電力管道工程全斷面注漿加固施工方案

1、1. 工程概況22. 施工方案設(shè)計43.工程質(zhì)量保證體系154. 注漿效果檢測手段165.安全應(yīng)急預(yù)案181. 工程概況1.1隧道概況本工程為北京通州運河核心區(qū)市政配套工程新華大街（新華南北路北運河西濱河路）電力管道工程，工程地址位于北京市通州區(qū)新華大街北側(cè)。起點位于新華大街與新華南北路交點的東北角,終點位于北運河西濱河路。主要工程量：本工程新建2.0×2.3m電力隧道1827.4m。M-PP過路拉管131.5m。（暫定）其中4.0m電力豎井3座，5.2m電力三通井6座；6.0×6.0m電力四通井3座；5.0×5.0m電力四通井3座。防火線槽3655m，通風(fēng)亭10

2、座，機械排水8套。隧道結(jié)構(gòu)見下圖。1.2地質(zhì)水文情況根據(jù)目前鉆探所取得的地層資料及室內(nèi)土工試驗成果，將已完成鉆孔勘探深度（最大20.00m）范圍內(nèi)的土層劃分為人工堆積層和第四紀沉積層兩大類，并根據(jù)各土層巖性及工程性質(zhì)指標進一步劃分為5個大層及亞層?，F(xiàn)分述如下：粉質(zhì)粘土重粉質(zhì)粘土層：褐黃色，可塑，含云母、氧化鐵，夾粘土透鏡體，基本連續(xù)分布；粉砂1層：褐黃色，飽和，中密，含云母、氧化鐵、粘性土團，透鏡體分布；粘質(zhì)粉土砂質(zhì)粉土2層：褐黃色，稍濕，中密密實，含云母、氧化鐵，夾粘土透鏡體，呈透鏡體分布。粉砂層：褐黃色，濕，中密，含云母、氧化鐵、粘性土團，局部地段缺失。細砂層：褐黃色，飽和，中密密實，含云

3、母、氧化鐵，連續(xù)分布。細砂層：褐黃色，飽和，密實，含云母、氧化鐵，連續(xù)分布。本次勘探未穿透此層。地下水情況：勘察實測地下水位，本次勘察鉆孔最大深度為20m，在勘察深度范圍內(nèi)觀測到兩層地下水，地下水類型為上層滯水和潛水。上層滯水：水位埋深為2.807.70m，水位標高為15.7019.15m，觀測時間為2013年4月15日4月19日，含水層為粉砂1層和粘質(zhì)粉土砂質(zhì)粉土2層，主要接受大氣降水補給，以蒸發(fā)和越流方式排泄。潛水：水位埋深為7.7013.78m，水位標高為8.6513.78m，觀測時間為2012年4月15日4月19日，含水層為細砂層和細砂層，主要接受大氣降水和徑流補給，以蒸發(fā)和徑流方式排

4、泄。工程場區(qū)近35年最高地下水位標高為18.4018.00m（自西向東逐漸降低，且不含上層滯水），歷年（自1955年以來）最高地下水位接近自然地面。 2. 施工方案設(shè)計2.1方案設(shè)計加固范圍為隧道拱頂、側(cè)墻外輪闊向外1.5米范圍，注漿孔設(shè)計間距0.3米梅花形布置，采用小型鉆機成孔，施工采用AC、AB雙液注漿（見下頁隧道斷面注漿布置圖）。施工鉆孔按照“先外圈再內(nèi)部、先上后下跳孔施工的順序進行。加固施工為每12米為一循環(huán)，成孔后，由內(nèi)而外進行注漿。2.2施工范圍適用于本工程電力暗挖豎井、隧道開挖前的地層全斷面注漿。 2.3雙液漿工法的特點雙液漿注漿工藝是從國外引進的具有國際先進水平的地質(zhì)改良新技術(shù)

5、，它能夠100%將不同地質(zhì)情況填充密實，改變原土體和物理性質(zhì)，增加土體的密度，提高其抗壓強度，并能達到土體的止水效果，能夠一次性完成一個注漿區(qū)域的土體加固施工，而且注漿材料屬于環(huán)保型，對河流及地下水無任何污染。采用特殊的端點監(jiān)控器和二重管注入方式，使注入系統(tǒng)設(shè)備簡單單，具有很高的可靠性、經(jīng)濟性。2.3.3可以進行一次、二次注入切換，回路變換裝置容易實行，所以能實行復(fù)合注入。瞬結(jié)性一次注漿液和浸透性二次注漿液的復(fù)合比率，在土層改良時可以自由地設(shè)定，從粘性土、砂質(zhì)土到地下水非常多的砂礫層，以及更加復(fù)雜的復(fù)合地層都可以適用。二次注入材料是低粘性且凝膠時間長的浸透性注漿液，可以用壓力噴射到均勻的土質(zhì)顆

