帷幕注浆施工方案

新建铁路宜万线宜凉段 七标五爪观隧道DK49+085+196段注浆实施性施工组织设计 复核： 审批： 中铁三局宜万铁路N7标工程经理部二五年三月二十五日TA1 施工组织设计方案报审表工程工程名称：五爪观隧道 施工合同段：N7标 编号：002致北京铁城建设监理有限责任公司宜万铁路监理站：我单位根据施工合同的有关规定已编制完成七标五爪观隧道DK49+085+196段注浆实施性施工组织设计，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。附：DK49+085+196段注浆实施性施工组织设计施工单位章 负责人 日 期 专业监理工程师意见：专业监理工程师 日 期 总监理工程师意见：工程监理机构章 总监理工程师 日 期 五爪观隧道注浆实施性施工组织设计根据2005年3月5日四方会议纪要宜万线07标总指变纪200501号确定对五爪观隧道DK49+085+170段进行径向注浆并且对DK49+170+197段进行帷幕注浆，特编制本施工组织设计。在施工组织设计中，合理选定围岩注浆地段以及注浆方式、注浆参数，以确保注浆施工质量和效果，保证隧道DK49+085+170段和DK49+170+197段施工平安和结构稳定。1施工概况五爪观隧道DK49+085+197段，设计地质为大规模低阻区。DK49+085+170段施工揭示该段地层为岩溶化石灰岩，岩溶发育,裂隙夹有粘土，含有水，同时受大气降水影响明显,施工时发生屡次坍塌，特别在DK49+170处,左上侧围岩出现泥囊，发生小型突泥，致使已安装成型的8榀钢栅格架受到挤压变形。同时五爪观暗河在隧道DK49+277DK49+340上部通过,受暗河影响显著，根据超前水平钻探显示，在DK49+188开始有一溶腔，长约20m。2注浆目的增强破碎围岩整体性；提高堵水能力，预防塌方发生，预防突泥突水灾害发生，保证隧道平安施工和正常运营。3注浆段落五爪观隧道DK49+085+170段采取径向注浆，DK49+170+197段采用超前帷幕注浆。4注浆前准备工作注浆人员组织：成立专门的注浆作业班，每班20人。隧道预注浆机具设备包括钻孔机械、注浆泵、浆液搅拌机、止浆塞、混合器以及流量计、压力表、阀门、注浆管路等配套装置。采用机械设备见下表：注浆施工机械设备配备表序号名称规格型号产地现状数量(台)备注1多功能台架自制良好22锚杆钻机KR80412-3德国良好13电动空压机40m3中国良好24发电机组200GF中国良好25砼搅拌运输车CWB520中国良好37砼输送泵HBT60C中国良好18自行式液压衬砌台车L-12m中国良好19高压注浆机ZG6310、KBY50/70中国良好1、110混合器11止浆塞12水量表中国良好213水压表中国良好214搅拌机中国良好15注浆施工方案根据四方会商纪要， DK49+085+170段采用径向注浆，加固圈3m;DK49+170+197段采用超前帷幕注浆，加固圈3m;如达不到预计效果，注浆范围根据实际情况扩大。51 DK49+085DK49+170段径向注浆注浆孔按浆液扩散半径2m布设，按梅花型布置，每环17孔，孔底间距约300cm，孔深3m,纵向间距260cm。具体布置见径向注浆图。 采用风机钻开孔，孔径52，成孔后用高压风吹干净。孔口管采用1米长50mm，壁厚3.5mm的热扎无缝钢管，孔口管埋设牢固，并有良好的止浆措施。在正式注浆前，选择几孔进行注浆试验，初步掌握浆液充填率，注浆量，浆液配合比，凝胶时间，浆液扩散半径，注浆终压等指标。试验时注浆参数暂按：1、 采用双液浆，水泥浆液：水玻璃= 1：1重量比。2、 注浆压力：0.51.0Mpa.试验后根据实际情况调整注浆参数。515注浆1、 注浆顺序：间隔施工。2、 每孔注浆要连续。3、 注浆结束标准：每孔注浆压力到达设计终压，并持压10分钟以上，使浆液充分充满空间。5.2 DK49+169DK49+196段帷幕注浆以隧洞中轴为中心将注浆孔呈伞形布置，注浆长度长为27m，分两环注浆，第一环长13m，第二环长27m，全断面布孔根据设计和实际情况布孔55个，混凝土止浆墙厚1m。由于DK49+188处有一溶腔，具体形态大小未确定，暂定第二环注浆深度18米，预留1米止浆围岩。见“超前帷幕注浆图。521 混凝土止浆墙的施工C20混凝土，墙厚1m。522 注浆孔的布设拆模后，按下表表一参数布置钻孔。523 钻孔钻机就位：根据孔口坐标在掌子面上用红油漆标出孔口位置，并注明孔号；利用钻机首尾坐标差值控制竖直及水平角。孔位布好，采用ZYG-60型锚杆钻孔和扫孔, 将孔口管顶进。524埋设孔口管先钻孔3.2m深，再将3m长一端焊上法兰盘，直径108 超前帷幕注浆钻孔参数表表一孔号孔口坐标终孔坐标水平面上投影长度(m)长度L(m)平面角(度)仰角(度)x1y1z1x2y2z2110.00 2.94 0.00 0.00 2.94 18.00 18.00 18.00 0.00 0.00 210.00 3.64 0.00 0.00 5.94 18.00 18.00 18.10 0.00 4.87 22-0.49 3.43 0.00 -2.12 5.06 18.00 18.05 18.10 -3.45 3.44 23-0.70 2.94 0.00 -3.00 2.94 18.00 18.10 18.10 -4.87 0.00 24-0.49 2.44 0.00 -2.12 0.81 