施工组织设计130313.doc

山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司 工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理 施工组织设计 山西省勘察设计研究院 二 一三年三月 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院 院 长 胡 孟 卿 总 工 程 师 李 康 审 定 审 核 项 目 负 责 人 技 术 负 责 人 方 案 编 写 人 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院1 目目 录录 1 绪绪言言 1 1 1 任任务务来源来源 1 1 2 工程概况工程概况 1 2 场场地采空区基本情况地采空区基本情况 1 3 采空区治理施工依据采空区治理施工依据 2 4 采空区治理方案采空区治理方案 3 4 1 治理方法治理方法 3 4 2 治理范治理范围围 3 4 3 治理深度治理深度 3 4 4 施工条件及主要材料施工条件及主要材料 3 4 5 主要工程量主要工程量 4 4 6 工程工期工程工期 4 5 主要工程主要工程项项目的施工方案 方法与技目的施工方案 方法与技术术措施措施 4 5 1 开工准开工准备备工作工作 4 5 2 施工工施工工艺艺流程流程 8 5 3 浆浆液材料的配置液材料的配置 8 6 钻钻孔孔 10 6 1 设计设计参数参数 10 6 2 施工方法施工方法 10 6 3 钻钻孔孔过过程中程中应应注意的注意的问题问题 11 6 4 覆盖覆盖层钻进层钻进 11 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院2 6 5 钻钻孔一般要求孔一般要求 12 6 6 取芯孔取芯孔 12 6 7 普通普通钻钻孔孔 12 6 8 钻钻孔冲洗孔冲洗 13 7 注注浆浆 13 7 1 设计设计参数参数 13 7 2 制制浆浆施工施工 14 7 3 浆浆液液搅搅拌拌 15 7 4 注注浆浆施工施工 15 7 5 注注浆浆方法方法 18 7 6 施工施工过过程注程注浆浆流流量量 18 7 7 帷幕施工帷幕施工 19 7 8 特殊情况特殊情况处处理理 20 7 9 注注浆浆施工注意事施工注意事项项 21 8 质质量保量保证证措施措施 21 8 1 质质量目量目标标 21 8 2 质质量控制量控制 21 9 安全保安全保证证措施措施 22 9 1 安全管理目安全管理目标标 22 9 2 安全管理制度及安全管理制度及办办法法 22 9 3 安全保安全保证证措施措施 22 10 现场现场文明施工及文明施工及环环境保境保护护 23 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院3 10 1 环环境保境保护护目目标标及重点及重点 23 10 2 环环境保境保护护措施措施 23 10 3 文明施工目文明施工目标标 组织组织机构及措施机构及措施 24 附附图图 采空区治理平面采空区治理平面图图 No 01 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院1 1 绪绪言言 1 1 任任务务来源来源 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司位于晋城市城区北石店镇七岭店 村一带 行政区划属晋城市城区北石店镇管辖 其地理坐标为东经 112 52 02 112 53 27 北纬 35 31 07 35 32 24 现拟建工业广场 根据现 场调查及采空区勘察报告 拟建场地存在煤矿采空区 2013 年 3 月 我院经 投标中标 对该项目采空区进行治理施工 1 2 工程概况工程概况 本工程拟建建筑物为职工宿舍 联合建筑 拟建建筑物基本参数见下表 表表 1 2 拟拟建建筑物基本情况表建建筑物基本情况表 楼座 长 宽 m m 地上 层数 结构 形式 整平标高 m 基础埋深 m 基础 形式 基底压力 kPa 职工宿舍105 166砌体不详1 8条基120 联合建筑105 166砌体不详1 8条基120 2 场场地地采空区基本情况采空区基本情况 井田内含煤地层主要为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组 