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(jì)43.工程質(zhì)量保證體系154. 注漿效果檢測(cè)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(yùn)河核心區(qū)市政配套工程新華大街（新華南北路北運(yùn)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(diǎn)位于新華大街與新華南北路交點(diǎn)的東北角,終點(diǎn)位于北運(yùn)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(guò)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(jī)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(yàn)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(jì)沉積層兩大類，并根據(jù)各土層巖性及工程性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)一步劃分為5個(gè)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(tuán)，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(shí)，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(tuán)，局部地段缺失。細(xì)砂層：褐黃色，飽和，中密密實(shí)，含云

3、母、氧化鐵，連續(xù)分布。細(xì)砂層：褐黃色，飽和，密實(shí)，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(shí)測(cè)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(cè)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(biāo)高為15.7019.15m，觀測(cè)時(shí)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(bǔ)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(biāo)高為8.6513.78m，觀測(cè)時(shí)間為2012年4月15日4月19日，含水層為細(xì)砂層和細(xì)砂層，主要接受大氣降水和徑流補(bǔ)給，以蒸發(fā)和徑流方式排

4、泄。工程場(chǎng)區(qū)近35年最高地下水位標(biāo)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(lái)）最高地下水位接近自然地面。 2. 施工方案設(shè)計(jì)2.1方案設(shè)計(jì)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(jì)間距0.3米梅花形布置，采用小型鉆機(jī)成孔，施工采用AC、AB雙液注漿（見下頁(yè)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(jìn)行。加固施工為每12米為一循環(huán)，成孔后，由內(nèi)而外進(jìn)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(diǎn)雙液漿注漿工藝是從國(guó)外引進(jìn)的具有國(guó)際先進(jìn)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(shí)，改變?cè)馏w和物理性質(zhì)，增加土體的密度，提高其抗壓強(qiáng)度，并能達(dá)到土體的止水效果，能夠一次性完成一個(gè)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(duì)河流及地下水無(wú)任何污染。采用特殊的端點(diǎn)監(jiān)控器和二重管注入方式，使注入系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單單，具有很高的可靠性、經(jīng)濟(jì)性。2.3.3可以進(jìn)行一次、二次注入切換，回路變換裝置容易實(shí)行，所以能實(shí)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(shí)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(shí)間長(zhǎng)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(duì)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(huì)向注入范圍外溢出，從而有利保護(hù)地下環(huán)境而不被污染。2.4注漿加固原理注漿時(shí)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(dá)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(qiáng)度及密實(shí)度增加，起到加固作用。注漿加固后強(qiáng)度:卵石層達(dá)到2530kg/cmª、細(xì)中砂層達(dá)到1520kg/cmª、粘土層達(dá)到1012kg/cmª。2.5注入材料特性無(wú)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(shí)間可根據(jù)實(shí)際工

7、程需要進(jìn)行調(diào)整。無(wú)收縮注漿液分為超高強(qiáng)度型CW-3A、高強(qiáng)度型CW-313、普通型CW-3C三種類型。2.5.1無(wú)收縮注漿液特點(diǎn)（1）固結(jié)硬化時(shí)間容易調(diào)整，設(shè)計(jì)硬化時(shí)間長(zhǎng)的注漿液也具有很高強(qiáng)度。（2）滲透性良好，特別是對(duì)微細(xì)砂層的滲透性優(yōu)易。（3）地層中有流動(dòng)水的情況下也具有很強(qiáng)的固結(jié)性能。（4）漿液強(qiáng)度、硬化時(shí)間、滲透性能可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(wú)毒，對(duì)地下水不會(huì)造成污染。 2.5.2標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間及固結(jié)砂強(qiáng)度對(duì)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(wú)收縮注漿液標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(jì)算原則由于漿液的擴(kuò)散半徑與砂層孔隙很難精密確定，為準(zhǔn)備注漿材料，本參考圖注漿設(shè)計(jì)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(jìn)行注漿量的估算。注漿量的估算公式按下式進(jìn)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(jì)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(hào)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(xì)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(jì)。因此，正確確定注漿壓力和合理運(yùn)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(shí)間長(zhǎng)短等有關(guān)，目前均按經(jīng)驗(yàn)確定。通常情況下按如下經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算：（1）按已知的地下水靜水壓力計(jì)算，設(shè)計(jì)的注漿壓力（終壓值）為靜水壓力的2-3倍，最大可達(dá)到3-5倍，即PP(3-5) P式中：P設(shè)計(jì)注漿壓力（終壓值）（Mpa）P 注漿處?kù)o水壓力（Mpa）（

