采空区施工组织设计

1、7.2文物保护体系及措施五、施工组织设计第一篇总体施工组织布置及规划1.1编制依据1.2工程概况1.3总体施工组织布置及规划第二篇主要工程项目的施工方案、施工方法与技术措施2.1主要技术措施2.2抗变形桩施工方案2.3灌浆成孔施工方案2.4注浆施工工艺及方法第三篇工期保证体系及保证措施3.1工期保证体系3.2确保工期的措施第四篇工程质量管理体系及保证措施4.1工程质量管理体系4.2确保工程质量的措施第五篇安全生产管理体系及保证措施5.1安全生产管理体系5.2安全生产保证措施第六篇环境保护、水土保持保证体系及保证措施6.1施工环保目标6.2环境保护、水土保持体系6.3保证措施第七篇文明施工、文物

2、保护保证体系及保证措施7.1文明施工体系及措施第八篇项目风险预测与防范8.1防洪度汛措施8.2防火灾措施8.3预防疾病传播的措施8.4责任期限内的维护方案第九篇其他应说明的事项9.1施工加强质量监控承诺9.2农民工工资保证金的缴纳与使用的承诺9.3廉政建设措施9.4紧急处理措施9.5冬季和雨季的施工措施9.6农忙季节施工措施附表一施工总体计划表附表二分项工程进度率计划表附表三工程管理曲线附表四分项工程生产率和施工周期表附表五施工总平面图附表六劳动力计划表附表七合同用款估算表第一篇总体施工组织布置及规划1.1编制依据1.1.1国家和交通部有关标准、规范和验收标准；1.1.2云南石林至锁龙寺高速公

3、路弥勒联络线采空区综合治理工程招标文件；1.1.3注浆技术规程（YSJ211-92和YBJ44-92）;1.1.4公路环境保护设计规范（JTJ/T006-98）;1.1.5设计文件，包括设计图纸、资料等；1.1.6现场踏勘调查所了解的有关情况和通过调查掌握的有关资料及信息；1.1.7类似工程施工经验及我单位设备、物资资源和经济技术实力等综合施工能力；1.2工程概况1.2.1工程范围采空区处治治理范围为石锁高速公路弥勒连接线K2+060-K2+660路基段，治理方案采用全充填压力注浆法治理和设置抗变形桩的综合治理方案，设计工程量其中填充压力注浆总面积约为14000m2注浆量约为32419m3抗变

4、形桩组合桩161根，小桩966根，累计进尺为19320米。1.2.2工程环境云南石锁高速公路第一合同段弥勒联络线路线走廊起点位于云南省弥勒县境内，路线经过红坡至甸溪河。区内出露地层有：二叠系上统龙潭组（P）；三迭系下统飞仙关组（T1f）；第四系（Q）。煤层主要分布在二叠系上统龙潭组（Pd），该煤层总体上为拖白煤矿含煤地层的南延，被一条北西走向的断层错断。该含煤地层中，共含煤1128层，煤层总厚1121米，可采者58层。可采煤层平均总厚13米，平均可采煤系数为15%而治理区煤层一般为1921层，厚度约为2.520.6m，由于构造较发育，因此煤层分布无规律且不稳定。根据广东核力工程勘察院提供的工程

5、地质调绘、物探及钻探结果，煤层及采煤活动主要集中在K2+290K2+66(段路基及左侧边坡的山体。不良地质现象主要为挖煤形成的采空区及坍塌的松散煤层，且发现煤层大部分被采空。1.3总体施工组织布置及规划1.5.1施工组织机构项目部负责该项工程的施工管理，确保工期、优质、安全完成。项目部设工程部、安质部、机物部、计财部、试验室、综合办公室，下设采空区处治施工队，负责管段内采空区钻孔、原材料进购、注浆等工作。1.3.2施工准备工作1、技术准备在施工之前用全站仪进行线路导线复测。本标段测量方法采用：水准复测与线路贯通一同施测，平面控制采用导线控制；高程采用三角高程控制。熟悉施工图纸、施工规范、检验评