6、粒之間，由于這樣的操作方法，減少了對周圍建筑物的影響。由于一次注入是限制注漿，二次注入是的滲透注漿，漿液不會向注入范圍外溢出，從而有利保護地下環(huán)境而不被污染。2.4注漿加固原理注漿時在不改變地層組成的情況下，使顆粒間的空隙充滿漿液并使其固結(jié)，達到改良土層性狀的目的。其注漿特性是使該土層粘結(jié)力 (c)、內(nèi)磨擦角(j)值增大，從而使地層粘結(jié)強度及密實度增加，起到加固作用。注漿加固后強度:卵石層達到2530kg/cmª、細中砂層達到1520kg/cmª、粘土層達到1012kg/cmª。2.5注入材料特性無收縮注漿液屬于安全性、高滲透性的注漿材料，固結(jié)硬化時間可根據(jù)實際工

7、程需要進行調(diào)整。無收縮注漿液分為超高強度型CW-3A、高強度型CW-313、普通型CW-3C三種類型。2.5.1無收縮注漿液特點（1）固結(jié)硬化時間容易調(diào)整，設(shè)計硬化時間長的注漿液也具有很高強度。（2）滲透性良好，特別是對微細砂層的滲透性優(yōu)易。（3）地層中有流動水的情況下也具有很強的固結(jié)性能。（4）漿液強度、硬化時間、滲透性能可根據(jù)現(xiàn)場實際需要任意調(diào)整。（5）漿液不流失、固結(jié)后不收縮，硬化劑無毒，對地下水不會造成污染。 2.5.2標準漿液的性質(zhì)比 重 (20)粘 度(cps/20)PH值A(chǔ)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的硬化時間及固結(jié)砂強度對比 (見圖)。2.5.4 CW-固結(jié)體的透水系數(shù)CW-3ACW-3BCW-3C透水系數(shù)k(cm/s)1´10¯¥1´10¯¦1´10¯¤2.5.5無收縮注漿液標準配比如下表所示：名稱內(nèi)容密度容積(L)質(zhì)量(kg)備注A液硅酸鈉=1.37220301.4溶液=1280280200kg

9、220kg按施工時的氣溫調(diào)整水泥摻量250均為混合劑20050用量為水泥摻量的8%10%名稱內(nèi)容密度容積(L)質(zhì)量(kg)備注A液硅酸鈉=1.372503425溶液稀釋劑=1250250B液Gs劑為多種化學(xué)物質(zhì)的混合劑（500L）2.6注漿量的計算原則由于漿液的擴散半徑與砂層孔隙很難精密確定，為準備注漿材料，本參考圖注漿設(shè)計根據(jù)本線有關(guān)隧道工程地質(zhì)、水文條件和注漿方案以及所選擇的注漿材料，進行注漿量的估算。注漿量的估算公式按下式進行：Q=An（1+）式中：Q-總注漿量，m3；A-注漿范圍體積，m3；n-孔隙率，%；-漿液填充系數(shù)（0.7-0.9）-注漿材料損耗系數(shù)設(shè)計中, n（1+）統(tǒng)稱為填充

10、率, 填充率按下表選用填充率選用表序號地質(zhì)條件填充率%1雜填土30-352粉質(zhì)粘土、砂土20-253粉細砂、砂層40-454中砂、中粗砂50-602.7注漿壓力的選定注漿壓力是注漿施工中的重要參數(shù)，它關(guān)系到注漿施工的質(zhì)量以及是否經(jīng)濟。因此，正確確定注漿壓力和合理運用注漿壓力有著重要的意義。注漿壓力與砂層孔隙發(fā)育程度、涌水壓力、漿液材料的黏度和凝膠時間長短等有關(guān)，目前均按經(jīng)驗確定。通常情況下按如下經(jīng)驗式計算：（1）按已知的地下水靜水壓力計算，設(shè)計的注漿壓力（終壓值）為靜水壓力的2-3倍，最大可達到3-5倍，即PP(3-5) P式中：P設(shè)計注漿壓力（終壓值）（Mpa）P 注漿處靜水壓力（Mpa）（

11、2）根據(jù)注漿處地層深度計算P=KH式中：P設(shè)計注漿壓力（終壓值）（Mpa）H注漿處深度（m）K由注漿深度確定的壓力系數(shù)壓力系數(shù)K的取值如表示：注漿深度（m）810-1212-1616-2020K0.0162.8注漿工藝及要求工藝要求定孔位：根據(jù)設(shè)計要求，對準孔位，不同入射角度鉆進,要求孔位偏差為±3cm，入射角度偏差不大于1°。鉆機就位：鉆機按指定位置就位，調(diào)整鉆桿的垂直度。對準孔位后，鉆機不得移位，也不得隨意起降。鉆進成孔：第一個孔施工時，要慢速運轉(zhuǎn)，掌握地層對鉆機的影響情況，以確定在該地層條件下的鉆進參數(shù)。密切觀察溢水出水情況，出現(xiàn)大量溢水出水時，應(yīng)立即停鉆，分析原因后