11、2）根據(jù)注漿處地層深度計(jì)算P=KH式中：P設(shè)計(jì)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(jì)要求，對(duì)準(zhǔn)孔位，不同入射角度鉆進(jìn),要求孔位偏差為±3cm，入射角度偏差不大于1°。鉆機(jī)就位：鉆機(jī)按指定位置就位，調(diào)整鉆桿的垂直度。對(duì)準(zhǔn)孔位后，鉆機(jī)不得移位，也不得隨意起降。鉆進(jìn)成孔：第一個(gè)孔施工時(shí)，要慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，掌握地層對(duì)鉆機(jī)的影響情況，以確定在該地層條件下的鉆進(jìn)參數(shù)。密切觀察溢水出水情況，出現(xiàn)大量溢水出水時(shí)，應(yīng)立即停鉆，分析原因后

12、再進(jìn)行施工。每鉆進(jìn)一段，檢查一段，及時(shí)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(yán)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(jì)量準(zhǔn)確的計(jì)量工具，按照設(shè)計(jì)配方配料。注漿：注漿孔開孔直徑不小于，嚴(yán)格控制注漿壓力，同時(shí)密切關(guān)注注漿量，當(dāng)壓力突然上升或從孔壁、斷面砂層溢漿時(shí)，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(shí)，采用前進(jìn)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(jī)械設(shè)備機(jī)械 75A型鉆機(jī)兩臺(tái)、SYB60/160型注漿泵

13、二臺(tái)、SJY雙層立體式攪拌機(jī)一臺(tái)器具旋轉(zhuǎn)二重管、注漿液混合器、噴頭3.4施工機(jī)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(yán)格組織管理體系和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量體系來(lái)保證工程質(zhì)量。3.1質(zhì)量控制3.1.1工程質(zhì)量嚴(yán)格按照本工程制定，并經(jīng)甲方和監(jiān)理工程師認(rèn)可的施工方案執(zhí)行，嚴(yán)格按國(guó)家有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)控制施工。3.1.2根據(jù)施工程序，嚴(yán)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(fù)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(xiàng)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(yán)格按照質(zhì)量體系中規(guī)定的責(zé)權(quán)要求運(yùn)行。3.2.2定期召開質(zhì)量分析會(huì)議，組

14、織質(zhì)量教育，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度，加強(qiáng)技術(shù)交底工作，強(qiáng)化工序控制，由責(zé)任心強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師擔(dān)任質(zhì)量控制人員，實(shí)行監(jiān)督檢查，保證工程質(zhì)量。3.2.3加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工材料管理，嚴(yán)格執(zhí)行進(jìn)料檢驗(yàn)制度，保證施工材料滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，不合格材料不得進(jìn)場(chǎng)使用，確保工程質(zhì)量。3.2.4配備好施工機(jī)具和計(jì)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(píng)價(jià)工程質(zhì)量的重要依據(jù)。3.2.5加強(qiáng)與甲方、監(jiān)理的配合，認(rèn)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(yán)格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機(jī)定位要準(zhǔn)確，開鉆前的鉆頭點(diǎn)位與布孔點(diǎn)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(zhǔn)確的計(jì)量工具，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配方配料施工。3.3.3注漿：注漿一定要按程序施工，每段進(jìn)漿要準(zhǔn)確，注漿壓力一定要嚴(yán)格控制在0.150.3MPa，專人操作。當(dāng)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(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行，跑漿時(shí)，應(yīng)采取措施確保注漿量滿足設(shè)計(jì)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(fù)責(zé)每道工序的操作記錄。雙液注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi) 容標(biāo) 準(zhǔn)內(nèi) 容標(biāo) 準(zhǔn)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(cè)手段除上述方法外，還常用以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的彈性縱波速度和動(dòng)彈性模量來(lái)確定加固灌漿的效果。5.安全應(yīng)急預(yù)案 序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注一制冷系統(tǒng)1壓縮機(jī)組4AV10臺(tái)42冷凝器LN-70臺(tái)13貯氨器ZA-1.5臺(tái)14桶泵組合ZWB-1.5臺(tái)15氨液分離器AF-65臺(tái)16集油器JY-219臺(tái)17空氣分離器KF-32臺(tái)18緊急泄氨器JX-108臺(tái)19冷風(fēng)機(jī)KLL-250臺(tái)810冷風(fēng)機(jī)KLD-150臺(tái)411冷風(fēng)機(jī)KLD-100臺(tái)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