6、定标准。施工用水已经进行检测合格。测量人员进行孔位放样，为钻孔作好准备。2、现场准备施工现场要求达到“三通一平一清”，即水通、电通、道路通，路堤段台阶明显，场地需平整。、林木砍伐砍伐或移植扩建用地范围内的树木、灌木丛、农作物等，对于路堑石质地段，清出表面的植被和浮土并及时运至指定弃土场。（2）、征地拆迁根据路线红线范围及临时征地范围，组织人员进行征地拆迁工作。征地拆迁是前期准备工作的重点之一，是保证施工能展开的先决条件。（3）、场地平整用机械清除原地面表土及杂物并挖填成整成平地，作为钻机及注浆用工作平台，拟订在K2+400处红线内修建注浆站一座。（4）、施工便道的修筑拟修建碎石路面便道，并每隔

7、200m设会车平台一处。路面采用20cm厚泥结碎石或石碴。施工期间专门成立便道维护小组，配备专用的机械，进行日常便道的维护工作，防止因便道问题而影响工程进度。（5）、施工用电就近架设高压电线至施工现场。（6）、施工用水为了保证施工用水，在注浆区修建两个蓄水池（1个不小于60m31个不小于15m3并设置3台抽水泵从采空区所在的周边水源地抽水至蓄水池。3、工期安排本工程计划开工日期：2010年12月20日（暂定），具体开工时间以业主下达的开工令为准；本工程计划交工日期：2011年2月19日（暂定）；计划工期：2个月。4、劳动力组织、施工机械设备及主要材料供应（1）、人员准备如果我单位中标，我们将立

8、即组织技术人员进行技术交底会议，详细复核图纸及对现场的详细调查，掌握本合同段的主要工程量、地质情况以及施工采用的主要原材料，同时对拟投入到本工程的施工队伍进行广泛动员。将分俩次调遣施工队伍进场；第一次项目部管理人员20人在接到中标通知书后3天内进场。完成施工调查、现场交接桩、平整施工场地，修建项目部临时设施等施工准备工作。所有人员均由昆明乘坐汽车到达工地。、机械、材料准备我公司总部在昆明，主要施工机械设备如钻机、注浆泵、拌和机等机械、设备可由昆明直接运往工地。施工材料由第一批项目人员指定详细的工程材料需求计划表，就近采购，并在较短时间内完成开工材料的储备工作。除业主指定的材料外，对工程用的其他

9、材料联系和当地供货商签定合同，汽车运至现场。采空区主要施工机械设备见下表。采空区主要施工机械设备表机械名称规格型号额定功率(kw)或容量(m3)吨位单位数量备注钻机XY-100台5注浆泵BW200-40套4拌和机15m3/h台3工程钻机成孔直径1000mm台4挖掘机PC200-6114kw/1.0m3台1装载机ZL50117.7kw/3.0m3台2自卸汽车CN3260SIF15t台8CQ3141G10、5t台5测斜仪鲍林科夫台2宾得全站仪R322台1第二篇主要工程项目的施工方案、施工方法及技术措施采空区处治治理范围为石锁高速公路弥勒连接线K2+060-K2+660路基段，治理方案采用全充填压力

10、注浆法治理和设置抗变形桩的综合治理方案，设计工程量其中填充压力注浆总面积约为14000m2注浆量约为32419m3抗变形桩组合桩161根，小桩966根，累计进尺为19320米。2.1主要技术措施2.1.1采空区治理1、采空区治理方案的选择根据工程地质物探勘探资料及原设计资料分析，经综合比较，本治理工程可采用全充填压力注浆法治理和设置抗变形桩的综合治理方案。用钻机在地表打孔后，通过注浆泵、注浆管，将水泥粉煤灰浆注入采空区及其上覆岩体裂隙中，浆液经过固化，胶结岩层裂隙带，同时采空区的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用，保证路基及边坡的稳定。在路基的左侧设计抗变形桩，以消除处理区以外采空区沉陷

11、变形对路基的影响.根据云南省交通运输厅审查意见，挖方边坡及外侧采空区不做处治加固设计。边坡按原设计方法防护。2、采空区治理范围的确定采空区治理范围包括采空区治理长度和治理宽度。根据物探及钻探勘探资料，采空区及煤隆影响区范围为K2+240-K2+660段，长度为420m宽为路基边沟两侧以外3米的范围内，治理面积约14000m23、灌浆加固施工1）、灌浆孔的施工采空区灌浆孔的施工深度为开孔至采空区底板以下1.5m,孔径75mm帷幕孔布设为了防止在压力注浆过程中浆液的四处蔓延，为此设计了帷幕孔。帷幕孔布在处理区周边，重点是路基左侧边坡外缘，孔距4m注浆孔布设注浆孔在帷幕孔范围内按68m左右间距按梅花

