錦萬區(qū)間砂卵石段注漿加固施工方案剖析

1、長沙市軌道交通2號線一期工程10標(biāo)錦萬盾構(gòu)區(qū)間不良地質(zhì)段注漿加固施工方案編制： 復(fù)核： 批準(zhǔn)： 日期： 中國中鐵隧道集團(tuán)有限公司長沙軌道交通地鐵2號線10標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部目 錄1 編制依據(jù)22 工程概況23 地質(zhì)、水文及管線情況23 注漿加固方案及加固范圍34 施工方案34.1 二次注漿34.2 地層加固注漿45 質(zhì)量保障措施66 安全保障措施67 文明施工注意事項(xiàng)71、長沙市軌道交通2號線一期工程第五篇區(qū)間工程第十二冊錦泰廣場站萬家麗廣場站區(qū)間；3、建設(shè)工程施工詳勘及補(bǔ)勘資料；4、長沙市軌道交通二號線一期工程土建施工第10合同段盾構(gòu)區(qū)間施工組織設(shè)計(jì)及盾構(gòu)施工方案；5、國家、省、市現(xiàn)行有關(guān)法規(guī)、標(biāo)

2、準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、勞材機(jī)定額，以及環(huán)境保護(hù)、水土保持方面的政策和法規(guī)。6、我單位地鐵施工及其他類似地鐵工程的成功經(jīng)驗(yàn)和科研成果；本標(biāo)段區(qū)間隧道位于長沙市芙蓉區(qū)，錦泰廣場站萬家麗廣場站盾構(gòu)區(qū)間（以下簡稱錦萬區(qū)間）線路出東二環(huán)路站后向東下穿東二環(huán)路后進(jìn)入荷花路，沿荷花路直行進(jìn)入萬家麗廣場站。錦萬區(qū)間始發(fā)后左右線始發(fā)及到達(dá)段均需穿越一段砂卵石及粉質(zhì)粘土軟弱地層，盾構(gòu)始發(fā)后即進(jìn)入東二環(huán)路面下方，并在東二環(huán)中部分隔欄位置下穿一處市政排水箱涵。根據(jù)地質(zhì)勘察情況，左線始發(fā)及到達(dá)段軟弱地層分布位置見表3-1.箱涵為混凝土結(jié)構(gòu)，14.4m（寬）×5.7m（高），箱涵為分離式條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底至隧道結(jié)構(gòu)頂4.

3、03米，本處砂卵石層層厚約4m，基礎(chǔ)底面位于砂卵石層頂面（見圖3-1）。根據(jù)車站施工水位監(jiān)測情況，本段地下水位約為地面下2m（32.8m），砂卵石層富水，結(jié)構(gòu)松散，自穩(wěn)性差。圖3-1 排水箱涵布置圖根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)情況及盾構(gòu)施工方案，盾構(gòu)在掘進(jìn)通過砂卵石層及排水箱涵后，在同步注漿的基礎(chǔ)上，還需要進(jìn)行二次注漿及鋼花管地層加固注漿，在充分填充管片外側(cè)間隙的基礎(chǔ)上加固地層，以避免地鐵運(yùn)營期間發(fā)生地層的后期沉降，保證東二環(huán)及排水箱涵的安全。根據(jù)地層情況及注漿加固特點(diǎn)，擬進(jìn)行二次注漿加固范圍：錦萬區(qū)間左線始發(fā)段加固范圍為110環(huán)，到達(dá)段為488538環(huán)；錦萬區(qū)間右線加固范圍為131環(huán)，到達(dá)段為518540環(huán)

4、。擬進(jìn)行地層加固注漿范圍為：錦萬區(qū)間左線始發(fā)段加固范圍為123環(huán)，到達(dá)段為478538環(huán)；錦萬區(qū)間右線加固范圍為151環(huán)，到達(dá)段為502540環(huán)。為保證管片外側(cè)回填的密實(shí)度，防止地層過大沉降，同時在富水地段加強(qiáng)管片外壁回填層的防水效果，采用二次注漿做為同步注漿的補(bǔ)充。根據(jù)隧道斷面內(nèi)砂卵石層出現(xiàn)的位置，結(jié)合同步注漿凝結(jié)時間及體積損失的特點(diǎn)，二次注漿范圍為為拱頂120度，在同步注漿24小時后在盾構(gòu)掘進(jìn)施工間隙內(nèi)穿插進(jìn)行。注漿采用通過管片吊裝螺栓孔及注漿孔向管片壁后進(jìn)行，注漿材料采用水泥單液漿，注漿壓力0.20.4MPa。（見圖4-1）4.1.1 施工概述圖4-2 二次注漿施工示意圖二次注漿為利用管