二叠 系下统山西组为一套陆相含煤地层 共含煤 2 层 编号自上而下为 2 3 号 其中 2 号煤层为不稳定不可采煤层 3 号煤层在井田内埋藏浅 被风化 煤 质差 井田内无开发利用价值煤层 地层总厚度 48 56m 煤层平均厚度 6 30m 含煤系数为 12 97 含煤地层含煤性较好 石炭系上统太原组为一套海陆交互相含煤地层 含海相灰岩 5 层 含 煤 4 层 编号自上而下为 8 9 13 及 15 号 煤层平均总厚 4 39m 本组地层 平均厚 75 14m 含煤系数为 5 84 其中 9 15 号煤层为全区稳定可采煤层 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院2 其它煤层均属不稳定 不可采煤层 据场区内及场区附近范围已有晋城市煤田地质勘探队完成的矿井地质 勘察工作 得知职工宿舍 联合建筑 本次采空治理主要针对埋藏相对较浅 的 9 煤层 煤层厚度 1 39 1 70m 平均 1 51m 其顶板为石灰岩 埋深约 100m 空洞率预计 25 3 采空区治理施工依据采空区治理施工依据 根据设计的目的 参考以往采空区治理工程的成功经验 选用全充填压 力注浆法对该项目采空区进行治理 本设计文件所依据和参考的主要技术文件有 岩土工程勘察规范 GB50021 2001 2009 年版 建筑物 水体 铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 国家煤炭 工业局 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 国土资源部长会第 4 号令 地质灾害防治管理办法 工程地质手册 工程地质手册编委会 高速公路采空区 空洞 勘察设计与施工治理手册 混凝土用水标准 JGJ63 2006 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB T1596 2005 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 GB T175 1999 采空区治理工程施工质量评定标准 试行 水工建筑物水泥注浆施工技术规范 DL T5148 2001 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院3 采空区公路设计与施工技术细则 JTG TD31 03 2011 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告 晋城市煤田地质勘探队 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采 空区治理设计报告 山西省勘察设计研究院 4 采空区治理方案采空区治理方案 4 1 治理方法治理方法 根据我院提交的 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿 舍 联合建筑采空区治理设计报告 及我院采空区治理工程的成功经验 本工 程采用全充填压力注浆法治理拟建场地煤层采空区 4 2 治理范治理范围围 按照动态设计 重点治理 信息化施工的要求 本次采空治理应以建筑 物为核心进行治理 以节约成本 经济合理为原则 按照拟建建筑物周边外 延 30 米作为治理范围 预估采空区总治理面积为 9023 4 3 治理深度治理深度 为了向已经破坏或发生底鼓的底板裂隙中注浆 同时为了防止孔内岩 粉沉淀及岩粉沉淀堵塞采空区垮落带 拟建场地采空区治理的深度应不小 于采空区或煤层底板以下 3 0m 4 4 施工条件及主要材料施工条件及主要材料 1 施工用电 场地内有煤矿企业的用电设施 2 施工用水 使用矿坑排水 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院4 3 粉煤灰 选用巴公电厂粉煤灰 运距约 30km 4 水泥 选用矿渣硅酸盐水泥 强度为 32 5Mpa 运距约 30km 左右晋 城市水泥厂的水泥 4 5 主要工程量主要工程量 主要工程量表主要工程量表 序号名 称数量 1注浆孔 含帷幕孔 数 个 106 2注浆孔 含帷幕孔 深度 m 103 315 煤检查孔 11 个 每孔加深 42m 共计 462m 462 3注浆孔 含帷幕孔 延米数 m 11380 4注浆处理面积 m2 22395 