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

1、北京城建集团隧道过砂层段注浆方案过砂层段 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 (GB 50194-93)1.1.6 建筑机械使用安全技术规范 (JGJ 33-200

2、1 )1.1.7 建筑工程质量检查评定标准 (GB 50210-2001)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、 层的冲积 - 洪积粉细、中粗砂层， 层的硬塑状粘性土、中密状粉土， 层的红 色砂岩类强风化带，隧道下部主要为 中风化带砂岩和 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。北京城建集团隧道过砂层段注浆方案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 23m，含水量大，更受到动水的影 响，砂层处理十分困难，左线 ZDK16+50716+530.3过砂层段局部地方砂

4、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（

5、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

6、）。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。北京城建集团隧道过砂层段注浆方案注浆材料表 表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

7、水泥水玻璃 双液浆P.O.42.540Be1.5:12.0：11:13035Be/施工配比单 表二A液B液C液40Be/水玻璃175kgGs剂 8.5 kgP剂 4.5kgDHP 剂 6.7kgPO 42.5水泥 250 kg 外加剂 6.9kgA、 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

8、) 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

9、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 1 wss 注浆加固剖面图，图 2 wss 注浆加固纵断面图， 表三 wss 注浆孔位参考角度表北京城建集团隧道过砂层段注浆方案中粗砂层人行地道结构夹层中粗砂层人行地道桩基图 1 WSS 注浆加固剖面图图 2 WSS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475锚杆注 AB 液277锚杆注 AB 液A1 A9219AB 液1710.5AC 液1410.5AB 液1010AC 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

10、据现场实际情况，调整注浆孔位。主要注浆参数为：北京城建集团隧道过砂层段注浆方案注浆压力： 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： 42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 施工工艺图 3 WSS超前预注浆工艺流程图北京城建集团隧道过砂层段注浆方案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，

11、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

12、一定要严格控制 在 0.52Mpa，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 75A型钻机两台排水处理装备SYB60/160 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隧道过砂层段注浆方案北京城建集团图 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

13、，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 2030

14、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 3.5m 42x4mm 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

15、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， 严格按照质量北京城建集团隧道过砂层段注浆方案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

16、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

17、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20 mm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

18、停留，防止密封胶冲式阀门破裂伤人。北京城建集团隧道过砂层段注浆方案（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

19、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。

20、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。个（其中 50 个装满砂土）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

21、资及设备清单：柴油空压机10m33 1 台编织袋100隧道过砂层段注浆方案手电筒5把方木4m3型钢（1822 工字钢或槽钢） 2t小导管 423m20根 2.5m 20 根水泵及泥浆泵（20m3)5台钢筋网片26.5 150 150 40m2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北京城建集团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