12、形布设，在采空区或采掘巷道密集、地面变形严重段按小值布设，采掘巷道稀疏、变形轻微段按大值布设。边坡外缘注浆施工时，先注帷幕孔，形成帷幕，防止浆液流失。浆液配合比设计注浆液为水泥粉煤灰浆，其水固比为1:1.41:1.0，水泥占固相的50%粉煤灰占固相的50%帷幕孔根据具体情况，采用较稠的浆液或在浆液中掺加水泥重量的2%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。、采空区注浆量根据物探及钻孔勘探资料，治理区范围内计算的采空区(含塌落区、变形区)方量约为24938.13m3X1.3=32419.57m3。、注浆工程量帷幕孔和注浆孔共260个，钻探总进尺约5200m采空区治理范围42

13、0rriX33m面积约14000m2浆液材料：注浆量约32419.57m3,水：21264m3水泥13039t,粉煤灰13039t，速凝剂0.41t。、主要施工工艺及技术要求工艺流程为：定点T成孔T下注浆管T灌浆(备料、拌制浆液)T终止灌浆。成孔设备为XY100型工程钻机，孔位误差小于0.5m，特殊情况可在1.0m范围内调整，钻孔口径75mm做好钻探原始记录和岩芯编录工作；在钻孔施工过程中，如发现漏水、掉钻、埋钻等现象要详细纪录其深度、层位和耗水量。钻好孔后即下PVC注浆管，直径20mm管壁四周预先钻好小孔。小孔间距10cm,呈梅花状排列。注浆材料及质量要求：注浆材料是由水、水泥、粉煤灰、速凝

14、剂等组成。施工拌制用水符合混凝土拌合用水标准。水泥为符合国家32.5#矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。粉煤灰质量符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB1596国家级标准。速凝剂可选用HZ型复合早强剂或水玻璃等。注浆系统由料场、搅拌池(机)、注浆泵、管道运输、封孔装置等组成，注浆泵采用BW200-40型或BW15(型高压注浆泵，其最大工作压力分别可达4MPa7MPa浆液配比：水泥、粉煤灰浆液水固比1:1.41:1.0水泥占固相的50%粉煤灰占固相的50%帷幕孔中加水泥重量2%勺速凝剂。浆液每次搅拌时间不得小于3分钟。单孔注浆结束标准：泵压逐渐升高，当泵量小于10L/min时,孔口压力在1.01.5

15、MPa之间，稳定1015min,可结束该孔的灌浆施工6）、注意事项（1）正式注浆前，先试注并检验注浆效果。并相应调整注浆作业参数、操作步骤等以确保注浆参数的有效性及加固效果的可靠性。（2）先将外围帷幕注浆钻孔完成，形成外围封闭屏障，以防浆液外泄。内部注浆时宜隔行跳孔进行。7）、注浆加固效果检验在注浆加固施工结束后，待水泥浆达到凝固期，采用钻孔抽芯法，取样试验配以孔内物探检验，检查孔数量为施工孔的23%,检查孔一般布置在地基沉降量最大部位或在处理施工中出现问题的部位。具体按以下方式进行：（1）通过钻探取芯，以及物探（高密度电法）对采空区的充填率或厚度作出评价；（2）通过对芯样的观测及测试、评价采

16、空区及塌陷区密实度及强度指标，充填体强度应0.2MPa。（3）检验时间一般应在施工结束28天后进行，必要时可考虑适当提前。（4）.经检验未达到预期效果时，应补充加密注浆，达到满意的效果为止。2.2抗变形桩施工方案1）、依据本方案，通过注浆对路基及路基外延3m范围内处理后，路基下部的采空区达到稳定状态，但是路基左侧3m范围以外未处理采空区的继续变形将对路基的稳定形成新的影响机理。按照矿山开采沉陷理论推测，未处理区域的继续变形将涉及到路基左侧以内，故采用沿左侧边坡下设计抗变形桩以达到抵抗未处理采空区对路基的影响。抗变形桩采用自立式（悬臂）桩模式进行分析和设计，按照变形裂缝的影响深度估算（矿山开采沉