5注浆量 m3 9023 6注浆质量检测 检查孔总延米 m 预计400 4 6 工程工期工程工期 本次采空区治理工程计划投入 5 台钻机 每台钻机每天完成 1 个钻孔 22 天可完成全部钻孔施工 帷幕孔钻孔施工完毕后开始注浆 注浆投入 3 台注浆泵 每台泵每天完成 200m3水泥粉煤灰浆液 20 天可完成全部注浆 施工 总工期需按招标书的要求 工程工期为 50 日历天 详见施工进度计 划图 5 主要工程主要工程项项目的施工方案 方法与技目的施工方案 方法与技术术措施措施 5 1 开工准开工准备备工作工作 本工程开工前按项目管理及施工要求应做好以下几方面准备工作 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院5 1 技术准备 A 会同业主 监理 设计单位进行图纸会审 技术交底 测量交桩 测量 放线复核等工作 B 组织工程技术及管理人员进一步进行工地调研及熟悉设计施工图纸 及相关技术规程 规范及标准 认真编制详细的实施性施工组织设计计划报 请监理 业主单位审批 C 广泛收集与工程施工相关的技术规程 规范标准及施工资料 记录表 格 签证检验表格 工程进度 结算表格等 并进行分类建档 D 按照项目施工及管理的具体要求 分别组织各工种各岗位进行施工技 术及施工安全的岗位技术培训及技术交底 确保上岗人员熟悉掌握质量保 证 安全文明施工操作技术规程及预防措施 E 对进场设备物资进行质量 安全检查验收签证 2 人 财 物准备 根据实施性施工组织设计要求 按工程施工区 段划分以及分部分项工 程计划时间和人 财 物需求量要求 制定切合实际的供需计划 分期分批 提前 3 5 天组织到位 以满足工程施工需求 3 施工现场准备 A 按施工平面布置及施工需求 作好工地临建及 三通一平 的各项施工 工作 B 进行施工测量放线复核 按工程布置进行钻孔测量定位放线 修筑施 工便道 进行施工设备安装 供水 供电线路辅设与搭接 抽水泵站建设及 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院6 水池修筑等 C 按安全设计要求设置施工安全设施及安全警示牌 并落实治安保卫 质量 安全 环保等各项管理制度 D 施工现场物资设备按需求量及规定存放点提前组织就位 存放保管有 序 F 设立工地现场办公室各种管理制度 编制施工进度计划图 施工组织 机构等框图 主要施工进口设置施工公告牌及插彩旗 4 测量放线与平场 采用 GTS 330 型全站仪 按照设计钻孔坐标进行测量放线工作 钻孔定 点测量误差控制范围为 10mm 钻机就位误差控制在 20mm 确因地形影 响 钻机不能安装在设计位置时 向监理工程师提出申请进行设计变更 经 设计 监理工程师签证后移位 钻孔定点埋桩要求至地面以下 40 50cm 并及时用砂浆保护好测量桩点 以防扰动破坏 测量放线经监理工程师复核 认可 对资料进行签证后方下发施工队进行施工放线 钻孔场地平整 施工便道 泥浆池修筑等采用挖掘机配合人工进行开挖 施工 其规格参数必须满足施工与运输要求 每孔开挖修筑钻孔冲洗液用泥 浆池及沉砂池 其体积不小于钻孔容积的 1 5 倍 以保证钻孔冲洗的需要 5 注浆站的设置 为了满足工程施工和连续灌浆及控制灌浆参数需求 在每个施工区集中 建各孔位注浆站 通过安装灌浆管连接至各孔实施注浆作业 根据现场地形 条件 拟设置 1 个注浆站 灌浆站位置应兼顾各孔灌浆 其管线距离不宜超 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院7 过 250m 灌浆站用钢管及石棉瓦 彩条布 竹胶板等架设水泥库房以保证 防潮及连续灌浆需求 6 设备安装 设备安装应作到安装平稳 钻孔定位准确 钻机立轴和孔位轴心线必须 一致 用点线路及电器设备安装规范有序 符合安全用点管理规定要求 以上施工准备工作经自检合格 拟定开工申请报告 上报监理及业主审 批后 并举行开工典礼 正式组织工程施工 主要设备包括钻机 搅拌机 注浆泵 注浆管 流量计 止浆塞等 A 钻机 宜采用回转式钻机 型号 XY 4 和带岩芯管的硬质合金钻头的 钻机 B 搅拌机 搅拌机的转速和制浆能力应与工程量 浆液类型和注浆泵的 性能相适应 要求搅拌量应 6m3 以满足正常施工要求 搅拌后的浆液应均 匀 符合图纸要求和有关规定 C 注浆泵 宜采用变档定量泵 其额定排浆量不小于 250L min 注浆泵 