电力管道工程全断面注浆加固施工方案

1、1. 工程概况22. 施工方案设计43.工程质量保证体系154. 注浆效果检测手段165.安全应急预案181. 工程概况1.1隧道概况本工程为北京通州运河核心区市政配套工程新华大街（新华南北路北运河西滨河路）电力管道工程，工程地址位于北京市通州区新华大街北侧。起点位于新华大街与新华南北路交点的东北角,终点位于北运河西滨河路。主要工程量：本工程新建2.0×2.3m电力隧道1827.4m。M-PP过路拉管131.5m。（暂定）其中4.0m电力竖井3座，5.2m电力三通井6座；6.0×6.0m电力四通井3座；5.0×5.0m电力四通井3座。防火线槽3655m，通风亭10

2、座，机械排水8套。隧道结构见下图。1.2地质水文情况根据目前钻探所取得的地层资料及室内土工试验成果，将已完成钻孔勘探深度（最大20.00m）范围内的土层划分为人工堆积层和第四纪沉积层两大类，并根据各土层岩性及工程性质指标进一步划分为5个大层及亚层。现分述如下：粉质粘土重粉质粘土层：褐黄色，可塑，含云母、氧化铁，夹粘土透镜体，基本连续分布；粉砂1层：褐黄色，饱和，中密，含云母、氧化铁、粘性土团，透镜体分布；粘质粉土砂质粉土2层：褐黄色，稍湿，中密密实，含云母、氧化铁，夹粘土透镜体，呈透镜体分布。粉砂层：褐黄色，湿，中密，含云母、氧化铁、粘性土团，局部地段缺失。细砂层：褐黄色，饱和，中密密实，含云

3、母、氧化铁，连续分布。细砂层：褐黄色，饱和，密实，含云母、氧化铁，连续分布。本次勘探未穿透此层。地下水情况：勘察实测地下水位，本次勘察钻孔最大深度为20m，在勘察深度范围内观测到两层地下水，地下水类型为上层滞水和潜水。上层滞水：水位埋深为2.807.70m，水位标高为15.7019.15m，观测时间为2013年4月15日4月19日，含水层为粉砂1层和粘质粉土砂质粉土2层，主要接受大气降水补给，以蒸发和越流方式排泄。潜水：水位埋深为7.7013.78m，水位标高为8.6513.78m，观测时间为2012年4月15日4月19日，含水层为细砂层和细砂层，主要接受大气降水和径流补给，以蒸发和径流方式排

4、泄。工程场区近35年最高地下水位标高为18.4018.00m（自西向东逐渐降低，且不含上层滞水），历年（自1955年以来）最高地下水位接近自然地面。 2. 施工方案设计2.1方案设计加固范围为隧道拱顶、侧墙外轮阔向外1.5米范围，注浆孔设计间距0.3米梅花形布置，采用小型钻机成孔，施工采用AC、AB双液注浆（见下页隧道断面注浆布置图）。施工钻孔按照“先外圈再内部、先上后下跳孔施工的顺序进行。加固施工为每12米为一循环，成孔后，由内而外进行注浆。2.2施工范围适用于本工程电力暗挖竖井、隧道开挖前的地层全断面注浆。 2.3双液浆工法的特点双液浆注浆工艺是从国外引进的具有国际先进水平的地质改良新技术

5、，它能够100%将不同地质情况填充密实，改变原土体和物理性质，增加土体的密度，提高其抗压强度，并能达到土体的止水效果，能够一次性完成一个注浆区域的土体加固施工，而且注浆材料属于环保型，对河流及地下水无任何污染。采用特殊的端点监控器和二重管注入方式，使注入系统设备简单单，具有很高的可靠性、经济性。2.3.3可以进行一次、二次注入切换，回路变换装置容易实行，所以能实行复合注入。瞬结性一次注浆液和浸透性二次注浆液的复合比率，在土层改良时可以自由地设定，从粘性土、砂质土到地下水非常多的砂砾层，以及更加复杂的复合地层都可以适用。二次注入材料是低粘性且凝胶时间长的浸透性注浆液，可以用压力喷射到均匀的土质颗

6、粒之间，由于这样的操作方法，减少了对周围建筑物的影响。由于一次注入是限制注浆，二次注入是的渗透注浆，浆液不会向注入范围外溢出，从而有利保护地下环境而不被污染。2.4注浆加固原理注浆时在不改变地层组成的情况下，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(j)值增大，从而使地层粘结强度及密实度增加，起到加固作用。注浆加固后强度:卵石层达到2530kg/cmª、细中砂层达到1520kg/cmª、粘土层达到1012kg/cmª。2.5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

7、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。2.5.1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。 2.5.2标准浆液的性质比 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-3A1.301.051.1818.11.84.21.31

8、1.57.5CW-3B1.261.041.1512.01.44.21.511.27.2CW-3C1.201.031.124.11.42.411.51.47.22.5.3 CW-3A、CW-3B、CW-3C的硬化时间及固结砂强度对比 (见图)。2.5.4 CW-固结体的透水系数CW-3ACW-3BCW-3C透水系数k(cm/s)1´10¯¥1´10¯¦1´10¯¤2.5.5无收缩注浆液标准配比如下表所示：名称内容密度容积(L)质量(kg)备注A液硅酸钠=1.37220301.4溶液=1280280200kg

9、220kg按施工时的气温调整水泥掺量250均为混合剂20050用量为水泥掺量的8%10%名称内容密度容积(L)质量(kg)备注A液硅酸钠=1.372503425溶液稀释剂=1250250B液Gs剂为多种化学物质的混合剂（500L）2.6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=An（1+）式中：Q-总注浆量，m3；A-注浆范围体积，m3；n-孔隙率，%；-浆液填充系数（0.7-0.9）-注浆材料损耗系数设计中, n（1+）统称为填充

10、率, 填充率按下表选用填充率选用表序号地质条件填充率%1杂填土30-352粉质粘土、砂土20-253粉细砂、砂层40-454中砂、中粗砂50-602.7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PP(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）（

11、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压力系数K的取值如表示：注浆深度（m）810-1212-1616-2020K0.0162.8注浆工艺及要求工艺要求定孔位：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

12、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，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；工艺流程注浆回抽一节定孔位 注浆结束钻 孔移至新孔位配浆2.9主要机械设备机械 75A型钻机两台、SYB60/160型注浆泵

13、二台、SJY双层立体式搅拌机一台器具旋转二重管、注浆液混合器、喷头3.4施工机械配置见下图3. 工程质量保证体系在本工程注浆施工中，应严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。3.1质量控制3.1.1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。3.1.2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。3.2工程质量保证制度3.2.1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。3.2.2定期召开质量分析会议，组

14、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。3.2.3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。3.2.4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。3.2.5加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。3.3工程质量措施3.3.1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°。3.3.

15、2配料：采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。3.3.3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0.150.3MPa，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。3.3.4注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。3.3.5每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。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%钻杆垂直度<1%提升幅度±5mm4. 注浆效果检测手段除上述方法外，还常用以现场测得的弹性纵波速度和动弹性模量来确定加固灌浆的效果。5.安全应急预案 序号名称规格型号单位数量备注一制冷系统1压缩机组4AV10台42冷凝器LN-70台13贮氨器ZA-1.5台14桶泵组合ZWB-1.5台15氨液分离器AF-65台16集油器JY-219台17空气分离器KF-32台18紧急泄氨器JX-108台19冷风机KLL-250台810冷风机KLD-150台411冷风机KLD-100台212阀门套8613电磁阀套614管道及支架吨18.615管道及设备保温m32216管道保温包扎镀锌板吨1.617附件