5、片吊裝螺栓孔往管片壁后注入水泥水玻璃雙液漿，對同步注漿進(jìn)行補(bǔ)充，防止在外部圍巖裂隙發(fā)育或孔隙率高的情況下，同步注漿的砂漿擴(kuò)散進(jìn)入圍巖或固結(jié)導(dǎo)致的體積損失，使管片壁后產(chǎn)生空腔，導(dǎo)致巖層沉降。4.1.2 施工步驟圖4-2 二次注漿流程框圖二次注漿施工步驟見圖4-2。（1）安裝注漿頭二次注漿為通過管片吊門螺栓孔對管片壁后進(jìn)行的回填注漿，注漿前人工將管片吊裝螺栓孔清理干凈，形成注漿通道，旋入自加工的注漿頭，并連接注漿閥及壓力表。（2）漿液拌制二次注漿采用水泥漿水玻璃雙液漿，水泥漿水灰比為0.6:11:1，水泥漿采用.5普通硅酸鹽水泥。水泥漿液攪拌時間一般為6090秒，攪拌時間不能過長，以免影響漿液膠凝

6、時間。（3）注漿二次注漿采用雙液注漿機(jī)，水玻璃采用35Be，水玻璃摻入量根據(jù)凝固時間要求進(jìn)行現(xiàn)場配置試驗(yàn)確定，凝固時間設(shè)定在1520秒，注漿壓力為0.20.4MPa，同時進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況對注漿壓力進(jìn)行調(diào)整。（4）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)二次注漿采用注漿壓力做為結(jié)束注漿的控制標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值，并穩(wěn)定壓力5min鐘后，即可認(rèn)為該注漿孔達(dá)到二次注漿的要求。地層加固注漿為自洞內(nèi)徑向往外打設(shè)鋼花管對周邊松散巖體進(jìn)行注漿固結(jié)，防止盾構(gòu)通過后，掘進(jìn)造成的巖體松動圈在二次固結(jié)中導(dǎo)致的巖體變形。5.2.1 施工概述圖4-3 地層加固注漿施工示意地層加固注漿采用在管片上開孔的方式，在管片上部120度范圍

7、內(nèi)徑向往外打設(shè)L=3m長鋼花管，軟弱地層（如砂卵石層、粘土層）內(nèi)注入雙液漿，及時對盾構(gòu)掘進(jìn)造成的圍巖松動圈范圍內(nèi)的巖體進(jìn)行固結(jié)，防止盾構(gòu)通過后巖體在上部土壓及水位變動及盾構(gòu)運(yùn)營期間動態(tài)振動的情況下發(fā)生位移，造成巖層及地表沉降。注漿鋼花管采用32mm、t=3mm鋼筋制作，注漿管前端2.2m割泄?jié){孔，孔徑10mm，泄?jié){孔呈梅花形布置，縱向間距15cm。見圖4-3。4.2.2 施工步驟地層加固注漿施工步驟見圖4-4。（1）管片開孔圖4-4 地層加固注漿流程框圖根據(jù)地層加固注漿施工里程，本段管片采用三孔環(huán)，以滿足鋼花管布置需要。人工開孔時應(yīng)注意地下水情況，如發(fā)生有較大地下水泄漏，應(yīng)及時采用注漿球閥封堵