压力应大于注浆最大设计压力的 1 5 倍 注浆泵不小于 2 台 D 注浆管路及其连接部位 必须能承受最大注浆压力的 1 5 2 0 倍 不 宜变径 注浆管路拐弯处可采用弧形弯管连接 输浆管宜采用钢管或高压胶 管 管径均为 50mm E 止浆塞 应具有良好的膨胀和耐压性能 易于安装和拆卸 F 压力表 注浆泵 注浆孔 包括帷幕孔 孔口处必须安装压力表 注浆 用压力表最大指数应不大于 10MPa 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院8 G 水泵宜选用潜水泵 泵的排水量和泵的数量应满足工程的需要 H 料场 堆放材料的场地要平整 运料车辆能正常通行 且紧邻搅拌池 机 使材料便于运输 搬运 要求设有防潮 防雨措施 I 搅拌池 搅拌池为圆柱体 中间设置搅拌系统 使得搅拌后的浆液均 匀 符合图纸要求 一次搅拌量应不少于 6m3 J 封孔装置 采用 50mm 钢管 在钢管前端 200 300mm 处焊接一圆 形法兰装置 托盘直径 120 130mm 之间 下入孔内变径处 L 注浆管 采用 50mm 的钢管 以丝扣连接 5 2 施工工施工工艺艺流程流程 本工程主要工程项目包括施工准备 测量放线 灌浆孔钻探成孔和浆液 灌注 质量检查等 各项工程的施工方案及施工方法既具独立性又相互制约 且技术要求高 本工程施工工艺流程见图5 2 图图5 2 施工工施工工艺艺流程流程图图 5 3 浆浆液材料的配置液材料的配置 1 室内试验 根据室内试验 结合地区建筑经验 固相比按3 7 水固比按 1 1 0 1 1 1 1 1 2 试配20组浆液 先在水中养护 拆模后 按标准条件进行 仪器定点成孔验收下套管下注浆管 浇铸孔口管 灌 浆 观察注浆情况 抽样试验 终止灌浆 达到结束标准 拌制浆液备 料 检验合格 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院9 养护 具体浆液中各材料的用量分别理论计算见下表 水泥 粉煤灰浆液理论配置表 水泥粉煤灰水速凝剂制成浆液 水固比固相比水 水泥 粉煤灰 kg kg kg kg m3 1 1 0 3 7 1 0 3 0 7219 0511 0730 04 381 1 1 1 3 7 1 0 33 0 77237 3553 7719 04 751 1 1 2 3 7 1 0 36 0 84291 3679 6809 15 831 2 浆液的拌制 拌制浆液的材料应当进行称量 水泥 粉煤灰等干料采用重量称量法 水 外加剂溶液可釆用体积称量法 不论何种方法称量误差均应小于 5 拌制浆液时 应根据拌制材料的成分和形态 确定向搅拌机内加料的次 序 配置水泥基浆液时 应先加水 而后加入水泥 基本搅拌均匀后再加入 粉煤灰 外加剂最后加入 浆液需用的搅拌时间 应根据浆液的种类和搅拌机性能而定 其基本原 则是在达到充分搅拌 混合均匀和高度分散的前提下时间最短 并便于施工 浆液配置应按设计浆液配合比进行 并随机抽查浆液的各项指标 3 现场的加料应先在搅拌池内放入规定量的水 制浆工艺见图5 3 图图 5 3 制制浆浆工工艺艺流程流程图图 水泥 粉煤灰一级搅拌机 池 二级搅拌机 池 注浆泵注浆孔 清 水 速凝剂 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院10 6 钻钻孔孔 6 1 设计设计参数参数 1 帷幕孔间距 12m 注浆孔间距 20 米 2 采空区灌浆孔的设计深度不小于采空区底板以下 3 0m 终孔深度 暂定为 103m 3 钻孔开孔孔径宜控制在 108 150mm 之间 经过变径后 终孔孔径 不应小于 91mm 4 注浆孔和帷幕孔均进入完整基岩 5 10m 变径 在注浆管外侧灌注 1 2 或更浓的加水玻璃的水泥浆 其水泥高度不小于 5m 5 成孔后下入孔口管 孔口管应选用直径不小于 50mm 钢管 壁厚 不小于 2 5mm 6 2 施工方法施工方法 钻孔定位 钻孔位置采用 GPS 测量仪 按照设计钻孔坐标进行测量放 线工作 定点测量误差控制范围为 10mm 钻机就位误差控制在 20mm 确 因地形影响 钻机不能在设计位置时 可视情况通过监理工程师的认可 在 1 0m 的范围内予以调整 并重新测量实际坐标 在 1 0m 范围内仍不辨施 工时 向监理工程师及建设单位代表提出申请进行变更 钻机就位后 经过申请开工报告 经监理及建设单位代表同意后方可开 钻 一开采用 