12、再進行施工。每鉆進一段，檢查一段，及時糾偏，孔底位置應(yīng)小于30cm。鉆孔和注漿順序由外向內(nèi)，同一圈孔間隔施工；回抽鉆桿：嚴格控制提升幅度，每步不大于15-20cm，勻速回抽，注意注漿參數(shù)變化。漿液配比：采用經(jīng)計量準確的計量工具，按照設(shè)計配方配料。注漿：注漿孔開孔直徑不小于，嚴格控制注漿壓力，同時密切關(guān)注注漿量，當壓力突然上升或從孔壁、斷面砂層溢漿時，應(yīng)立即停止注漿，查明原因后采取調(diào)整注漿參數(shù)或移位等措施重新注漿。土、砂層容易造成坍孔時，采用前進式注漿，否則采用后退式注漿；工藝流程注漿回抽一節(jié)定孔位 注漿結(jié)束鉆 孔移至新孔位配漿2.9主要機械設(shè)備機械 75A型鉆機兩臺、SYB60/160型注漿泵

13、二臺、SJY雙層立體式攪拌機一臺器具旋轉(zhuǎn)二重管、注漿液混合器、噴頭3.4施工機械配置見下圖3. 工程質(zhì)量保證體系在本工程注漿施工中，應(yīng)嚴格組織管理體系和科學(xué)嚴謹?shù)馁|(zhì)量體系來保證工程質(zhì)量。3.1質(zhì)量控制3.1.1工程質(zhì)量嚴格按照本工程制定，并經(jīng)甲方和監(jiān)理工程師認可的施工方案執(zhí)行，嚴格按國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標準控制施工。3.1.2根據(jù)施工程序，嚴把鉆孔深度、配料注漿壓力、注漿量關(guān)，每一道工序均安排專人負責(zé)，并記錄好每一道工序的原始數(shù)據(jù)。3.2工程質(zhì)量保證制度3.2.1成立工程項目經(jīng)理為責(zé)任的質(zhì)量管理小組，完善質(zhì)量保證體系，嚴格按照質(zhì)量體系中規(guī)定的責(zé)權(quán)要求運行。3.2.2定期召開質(zhì)量分析會議，組

14、織質(zhì)量教育，嚴格執(zhí)行“三檢”制度，加強技術(shù)交底工作，強化工序控制，由責(zé)任心強經(jīng)驗豐富的工程師擔任質(zhì)量控制人員，實行監(jiān)督檢查，保證工程質(zhì)量。3.2.3加強現(xiàn)場施工材料管理，嚴格執(zhí)行進料檢驗制度，保證施工材料滿足設(shè)計和規(guī)范要求，不合格材料不得進場使用，確保工程質(zhì)量。3.2.4配備好施工機具和計量工具以滿足施工要求，建立健全各種資料、原始記錄、作為評價工程質(zhì)量的重要依據(jù)。3.2.5加強與甲方、監(jiān)理的配合，認真接受指導(dǎo)和監(jiān)督。3.3工程質(zhì)量措施3.3.1鉆孔施工：開鉆前，嚴格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機定位要準確，開鉆前的鉆頭點位與布孔點之距相差不得大于3cm，鉆桿度不得大于1°。3.3.

15、2配料：采用準確的計量工具，嚴格按照設(shè)計配方配料施工。3.3.3注漿：注漿一定要按程序施工，每段進漿要準確，注漿壓力一定要嚴格控制在0.150.3MPa，專人操作。當壓力突然上升或從孔壁溢漿，應(yīng)立即停止注漿，每段注漿量應(yīng)嚴格按設(shè)計進行，跑漿時，應(yīng)采取措施確保注漿量滿足設(shè)計要求。3.3.4注漿完成后，應(yīng)采用措施保證注漿不溢漿跑漿。3.3.5每道工序均要安排專人，負責(zé)每道工序的操作記錄。雙液注漿質(zhì)量標準內(nèi) 容標 準內(nèi) 容標 準孔位偏差±20 mm注漿壓力±5%孔距偏差±100mm注漿量（暫定）5-8%鉆桿垂直度<1%提升幅度±5mm4. 注漿效果檢測手段除上述方法外，還常用以現(xiàn)場測得的彈性縱波速度和動彈性模量來確定加固灌漿的效果。5.安全應(yīng)急預(yù)案 序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注一制冷系統(tǒng)1壓縮機組4AV10臺42冷凝器LN-70臺13貯氨器ZA-1.5臺14桶泵組合ZWB-1.5臺15氨液分離器AF-65臺16集油器JY-219臺17空氣分離器KF-32臺18緊急泄氨器JX-108臺19冷風(fēng)機KLL-250臺810冷風(fēng)機KLD-150臺411冷風(fēng)機KLD-100臺212閥門套8613電磁閥套614管道及支架噸18.615管道及設(shè)備保溫m32216管道保溫包扎鍍鋅板噸1.617附件