外加剂，强力搅拌3min，然后加入一定量的水泥，强力搅拌均匀，待用。

（3）在浓水玻璃中加入水，稀释至设计浓度，搅拌均匀后待用。

（4）按比例进行凝胶时间测试试验，如果达不到设计要求重新调整。

（5）量取水泥浆搅拌桶的体积，根据其面积及配比要求标定须加入水的高度及需加入水泥的重量，以此控制水泥浆的配比。

（6）量取水玻璃桶的体积，标定设计单段注浆量所需的高度，以此控制设计注浆量。

3.3.2注浆范围

根据已有的施工经验和隧道三台阶开挖的实际情况，结合隧道开挖时暴露的地质及地下水情况，确定垂直方向加固范围为拱顶上方3.0m，设计采用9排孔注浆，每排孔位环向间距600mm，具体施工过程中可根据注浆情况进行调整。

钻机在同一位置以不同的角度，不同深度进行钻孔注浆。

每循环注浆段长度为10m，开挖8m,留下2.0米作下一循环段注浆的止浆墙。

见图1wss注浆加固剖面图，图2wss注浆加固纵断面图，表三wss注浆孔位参考角度表

图1WSS注浆加固剖面图

图2WSS注浆加固纵断面图

WSS注浆孔位参考角度表表三

孔号

角度（º）

孔深（m）

浆液

A1～A9

47

5

锚杆注AB液

27

7

锚杆注AB液

21

9

AB液

17

10.5

AC液

14

10.5

AB液

10

10

AC液

注浆顺序，由两侧到中间，由下而上，如图1所示。

由于浆液的扩散情况不同，因此可根据现场实际情况，调整注浆孔位。

主要注浆参数为：

注浆压力：

0.5～2.0Mpa；

注浆终压2.0MPa；

浆液扩散半径：

500mm；

浆液初凝时间：

15s～1min；

注入率：

40%左右

注浆管孔径：

φ42

注浆量：

根据注浆压力或溢浆情况控制，若注浆压力稳定在2.0Mpa或者空口返浆量较大，注入困难，即可认为注浆完成。

3.3.3施工工艺

1.工艺流程

图3WSS超前预注浆工艺流程图

掌子面挂钢筋网片喷射30cm厚C25砼封闭，以确保施工安全。

钻孔：

根据设计要求放线定孔位，钻机按指定位置就位，并在技术人员指导下调整角度，对准孔位，要求孔位偏差不大于2cm，入射角度偏差不大于1°。

注浆孔的布置见图1注浆剖面图及图2注浆纵断面图。

钻孔机将注浆管设于预定深度后，注入清水并从浆液混合器端部流出。

横喷射注浆、注浆管设置完毕，浆端点关闭、进行横喷射切换，一般为15L/min，可根据工程实际进行调整。

回抽注浆：

施加压力注浆时，必须精心操作控制压力。

以10m为一循环，对浆液施加适当压力，进行水平注浆施工。

提升钻杆时，严格控制提升幅度，每步不大于10cm，匀速上升，注意注浆参数变化。

　　注浆结束：

注浆完毕将注浆管冲洗干净全部收回，对注浆孔进行密封，恢复原状。

浆液强度、硬化时间、渗透性能可根据工程实际需要调整。

注浆压力一定要严格控制在0.5~2Mpa，专人操作。

当压力突然上升或从孔壁溢浆时，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。

3.3.4施工安排

施工时，每个掌子面设置一套wss注浆设备，正常施工期间为一循环14天，如遇客观情况顺延。

主要施工人员:

施工队长1人，技术员1人，操作工人9人。

主要机械设备及配置

[机械][器具][其他]

75—A型钻机两台旋转二重管排水处理装备

SYB—60/160型注浆泵二台注浆液混合器测定器具

SJY—双层立体式搅拌机一台喷头凝胶时间测定仪

逆止阀消音器

图4施工机械配置图

3.3.5监测及效果检测

针对试验段出现的地面隆起，格栅下沉等问题，在施工工艺上进行改进的同时还要对地面、格栅等布点进行监测，及时掌握注浆对环境的影响情况，调整注浆参数。

每循环注浆结束后，通过注浆体内钻孔，观察砂层的水流量，确定加固范围，达不到设计要求需进行补充注浆。

检查孔的数目每个循环设2个检查孔，检查孔钻取岩芯，观察浆液充填情况，并检查检查孔内涌水量，检查孔涌水量小于0.2L/m.min，即可认为可以开挖。

第4章掌子面开挖

注浆止水加固结束12小时后，通过打探孔，经施工队、项目部、监理三方确认注浆达到加固砂层的效果后，即可破除掌子面进行开挖。

开挖前，根据设计的探孔角度，每前进2m即要打一3m长，角度20~30度的探孔，确认前方加固情况。

wss注浆结束后，由于地层分部不均匀性，可能仍有局部薄弱情况，在侵入隧道背后的岩层可能没有加固到位，另外，为了超前支护，保证施工安全，必须采用3.5mφ42x4mm小导管进行二次注浆，注浆管环向间距0.3m，纵向间距0.5m（与格栅钢架配套使用），注浆压力控制在0.5MPa以下，浆液采用水泥-水玻璃双液浆。

开挖过程中，随时注意掌子面渗水情况，同时准备应急物资。

施工时，掌子面渗水具有一定的腐蚀性，施工人员应穿戴好防护用品，及时清洗，确保安全。

第5章工程质量保证体系

在本工程注浆施工中，严格组织管理体系和科学严谨的质量体系保证工程质量。

5.1质量控制

工程质量严格按照本工程制定并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。

根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。

5.2工程质量保证制度

（1）成立工程项目经理为责任的质量管理小组，完善质量保证体系，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。

