頂管注漿加固工程施工方案

1、新晉祠路（長風(fēng)西街-冶峪河）道路改造工程晉陽污水處理廠主干管頂管注漿加固施工方案編制： 日期：審核： 日期：審批： 日期：太原市政工程總公司新晉祠路道路改造工程項目部2015-10-11目錄一、 工程概況二、 工程地質(zhì)條件三、 方案編制依據(jù)四、 工程方案設(shè)計五、 質(zhì)量保證體系六、 安全保證體系一、 工程概況：太原市晉陽污水處理廠主干管位于新晉祠路路中，設(shè)計埋深8.3115.0米，設(shè)計采用頂管法施工，該段管道采用鋼筋砼管道，由于頂進的管道位于粉質(zhì)粘土土層和砂礫石層間，管道上部土層為粉質(zhì)粘土土層，該層土在人工掘進中擾動較小，但管頂上部也存在一定的縫隙；砂礫石層在掘進中易被擾動；公路建設(shè)工期緊，土體

2、自然沉降時間短，投入營運后在大量重車載荷作用下，自然沉降將繼續(xù)且加劇，極易出現(xiàn)地面下沉開裂現(xiàn)象，因此存在著一定的安全隱患。針對這種情況項目部進行了專題分析論證，制定了注漿處理頂管周圍土體的加固方案，以加固頂管中管壁周圍被擾動土層松散的性狀為目的，使管道頂部及側(cè)面增加抗壓強度和粘結(jié)性，實現(xiàn)加固目的，防止路面沉陷，保證管道的使用安全。二、 工程地質(zhì)條件：根據(jù)勘察公司提供的巖土工程勘察報告，管道敷設(shè)深度范圍內(nèi)的土體工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件如下：1、工程地質(zhì)條件： 道路場地土在勘探深度范圍內(nèi)主要由第四系全新統(tǒng)早期沉積的低液限粉土（粉土）、低液限粉質(zhì)粘土（粉質(zhì)粘土）、砂類土等構(gòu)成。2、水文地質(zhì)條件：道路場

3、地土在勘探深度范圍各勘探點均揭露地下水，地下水的主要補給來源為汾河的側(cè)向補給、各渠道流水補給及大氣降水。地下水位隨季節(jié)性變幅不明顯。新晉祠路沿線靜止水位大約在現(xiàn)狀路面一下3-4米。三、方案編制依據(jù) 1、甲方提供的本工程施工現(xiàn)場布置圖及其它有關(guān)圖紙、說明。2、建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-91）3、土建注漿施工與效果檢測4、巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2002）5、地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范（GB50299-2002）6、地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范（GB50307-2002）四、 施工方案設(shè)計 （一）、施工目的本工程主要以改善頂管中管壁周圍被擾動土層松散的性狀為目的，使管道頂部

4、及側(cè)面增加抗壓強度和粘結(jié)性，實現(xiàn)加固目的，保證管道在通水使用時的使用安全及防止路面塌陷。（二）、施工方法選擇：本工程采用靜壓注漿法注漿工法，對管道四周的土體進行注漿加固處理，形成具有一定強度復(fù)合地基，以達到穩(wěn)固土體的目的。（三）、注漿加固：靜壓注漿法是通過鉆孔和注漿設(shè)備，通過注漿管將漿液分層均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式排出土顆粒間的、裂隙中的水分和空氣，并占據(jù)土顆粒間的空間，使管壁外側(cè)土體孔隙比減少，強度提高，經(jīng)過一段時間后，漿液將原來松散的或裂隙膠結(jié)成一個整體，形成一個強度大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性好的結(jié)合體，從而達到加固頂管時周圍被擾動松散土層的目的。注漿壓力和漿液濃度時

5、保證注漿質(zhì)量的重要因素。對于不同填料和形態(tài)的路基，采用的注漿壓力也不同，注漿壓力的大小主要取決于路基的密實度、強度及初始應(yīng)力。注漿用的單液漿液，以水泥為主體，適當(dāng)配入部分粉煤灰和外加劑；雙液漿液以水泥和水玻璃為主體，適當(dāng)調(diào)配而成，為改善漿液性能可適當(dāng)加入外加劑。根據(jù)漿液在土中的流動方式，注漿法分為滲透注漿法和劈裂注漿法，前者用于填料為透水性好的路基，如碎石土、砂卵土等。當(dāng)注漿壓力較低時，漿液在中等濃度的情況下以滲透方式滲入路基土的孔隙，這時注漿量及擴散半徑常用滲流理論求解；當(dāng)壓力逐漸加大漿液的流動由層流變?yōu)槲闪鬟@時注漿量及擴散半徑常用紊流理論求解。劈裂注漿法用于透水性差的粘土路基，粘土從宏觀上

6、表現(xiàn)為松、軟承載力低，顆粒細、塑性流動等特點，在這樣的土質(zhì)中注漿加固，用滲透注漿是不現(xiàn)實的，只能用劈裂注漿，即利用漿液在壓力作用下，似利斧般劈入土層，漿液在劈入過程中，并不與土體混合，而是以二相存在，同時產(chǎn)生充填效應(yīng)、擠壓效應(yīng)、擴散效應(yīng)、骨架效應(yīng)和離子效應(yīng)等，達到注漿加固土層的效果。（四）、加固方案設(shè)計及施工工藝注漿孔一定要采用濕鉆成孔，孔深按原設(shè)計圖紙確定，（注漿孔的布置和注漿范圍：注漿孔的布置是沿地下管線兩側(cè)平均1000mm梅花形布置雙排，靠近管線側(cè)孔淺，外側(cè)孔深。本工程采用的注漿管材為采用級直徑48mm的鋼管或pvc管管道，每根注漿管長 6m，每根注漿管在地平標(biāo)高以下到管頂1000mm處