127mm 金刚石复合片钻头进行钻进 钻至完整基岩并进入 5m 后 下入 127mm 孔口套管 套管外与井壁之间用粘土冲填 防止下部 钻进施工中套管内外串通 下完套管后采用 89mm 金刚石复合片钻头进行钻进至采空区的塌陷 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院11 冒落带底板或煤层底板以下 3 5m 终孔 二开时采用扶正措施 将 89mm 孔眼开到套管中心 防止在施工过程起下钻具过程中钻具挂动套管 在施工过程中 严格控制钻孔倾斜 每钻进 50m 进行一次测斜 发现孔 斜及时纠正 孔斜指标要达到设计要求 做好钻探原始记录和岩芯编录工作 如发现漏水 掉钻 埋钻等现象要详细记录其深度 层位和耗水量 为下部 注浆工作的设计提供准确可靠的原始依据 以提高注浆工作质量 在钻进过程中 严格限制泥浆的使用 尽量采用全取心钻进 以防止和 杜绝泥浆和岩屑堵塞采空区地层通道 影响采空区注浆效果 6 3 钻钻孔孔过过程中程中应应注意的注意的问题问题 1 钻头下入孔内后 应慢速 轻压扫孔到底 然后逐渐加到正常参数 2 经常保持孔内清洁 由钻粒换合金及硬质合金崩落时 应进行打捞 3 保持压力均匀 不得随意提动钻具 遇有糊钻或岩芯堵塞孔内等异 常情况时 应立即提钻处理 4 取芯要选择合适的卡料或卡簧 因为硬质合金的磨损较快 卡簧在 配置时要特别注意 当采用干钻卡芯方法时 干钻时间不得超过 2min 5 合理掌握回次进尺长度 每次提钻后要检查钻头磨损情况 以改进 下一回次的钻进技术参数 应根据岩性 孔径 钻头结构等因素合理选择钻 进参数 6 4 覆盖覆盖层钻进层钻进 覆盖层一般都比较松散 钻孔时孔壁不稳定易坍塌 通常要采用护壁钻 进的方法 采用泥浆循环护壁钻进法 由于泥浆在循环过程中能在孔壁上形成泥皮 可防止孔壁坍塌 不用套 管护壁 钻进效率高 作为循环护壁的泥浆 它起到冷却钻头 润滑钻具 携 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院12 带钻屑和保护孔壁等作用 6 5 钻钻孔一般要求孔一般要求 1 钻孔过程中 遇岩性变化 发生掉钻 坍孔 钻速变化 回水变色 失 水等异常情况时 进行详细记录 2 当各类钻孔施工作业暂时终止时 孔口应妥加保护 防止流进污水 和落入异物 3 钻孔进尺达到设计深度时 应报验 经检查合格后 方可进行下一步 施工 6 6 取芯孔取芯孔 1 进行钻孔施工时 应有 3 的钻孔作为先导孔 先导孔按均匀分布 深浅结合 代表性强的原则布设 目的是进行地层核实 物探测试等工程地 质条件的验证工作 2 先导孔 兼做波速测试孔 钻孔 应予钻取岩芯 按取芯次序统一编号 并对钻孔冲洗 钻孔压力 芯样长度及其他能充分反应岩石特性的因素进行 监测和记录 最后绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述 3 在钻孔过程中 钻进回次进尺的最大长度应限制在 3m 范围内 一旦 发现芯样卡钻或被磨损 应立即取出 先导孔岩芯采取率不得小于 65 检 查孔岩芯采取率不得小于 75 6 7 普通普通钻钻孔孔 1 钻孔的孔位 深度 孔径 钻孔顺序等按施工图纸要求执行 钻孔实 际位置不偏离设计位置 30cm 确因地形影响 钻孔不能放在设计位置时 应先施工其周围可以就位的孔位 再根据其周围钻孔揭露的地质资料予以 适当调整 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院13 2 钻孔遇有洞穴 塌孔或掉块难以钻进时 可进行注浆处理 再行钻进 如发现集中漏水或涌水 应查明情况 分析原因 经处理后再行钻进 3 注浆孔 段 在钻进结束后 应进行钻孔冲洗 孔底沉积厚度不得超过 设计孔深的 2 0 4 应进行孔斜测量 孔底允许偏差不得超过设计孔深的 3 0 6 8 钻钻孔冲洗孔冲洗 1 在注浆前 为确保浆液颗粒顺利通过注浆通道 应对所有注浆孔 段 进行裂隙冲洗 直至回水清净为止 2 当邻近有正在注浆的孔 或邻近注浆孔结束时间短于初凝时间 不 得进行裂隙冲洗 注浆孔 段 裂隙冲洗后 该孔 段 应立即连续进行注浆作业 因故中断 时间间隔超过 24h 者 应在注浆前重新进行裂隙冲洗 3 泥质充填物和遇水后性能易软化的岩层中进行注浆时 可不进行裂 隙冲洗和简易压水 7 注注浆浆 7 1 设计设计参数参数 1 水的 PH 值应大于 6 