17、陷产生的地表垂直裂缝约10m左右），自立式（悬臂）桩临空深度约12m左右，桩身混凝土强度为C20采用6根150的组合桩,桩间距为1.25m,桩深20m每根小桩配置1-2根28的螺纹钢筋，两根钢筋的小桩设计在靠近路基一侧。所有组合桩通过联系梁联接成整体，以抵抗左侧采空区变形对路基的影响，具体见抗变形桩、连续梁平面图。设计参数详见抗变形桩、连续梁结构图。工程量详见表4-1。抗变形桩工程量一览表（表4-1）组合桩量小桩数钻探进尺小桩混凝土量钢筋含量联系梁混凝联系梁钢（根）量（根）(m)3(m)土量（m3）筋含量16196619320409.4147.1228.220.62）、抗变形桩的施工工艺及技术

18、要求（1）、定点采空区处治设计图中设计了每个孔明确的孔位坐标及每个孔具体的深度，并对每个孔进行了编号。孔位钻孔深度为地面至采空区底板1m处，注浆孔的灌注长度为采空区最上部岩层至采空区底板。注浆孔应用经纬仪或全站仪进行实地测量放样，钻孔实际位置原则上不应超过设计位置1.0m。确因地形影响，钻孔不能放在设计位置时，可视具体情况予以调整。鉴于煤矿开采和塌陷变形的复杂性，通过有限的勘探钻孔尚难以精确查明地下的全部情况，如出现与设计不符的情况时，其它孔位将据此对原设计进行适当的调整。（2）、安装钻机平整场地，设置机台，安装钻机，调平机架、机体，因地物、管线影响时移动不宜超过0.5米。准备钻具：备好中套管

19、、钻头以及钻杆、岩心管等设备。（3）、成孔抗变形桩的成孔，采用小型钻机钻孔，采用水或泥浆作为循环冷却钻头和除渣手段。钻至设计标高时，进行清孔，到溢出较清的水为止。（4）、钢筋制安根据设计长度按规范要求制作钢筋，孔内钢筋接头采用焊接，其搭接长度应符合规范要求。（5）、灌浆管的制作灌浆管的制作，当考虑拔出时，接头处采用外缩节，使外管壁光滑，容易从砂浆（或混凝土）中拔出。为防止泥浆进入管内，需在管底口用黑胶布或聚乙烯胶布封住，在管底口以上1.0米范围做成花管形状，其孔眼直径0.8厘米，纵向间距10厘米，竖向四排。2.3灌浆成孔施工方案在钢筋和灌浆管沉入钻孔之后，投入粒径1025mm的碎石，填满后从注

20、浆管中加注清水进行二次清洗。开始用压力1Mpa压力从孔底压出浆液，接着注浆压力宜为0.3-0.5Mpa，使浆液逐渐上冒，直至浆液泛出孔口停止注浆。灌浆管在灌注过程中，一般要埋入水泥浆中23米，以保证桩体的质量。在注浆结束后立即拔管，每拔1m必须补浆一次，直至拔出为止。拔管后按质检要求在顶部取混凝土制成试块，然后填补桩面混凝土至设计标高。为防止出现穿孔和浆液大量流失，采用跳两孔施工、间歇施工和增加速凝剂掺量的方法。灌浆技术参数：水灰比w/c=0.40.5灌浆压力P=0.30.5MPa减水剂掺量0.4（3%中砂30%碎石粒径1025mm231注浆系统配置1、注浆系统构成注浆系统由：料场、一级搅拌池

21、（机）、二级搅拌池（机）、供水系统、注浆泵、注浆管道、封孔装置等组成。2、注浆系统配置要求料场：堆放材料的料场场地要平整，运料车辆能正常通行，且紧邻搅拌机，使材料便于运输、搬运、要求设有防潮、防雨措施。搅拌机：要求能满足正常施工要求，搅拌后的浆液应均匀，符合设计要求，一次搅拌量宜大于等于1.5m3。搅拌池：修建的搅拌池应满足正常施工要求，中间设置搅拌系统，使得搅拌后的浆液均匀，符合要求，一次搅拌量宜1.5m3。水池：制浆站应根据施工注浆总量需要，建立数个水池，以保证正常施工，水池建筑规模及要求视工地具体情况而定。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