（2）定期召开质量分析会议，组织质量教育，严格执行“三检”制度，加强技术交底工作，强化工序控制，由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员，实行监督检查，保证工程质量。

（3）加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。

（4）配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。

（5）加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。

5.3工程质量措施

（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，钻杆角度偏差不得大于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，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）每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。

二重管无收缩双液注浆质量标准

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%

第6章安全措施

（1）建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。

（2）钻机、注浆泵及高压管路必须试运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表、流量计完好后，方准施工。

（3）每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。

（4）安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确保连接完好。

（5）注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶冲式阀门破裂伤人。

（6）注浆时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待注浆完成并冲洗后方可停水停电。

（7）注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电器故障时能及时处理。

（8）注浆现场操作人员必须佩戴安全帽、口罩和手套等劳保用品，方可进行注浆施工。

第7章应急预案

掌子面发生险情时，现场的施工人员前期应急处理十分重要，因此，首先对施工人员进行必要的抢险培训。

封闭掌子面后的主要危险是钻孔时容易引起大量的涌水涌砂，以及注浆时压力过大造成掌子面局部出现裂隙。

针对以上情况要求做到：

1.超前预注浆，控制好注浆压力，密切关注掌子面及钻孔的渗漏水情况。

2.施工期间项目部安全工程师会同有关人员定期检查注浆情况及掌子面情况。

。

3.当钻进时钻孔涌水涌砂量较大，可用棉纱将钻孔堵住，并提前进行注浆止水。

4.掌子面局部出现裂隙渗水时，用方木、工字钢支撑，并随时注意裂隙发展情况。

若裂隙进一步发展，或掌子面其他地方也出现裂隙，则立即停止注浆，挂网喷砼。

5.若掌子面突发坍塌，施工人员应立即停止施工，派人通过电话向值班人员报警，并拉响警报。

现场负责人向项目经理部及驻地监理汇报，项目经理立即到达现场，会同现场负责人采取应急措施，闲杂人员立即撤离施工现场，抢险物资迅速到抢险物资迅速到位，项目总工会同现场监理进行原因分析，确定处理方案。

处理措施如下：

（1）当钻孔涌水时，采用钢管对渗水进行引流处理，防止渗水软化塌方土体，引起连续塌方事故。

（2）用方木、工字钢支撑掌子面，及时挂网喷射30cm厚C25混凝土封闭塌方土体并对距离掌子面5米范围内初期支护采用工字钢支撑进行加固。

（3）有人员伤亡时，及时上报并迅速将伤员送往医院救治。

（4）抢险处理全过程，抢险人员随时观察塌方情况，防止塌方伤人。

必须确保通讯畅通，并对处理情况、围岩变化情况、人员及机械设备状况等及时上报，在抢险有困难或需要救援时，以便领导决策，及时提供救援。

6.应急物资堆放于隧道内，同时设置警示标志，非应急情况不得使用。

附应急物资及设备清单：

柴油空压机10m31台

编织袋100个（其中50个装满砂土）

手电筒5把

方木4m3

型钢（18～22工字钢或槽钢）2t

小导管φ423m20根2.5m20根

水泵及泥浆泵（20m3）5台

钢筋网片φ6.5150×15040m2

棉被2床

棉纱20kg

氧气、乙炔瓶一套

大锤1把

7.应急处理领导小组组织机构

为保证工程施工安全，危险点一旦出现险情，能够做到及时、有效抢险，将险情控制在最小范围，将损失减小到最低限度，特成立应急事件处理领导小组，组织机构如下：

组长：

李赞

副组长：

巩湘军田宝华

组员：

张佩昊李凤红高成生付强刘玉龙罗木贵王云周杨岷江刘英民刘景财

（2）职责与分工

各部门和人员在应急救援中的的职责与分工

李赞：

负责实施意外事故和紧急情况的应急预案和响应，负责事故上报及事故现场的保护和抢救工作，配合事故的调查、分析及处理，落实防范措施。

李赞：

负责事故现场的全面指挥工作，组织施工人员进行抢险，组织抢救。

及时向项目经理汇报相关情况。

巩湘军、张佩昊：

组织下发各项技术交底和技术措施，对事故处理及调查给与技术上的支持，从技术上分析事故或重大事故隐患产生的原因，提出防范措施。

配合抢险救助指挥及实施。

协助项目经理做好事故调查处理的具体工作，组织统计、汇总各类事故，建立、健全事故档案。

李凤红：

负责事故现场人员疏散和保护工作，对伤者进行临时救治，防止事态进一步扩大.

田宝华、刘玉龙：

负责联系救护，运送伤员。

事故发生后负责拨打广州急救中心120，讲清受伤人数、受伤部位、伤势。

消防火警电话119，讲清楚起火地点、火势大小、起火物品及原因。

通知甲代、监理、市政管线管理部门,建筑物业主等.

高成生：

负责与救援单位的接应工作。

在约定地点接车引导医务人员、消防队员等相关单位或人员进入现场进行救护，并负责救援、救护信息的反馈。

刘景财：

负责应急物资、设备的准备、供应、保管及发放，紧急状况下物资抢救与疏散。

参加有关事故的调查、分析及处理，提出相应的防范措施。

罗木贵：

负责事故现场保护，指导实施临时安全防护设施设置。

组织义务消防队进行灭火。

负责与交管部门协调，组织配合。

配合事故原因调查。

刘英民：

负责组织劳务供方电工及时对用电部位、用电机械供、断电，或架设临时供电线路。

付强、王云周：

参加有关事故的调查、分析及处理，提出传达相应的防范措施。

施工队负责人全面配合以上人员抢险工作。