SO42 含量应小于 1 0 2 水泥选用矿渣硅酸盐水泥 强度等级为 32 5MPa 水泥质量指标 水 泥强度等级 安定性 标准稠度 凝结时间 应符合 GB175 2007 的规定 3 粉煤灰质量等级为三级 粉煤灰中 SiO2 Al2O3 Fe2O3的总含量大 于 70 烧失量不超过 12 粉煤灰中不应有结块现象 不含其它硬质杂物 细度不作要求 粉煤灰在使用时 应将凝固的粉煤灰块打碎或过筛 同时清 除有害物质 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院14 4 速凝剂可选用水玻璃 模数宜为 2 0 3 0 浓度宜为 50Be 以上 5 砂砾粒径选用 1 5mm 为宜 其中不得含有杂质 以不影响向孔内 投砂为宜 6 水固比 重量比 采用 1 1 0 1 1 2 固相比为 30 70 浆液结石率不低 于 80 注浆结石体无侧限抗压强度不低于 1 0MPa 7 2 制制浆浆施工施工 制浆材料必须按规定的浆液配比计量 计量误差应小于 5 水泥等固 相材料应采用重量称量法计算 各类浆液必须搅拌均匀 测定浆液密度和流动度等参数 并作好记录 制浆站必须按设计要求或试验的水灰比制备水泥粉煤灰浆液 拌合好 的浆液进入储浆池后 为防止浆液离析沉淀 必须进行二次搅拌措施 浆液配制应按设计或现场试验并经上级确认的浆液配合比进行 并随 机抽查浆液的各项指标 原材料计量 水用水表或定量容器计量 水泥按袋 或定量容器计量 粉煤灰用定量容器计量 要求用磅秤抽查水泥 粉煤灰的 计量重量 一级搅拌池单池每次搅拌时间不得少于 10min 制浆工艺流程见 图 7 2 水水泥泥粉粉煤煤灰灰 一一级级搅搅拌拌机机 池池 二二级级搅搅拌拌机机 池池 注注浆浆泵泵钻钻孔孔 水水泥泥粉粉煤煤灰灰 一一级级搅搅拌拌机机 池池 清清水水 清清水水 速速凝凝剂剂 制制浆浆施施工工工工艺艺流流程程图图 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院15 图 7 2 制浆工艺示意图 7 3 浆浆液液搅搅拌拌 浆液搅拌时间控制以分散 拌匀注浆材料 获得流动性与稳定性合格的 稳定浆液为原则 根据注浆试验 当转速为 60 90 转 min 时 搅拌时间不 小于 6min 浆液从开始制备至用完的时间宜小于 4h 采用集中制浆站制浆 注浆前应采用二次搅拌 7 4 注注浆浆施工施工 注浆工程是整个采空区治理工程的核心 灌浆工程的施工直接影响到 采空区的治理效果 因此是采空区治理工程的重中之重 制浆前对所有要求的水泥粉煤灰浆液的配方进行室内测试 确保各 种配方的水泥粉煤灰浆液的性能符合设计要求 水泥粉煤灰浆液配比严格按设计要求执行 水泥和粉煤灰分别用查 数量 磅秤等方法进行称量 水的计量采用在搅拌池内事先标定的方式进行 制浆时一级搅拌每次搅拌不少于 5min 以确保搅拌均匀 二级搅拌也要不停的搅动 防止粉煤灰在注浆过程中沉淀 影响注 浆施工 对于帷幕孔的注浆 应在浆液内加入水泥重量 2 的速凝剂 使注入 采空区的浆液尽快凝固 以形成帷幕 防止浆液流失 注浆过程中按监理工程师和设计要求对水泥粉煤灰浆液进行性能检 测 以控制水泥粉煤灰浆液的性能满足设计要求 防止不合格浆液灌入孔内 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院16 同时按要求制作试模块 以检测水泥粉煤灰浆液的后期强度 注浆泵数量根据采空区工程量的大小进行综合分配 注浆时采用由稀浆到稠浆的注浆工艺方法 稀浆占整个钻孔平均设 计注浆量的 30 注浆前对注浆泵的流量进行标定 并报监理工程师审批认可 并隔 几天时间进行一次校核 每个孔注浆前先测量受注控和相邻孔的孔深 孔深合格后先注入 10min 清水 大约 2 5m3 将岩层的裂隙清洗疏通 确保水泥粉煤灰浆液能 够到达裂隙的各个地方 第一次注入水固比为 1 1 0 的稀浆 然后根据孔口压力变化情况确定 是否更换另一种配比的水泥浆 一般原则是压力不升高 就注入稠一级水泥 浆 压力升高水泥浆浓度不变换 注浆时定时观测注浆泵的吸浆量和孔口压力 记录注浆过程中发生 的各种现象 并根据实际情况调整注浆量和注浆浓度 一般在孔口压力没达 到设计压力前 每 20min 记录一次 达到设计压力后每 5min 记录一次 严格按照设计要求的停止注浆标准执行 停止注浆要征得现场监理 工程师认可后方可实施 当灌注量超过设计注浆量时 