7、位置以上無注漿孔，每根注漿管每隔200mm梅花形布置注漿孔。）（全部注漿孔采用隔孔注漿施工）。但有特殊情況時可適當(dāng)調(diào)整，一般情況下要求中間孔淺，邊緣孔深，邊緣孔不能低于設(shè)計深度，且所有注漿孔深不小于頂管時的深度，注漿施工應(yīng)先施工邊孔， 按先邊后中的施工順序進行。注漿管宜比注漿孔短25，保證注漿孔底部有25的空隙，以使?jié){液灌注的流暢，注漿管與注漿孔間在路基頂面段的空隙必須用水泥砂漿封堵，封堵長度不小于30 ，注漿應(yīng)待封堵空隙水泥終凝后方可開始，以防注漿期間漿液冒出地表。注漿材料選擇采用42.5普通硅酸鹽水泥，質(zhì)量必須可靠，無大顆粒雜志混入，以免破壞輸送管道設(shè)備或堵塞注漿管道，水采用一般河水，但不

8、得含泥土等雜質(zhì)，以免降低水泥漿強度或堵塞注漿管道。 合理選擇設(shè)備：鉆孔工藝采用91鉆頭，由于施工鉆孔淺、孔數(shù)多，鉆機移位頻繁，同時又是濕鉆成孔，要求鉆機功率較大，所以應(yīng)選用功率大、機械化程度較高、移動方便的油壓鉆機較好。一般采用孔口封堵、全孔分三階段注漿的方法注漿，每階段間隔時間3045min第一階段注漿壓力達0.3MPa,漿液濃度水灰比1:2,第二、三階段的濃度均為1：1，注漿壓力需求不大，以0.3-0.9 MPa為宜，一般大吸漿量孔均可采用自流注漿，為保證路基的安全穩(wěn)定，邊孔注漿壓力不可超過1.5 MPa（注：這里所說注漿壓力為標(biāo)準壓力，具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況進行調(diào)整，如為砂礫則壓力要小些

9、，砂性土或渣土壓力則要大些）。（五）、施工中應(yīng)掌握以下幾點1、注漿要保證鉆孔注滿，注滿到孔口不在吸漿才可止?jié){，止?jié){后應(yīng)用碎石（或河砂）加水泥漿將鉆孔填實封閉。2、一般吸漿量大的鉆孔可先采用自流注漿并可大量摻入粉煤灰、水泥粉煤灰配比按1：3-1：4均可。3、吸漿量小的鉆孔，必須采用加壓注漿，漿液為純水泥漿，并遵循先稀后濃的原則 和按設(shè)計止?jié){標(biāo)準止?jié){。4、遇漏漿、冒漿或吸漿量特大的鉆孔，才用地面封堵和間隙、限量、變級論灌等方法處理。 5、注漿中必須加強觀察分析注漿情況的變化，現(xiàn)場及時采取相應(yīng)措施，確保注漿質(zhì)量。6、注漿采用注漿量和注漿壓力雙控的原則，即以注漿量控制，壓力作為校核值。（六）、注漿效果

10、檢查1、各孔注漿時，隨著注漿時間的延長和注漿量的增加，在其他孔位置可發(fā)現(xiàn)冒清水（漿）的位置明顯依次上升。當(dāng)注漿孔都灌滿后，冒點也隨之上升到路面以下相應(yīng)位置，說明注漿充填效果很好。2、各工程點均按總施工孔的5%-7%布置注漿質(zhì)量檢查孔。檢查孔通過取出的土（巖）芯中觀測水泥漿滲入情況和通過注漿壓力，吸漿量大小來判斷注漿質(zhì)量的好壞。 五、質(zhì)量保證體系（一）總體思想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(biāo)準控制施工。2、根據(jù)施工程序，嚴把配料、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)。(二)、工程質(zhì)量保證

11、制度：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。 2、定期召開質(zhì)量分析會議，組織質(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(dān)任質(zhì)量控制人員，實行監(jiān)督檢查，保證工程質(zhì)量。 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。 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)。 5、加強與甲方、監(jiān)理的配合，認真接受指導(dǎo)和監(jiān)督。(三)、工程質(zhì)量措施：1、配料：采用準確的計量工具，嚴格按照設(shè)計配方配料施工。 2、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0.050.1MPa，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、注漿完成后，應(yīng)采用措施保證注漿不溢漿跑漿。 4、每道工序均要安排專人，負責(zé)每道工序的操作記錄。六、安全保證體系1、建立健全各種崗位責(zé)任制，嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交接制度。 2、鉆機注漿泵及高壓管路必須試運轉(zhuǎn)，確認機械性能和各種閥門管路，壓力表完好后，方準施工。 3、每次注漿前，要認真檢查安全閥、壓力表的靈敏度，并調(diào)整到規(guī)定注漿壓力位置。 4、安裝高壓管