22、最大设计压力的1.5倍。压力表：注浆用压力表最大指数应小于10MPa。封孔装置：采用卡盘法或孔口套管止浆法。注浆管：采用50mmt冈管，丝扣联接。2.4注浆施工工艺及方法1、注浆工艺流程注浆啟工工艺流程图2、注浆材料的配制浆液配制应按设计浆液配合比进行，并随机抽查浆液的各项指标。原材料：水用水表或定量容器计量；水泥按袋或按定量容器（散装水泥）计量；粉煤灰用定量容器计量。制浆工艺流程搅拌过程：高速搅拌机每次搅拌时间不得少于3min;低速搅拌机每次搅拌时间不得少于5min。3、注浆注浆采用装液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并

23、根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。为便于注浆质量控制，实际注浆时，每孔可选稀、稠两种配比的浆液进行灌浆，稀装灌注量取单孔注浆量的20%为宜，但平均水固比不宜低于1:1.2。当注浆量较大时,应采用间歇式注浆法施工，或在浆液中加入水泥重量2%勺速凝剂4、施工顺序注浆孔施工顺序为先两侧，再中间，先倾斜采空区下山方向，再由下山方向向上山方向展开。两侧的注浆孔施工时采用间歇式注浆，每次注浆时间一般不要超过10小时。5、废弃洞口工程处理路基范围内出露的废弃矿口，由于已经坍塌，不能直接进行人工填充，采用人工抛扔片石充填大部分空洞，然后向洞口无压力住浆，直至将废弃矿井填充饱满。6、单孔注浆设计a、单孔注浆

24、量计算：进行单孔注浆设计时，其注浆量宜根据以下公式计算：Q单=AnR2mV-K-n/C式中Q单一单孔注浆量（m3）;A-单孔注浆量浆液损耗系数，取值在1.0-1.5之间；R-浆液有效扩散半径，按孔距的一半计算（m）;m采空区煤层厚度（m）;V采空区剩余空隙率：即煤层被采出后，原空间经塌陷冒落岩块充填后剩余的空隙，其取值在0.2-1之间。K煤层采取率。一般通过矿山实际情况调查确定。n-注浆充填系数，取值在0.75-0.95之间。该值宜根据公路工程的性质确定，取值在0.75-0.85之间。C-浆液结石率，取值在0.7-0.95之间。布及连通情况，总结合适的参数，注浆指导相邻孔的单孔注浆量设计，提高

25、注浆效果。依据详细勘察结果，某1煤矿K9煤层采空区单孔注浆量估算为：Q单=130-170m3大湾子煤矿K8煤层采空区单孔注浆量估算为：Q单=190-22Om3单孔注浆设计时，对第一序次钻孔，其注浆量可根据钻孔资料，按上述理论计算量的1.3-1.5倍考虑。b、孔口注浆压力计算：按该采空区现场施工确定。可按以下公式计算：Pb=P-(Hcpc-HpW/10 xO.IMPa式中Pb孔口注浆压力(MPa；P钻孔有效全压力(MPa)，该值可随注浆深度增加而增大，一般依据现场钻孔内具体情况确定，取钻孔内含水层静水压力的1.5-2倍；Hc-受注层段1/2处至孔口压力表的浆液柱高度(m);Pc浆液相对密度；Hw

26、静水位至受注层段1/2处的水柱高度(m);Pw水的相对密度。c、单孔注浆结束标准单孔注浆结束标准按该路段现场试验确定，在未确定单孔注浆结束标准前，暂按以下要求控制：在注浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当孔口注浆压力在1-3MPa，泵量在70-100L/min稳定10-15min时，可作为该注浆孔施工的结束标准。注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆，或减小泵量的措施，阻止浆液从地面大量流失。鉴于煤矿采空区的复杂性，在施工过程中，注浆孔的深度、注浆量的大小与设计量可能存在一定的差距，应根据现场的实际情况确定。d、注浆过程中施工管理(1)、注浆浆液及配制在注浆工程施工过程中应对水泥每个批号的产品检测化验一次。相同批号的产品超过300t时，每3O0t检测化验一次。鉴于注浆工程的特殊性，施工时水泥材料以7d的检测化验为准。在注浆工程施工过程中，当注浆量为2000m3，左右时必须抽检一组样，检测浆液的密度、结石率、初凝和终凝时间参数。在注浆施工过程中，每孔所注入的浆液每班应做密度、结