孔口仍不起压力 考虑采用间歇式注浆 工艺 间歇时间控制在 10 12h 左右 间歇后再开始继续注浆 并且仍采用 先从稀浆开始 然后逐步加稠的注浆工序 二次注浆控制在设计量的 25 左右 如果仍不起压力 再次进行间歇注浆 直到达到符合要求的停止注浆 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院17 标准为止 进行间歇注浆时 停浆前必须灌入清水 把注浆管内的水泥粉煤灰浆 液全部排空 一般灌入清水量为注浆管和孔内容量之和的 3 倍左右 以防止 下次注浆时注浆通道被堵塞 注浆时派专人在周围进行巡视 发现地面跑浆时及时采取处理措施 注浆必须釆用三个参数 压力 流量 水灰比 控制 施工次序 帷幕 序孔钻孔 注浆 帷幕 序孔钻孔 注浆 先导孔 物探孔 钻孔 注浆 充填 固结 序孔钻孔 注浆 充填 固结 序孔钻 孔 注浆一充填 固 结 序孔钻孔 注浆 充填 固结 序孔钻孔 注浆 检查孔钻孔 物探测试 注浆 封孔 帷幕孔 注浆孔注浆工艺流程见图 7 4 帷幕孔和注浆孔施工工艺一样 注浆结束标准一样 不同的是施工先后 顺序 帷幕孔孔距稍密 帷幕孔注浆时需增加 1 3 的速凝剂等 定定点点成成孔孔及及下下套套管管下下注注浆浆管管 浇浇铸铸孔孔口口管管灌灌浆浆终终止止灌灌浆浆 拌拌制制浆浆液液备备料料 观观察察注注浆浆情情况况 抽抽样样试试验验 注注浆浆施施工工工工艺艺流流程程图图 图 7 4 帷幕孔 注浆孔注浆工艺流程图 各种注浆方式 射浆管距该注浆段底部的距离不得大于 2m 注浆试验施工结束后 进行注浆效果检测 按以下顺序进行 检査孔 钻孔 物探测试 注浆 封孔 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院18 7 5 注注浆浆方法方法 本次治理工程中 分别按两种注浆施工顺序进行注浆 钻进过程中 未出现掉钻 空洞 能一次性钻进到设计深度的注浆孔 采用上行式注浆方式 即自下而上分段纯压式注浆和孔口封闭纯压式注浆 相结合的注浆方式 钻进过程中 出现掉钻 空洞 难以达到设计深度的注浆孔 采用下 行式注浆方式 即自上而下分段纯压式注浆和孔口封闭纯压式注浆相结合 的注浆方式 7 6 施工施工过过程注程注浆浆流量流量 根据施工经验 注浆过程中 注入率应和地层特点 注浆压力相适应 具体为 钻进过程中 出现掉钻的空洞 空隙注入率宜为 150 250L min 地层大量渗漏 裂隙很发育地段 注入率宜为 100 200L min 一般地段 注入率宜为 50 150L min 为达到加快施工的目的 待压力增高时 用 50 150L min 的注入率 达到设计终止条件 7 7 帷幕施工帷幕施工 帷幕孔是本次工程的难点 为形成有效帷幕 帷幕孔原则按 小间距 低压力 布设 对于在帷幕孔和煤柱外侧注浆空钻进过程中 发生掉钻且空洞较大时 采用 2 种处理方案 进行预填骨料注浆 填料 砂砾骨料 粒径为 0 5 2cm 为保证注 浆质量 节约注浆材料 对于有明显掉钻现象的注浆孔或帷幕孔应在孔口安 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院19 装投砂器 将砂砾骨料通过投砂器投入或用浆液带入孔内 投砂器一般情况 下外形宜选用圆锥体形 圆锥体的锥顶处 焊接一钢管 其直径应于下部的 注浆管一致 两者用丝扣连接 对于尚未塌陷的采空区 采用钻孔内边投干料充填 边注浆的施工方法 本项目中采用矿渣进行湿骨料充填 其施工流程见下图 2 3 储储骨骨料料场场投投砂砂器器钻钻孔孔 人人工工或或机机械械运运骨骨料料 钻钻孔孔湿湿骨骨料料充充填填施施工工流流程程图图 注注浆浆浆浆液液或或水水 钻钻孔湿骨料充填施工流程孔湿骨料充填施工流程图图 具体根据现场试验结果及现场施工实际情况进行优化调整 采用水泥粉煤灰浆进行低压 限流 限量 间歇注浆法灌注 达到设 计终止注浆标准后 结束该段注浆 具体方法根据试验段的试验及现场施工 的实际情况择优选用 7 8 特殊情况特殊情况处处理理 注浆过程中 距注浆孔孔口 3m 以内 如地表发生冒浆现象时 一般 可采用低压 限流 限量 间歇灌注等方法处理 必要时应采取嵌缝 地表 封堵力法处理 在钻孔过程中 如遇有塌孔 掉钻或遇采空区的孔段 无法进行钻探 作业时 为保证注浆质量 应停钻 将此段作为独立注浆段 先行注浆处理 然后清孔 再钻至设计深度 采用自下而上纯压式注浆法 逐段处理至孔口 