8、，進(jìn)行二次注漿后再進(jìn)行開孔處理。（2） 打設(shè)注漿鋼花管注漿鋼花管采用40mm、t=3mm鋼筋制作，注漿管前端2.2m割泄?jié){孔，孔徑10mm，泄?jié){孔呈梅花形布置，縱向間距15cm。（3） 漿液拌制地層加固注漿采用水泥漿水玻璃雙液漿，水泥漿水灰比為0.6:11:1，水泥漿采用.5普通硅酸鹽水泥。水泥漿液攪拌時間一般為6090秒，攪拌時間不能過長，以免影響漿液膠凝時間。（4） 注漿二次注漿采用雙液注漿機(jī)，水玻璃采用35Be，水玻璃摻入量根據(jù)凝固時間要求進(jìn)行現(xiàn)場配置試驗(yàn)確定，凝固時間設(shè)定在1520秒，注漿壓力為0.30.5MPa，同時進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況對注漿壓力進(jìn)行調(diào)整，防止注漿壓力過大導(dǎo)致的

9、地面隆起。（5） 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)二次注漿采用注漿壓力及注漿量做為結(jié)束注漿的雙重控制標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值，并穩(wěn)定壓力5min鐘，注漿量到理論注入量時，即可認(rèn)為該注漿孔達(dá)到二次注漿的要求。注漿量根據(jù)地層孔隙率按公式：Q=V*n*（1+） =(3.14*5*6.5)-(3.14*3*3)/3*0.5*0.8*(1+0.2)=11.8m3（其中 V為注漿加固土體的體積；n為地層孔隙率，為確保加固效果建議不下于50；為地層填充系數(shù)，取0.8；為漿液消耗系數(shù)，取0.2）進(jìn)行確定，同時進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況調(diào)整注漿壓力及注漿量。（1）現(xiàn)場施工須嚴(yán)格按方案要求及現(xiàn)場值班工程師要求進(jìn)行；（2）鉆孔施工

10、時須按設(shè)計(jì)要求位置及豎向角度進(jìn)定位；（3）在注漿施工中應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)對注漿參數(shù)及漿液配比作進(jìn)一步調(diào)整，并在以后注漿施工過程中根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以確保注漿效果；（4）注漿過程中要采取相應(yīng)的措施來防止堵管，如多做試驗(yàn)選定合理的凝結(jié)時間，注意壓力的變化，如壓力升高要及時提升芯管；（5）嚴(yán)禁使用不合格材料，不得使用受潮或過期水泥；（6）制作漿液時，水灰比要按設(shè)計(jì)嚴(yán)格控制，不得隨意變更；（7）嚴(yán)密監(jiān)視注漿壓力和注漿量，出現(xiàn)異常時應(yīng)立即停止灌入，查明原因并采取相應(yīng)措施；（8）加強(qiáng)漿液的管理，防止?jié){液的流失。（1）加強(qiáng)施工監(jiān)控量測，及時反饋監(jiān)測信息，調(diào)整施工方法，確保地表構(gòu)筑物及管線的安全；（2

11、）工地配備必要的救護(hù)藥品和急救器材；（3）施工用電必須符合JGJ46-2005標(biāo)準(zhǔn)；（4）高空作業(yè)必須符合相應(yīng)的作業(yè)規(guī)范，配備相應(yīng)的勞動防護(hù)用品；（5）鉆機(jī)作業(yè)必專業(yè)人員進(jìn)行操作，嚴(yán)禁非施鉆手操作鉆進(jìn)設(shè)備；（6）注漿施工前應(yīng)檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量需滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)檢查管道的耐久性以及管道連接是否可靠，泵體、注漿管及噴嘴內(nèi)不得有任何雜物，各類密封圈必須良好，無滲漏現(xiàn)象，否則接頭斷開、軟管破裂，將會導(dǎo)致漿液、高壓水流飛散、軟管甩出等安全事故；（7）作業(yè)人員須按要求佩戴勞動防護(hù)用品，如注漿人員應(yīng)按要求使用長筒手套、護(hù)目鏡等。（1）引孔時，排出的泥漿應(yīng)沉淀處理后排放，并符合環(huán)保要求；（2）水泥、石灰細(xì)顆粒散體材料，應(yīng)遮蓋存放；運(yùn)輸時必須封閉覆蓋，不得沿途撒落；（3）制定灑水防塵措施，指定專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場灑水降塵；（4）不得隨意排放廢棄的加固料；（5）有害氣體、噪音控制在國家規(guī)定允許的范圍內(nèi)；（6）合理處理生活和建筑垃圾，保證不污染地方環(huán)境；（7）優(yōu)化施工方案，盡量避免和減