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院20 注浆发生串浆时 如串浆孔具备注浆条件时 应一泵一孔同时注浆 否则 应塞住串浆孔 待注浆孔注浆结束后 再对串浆孔进行扫孔 冲洗至 设计深度 而后进行注浆作业 注浆必须连续进行 若因故中断 应尽快恢复注浆 否则应立即冲洗 钻孔 再恢复注浆 若无法冲洗 则应进行扫孔 再恢复注浆 如遇注入率大 注浆难以正常结束的孔段时 可采用低压 限流 限 量 间歇注浆法灌注 帷幕注浆孔 每持续注浆 4h 间歇 2h 充填 固结注浆 孔 每持续注浆 8h 间歇 4h 达到设计终止注浆标准后 结束该段注浆 采用自下而上分段纯压式注浆过程中 如发生连续逐段饶塞时 经 现场监理工程师核实后 为避免浆液将栓塞凝冋而使栓塞无法拔出 可采用 孔门封闭式注浆 完成注浆作业 每一注浆段结朿压力按该注浆段的中点深 度压力值控制 为避免注浆塞及注浆管被浆液凝同 注浆过程中 应结合现场实际 情况 经常活动栓塞 即将栓塞上提 0 5m 2 0m 然后再下放至原来的位置 如果下放时 由于浆液面上升无法就位 可放置在能下放的最大深度 继续 进行注浆作业 7 9 注注浆浆施工注意事施工注意事项项 注浆泵在工作前应检查设备的安全性 并对传送部分的安全保护进 行确认 防止设备在运转期间发生故障造成安全事故 一级搅拌池 二级搅拌池周围设立了安全护栏 增设网状盖板 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院21 注浆结束后 注水清洗注浆泵及注浆管道 防止了残留浆液凝固损 坏设备 8 质质量保量保证证措施措施 8 1 质质量目量目标标 保证 合格 工程 争创 优良 8 2 质质量量控制控制 1 建立质量管理网络 进行图纸会审和设计技术交底 制定质量评定 制 质量奖罚制度 质量例会制度 质量问题处理制度 2 质量责任制 分工明确 贯彻执行质量责任制定期进行督促检查 做 到奖罚分明 责任到人 3 施工员 质检员 测量员 钻机机长 电工 焊工等施工人员必须持 证上岗 4 勘察单位提供的正式勘察报告 供施工时参考 5 进行技术交底 严格按照施工方案施工 施工方案必须具有针对性 措施具体 施工流程清楚 顺序合理 6 工程质量检验制度 包括原材料设备进场检验制度 9 安全保安全保证证措施措施 9 1 安全管理目安全管理目标标 实现安全事故 0 的目标 安全防护设施达到规范标准 9 2 安全管理制度及安全管理制度及办办法法 1 严格遵守中华人民共和国安全生产和劳动保护的有关规定 2 对施工生产易发生危险的场地 如电源 清水池 搅拌池 弯道等处 要进行隔离 并推出警戒告示 对公众会构成危险的场所 如交通弯道 用 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院22 电设备作业场所应挂出警戒标志 3 安全教育坚持常抓不懈 各分项施工安全技术交底应有安全措施 4 进行经常性的安全检查 对重点部位 危险岗位要有记录 对查出 的隐患做到定人 定时 定措施 及时解决 5 一旦发生安全事故 应立即组织抢救 并在最短的时间内报告业主 和劳动保护监察机关 6 对于安全事故 必须妥善处理 并做到三不放过 9 3 安全保安全保证证措施措施 1 建立安全生产保证体系 项目部成立安全工作领导小组 配一名专职 安全员 项目部设立安全值日员 施工班组设兼职安全员 自上而下形成一 个完整的安全保证体系 2 开展安全竟赛活动 动用系统工程技术 开展安全预防 预测活动和 施工全过程的安全生产管理 3 搞好现场安全标准化作业 挂牌施工 各道口 危险区设立醒目的安 全警告牌 4 施工人员进入工地必须按规定配备各工种的安全防护用品 未配带 安全防护用品 穿拖鞋或赤脚者不得进入工地现场 5 各类机械操作人员 特殊工程操作人员须持证上岗 并严格按照操作 规程操作 并制定安全生产责任状 各类机械操作人员严禁酒后上机和带病 作业 6 所有机具要按规定安装漏电保护器严格执行 三级配电 两级保护 确 保人身和机具的安全 7 建立安全生产责任制度 开展安全教育 现场设立安全监督员 对上 岗的工人进行安全意识教育 在施工前和施工中进行安全检查 发现问题及 山西晋煤集团晋圣七岭煤业有限公司工业广场职工宿舍 联合建筑采空区治理施工组织设计 山西省勘察设计研究院23 时处理 待消除隐患后再作业 对违章作业有权制止 8 现场