18.00 18.05 18.10 -3.45 -3.44 250.00 2.24 0.00 0.00 -0.06 18.00 18.00 18.10 0.00 -4.87 260.49 2.44 0.00 2.12 0.81 18.00 18.05 18.10 3.45 -3.44 180.70 2.94 0.00 3.00 2.94 18.00 18.10 18.10 4.87 0.00 280.49 3.43 0.00 2.12 5.06 18.00 18.05 18.10 3.45 3.44 31-0.31 4.30 0.00 -1.28 8.54 18.00 18.02 18.35 -2.05 8.92 32-0.87 4.03 0.00 -3.59 7.43 18.00 18.14 18.35 -5.74 7.14 33-1.26 3.54 0.00 -5.18 5.43 18.00 18.28 18.35 -8.26 3.96 34-1.40 2.94 0.00 -5.75 2.94 18.00 18.35 18.35 -9.15 0.00 35-1.26 2.33 0.00 -5.18 0.44 18.00 18.28 18.35 -8.26 -3.96 36-0.87 1.84 0.00 -3.59 -1.56 18.00 18.14 18.35 -5.74 -7.14 37-0.31 1.57 0.00 -1.28 -2.67 18.00 18.02 18.35 -2.05 -8.92 380.31 1.57 0.00 1.28 -2.67 18.00 18.02 18.35 2.05 -8.92 390.87 1.84 0.00 3.59 -1.56 18.00 18.14 18.35 5.74 -7.14 3101.26 2.33 0.00 5.18 0.44 18.00 18.28 18.35 8.26 -3.96 3111.40 2.94 0.00 5.75 2.94 18.00 18.35 18.35 9.15 0.00 3121.26 3.54 0.00 5.18 5.43 18.00 18.28 18.35 8.26 3.96 3130.87 4.03 0.00 3.59 7.43 18.00 18.14 18.35 5.74 7.14 3140.31 4.30 0.00 0.00 11.44 18.00 18.00 18.93 -0.66 14.80 410.00 5.04 0.00 -3.25 10.79 18.00 18.20 18.80 -6.87 11.94 42-0.80 4.88 0.00 -6.01 8.95 18.00 18.50 18.80 -10.92 8.42 43-1.48 4.42 0.00 -7.85 6.19 18.00 18.74 18.80 -13.18 3.65 44-1.94 3.74 0.00 -8.50 2.94 18.00 18.79 18.80 -13.66 -1.66 45-2.10 2.94 0.00 -7.85 -0.32 18.00 18.61 18.80 -12.03 -6.72 46-1.94 2.13 0.00 -6.01 3.07 18.00 18.31 18.80 -8.57 -10.80 47-1.48 1.45 0.00 -3.25 -4.92 18.00 18.06 18.80 -3.75 -13.24 48-0.80 1.00 0.00 0.00 2.94 18.00 18.01 18.08 1.70 4.11 490.00 0.84 0.00 0.00 5.94 18.00 18.00 18.48 0.00 10.70 4100.80 1.00 0.00 -2.12 5.06 18.00 18.16 18.46 -6.18 8.51 4111.48 1.45 0.00 -3.00 2.94 18.00 18.37 18.41 -9.43 3.11 4121.94 2.13 0.00 -2.12 0.81 18.00 18.30 18.34 -8.55 -2.76 4132.10 2.94 0.00 0.00 -0.06 18.00 18.08 18.25 -4.45 -6.32 4141.94 3.74 0.00 2.12 0.81 18.00 18.00 18.16 0.38 -6.18 4151.48 4.42 0.00 3.00 2.94 18.00 18.04 18.08 3.21 -3.14 4160.80 4.88 0.00 2.12 5.06 18.00 18.03 18.03 2.79 0.38 510.00 5.74 0.00 -1.28 8.54 13.00 13.06 13.36 -5.62 1.12 52-1.07 5.52 0.00 -3.59 7.43 13.00 13.24 13.38 -10.94 8.20 53-1.98 4.92 0.00 -5.18 5.43 13.00 13.39 13.40 -13.83 2.20 54-2.59 4.01 0.00 -5.75 2.94 13.00 13.38 13.42 -13.68 -4.58 55-2.80 2.94 0.00 -5.18 0.44 13.00 13.22 13.45 -10.38 -10.69 56-2.59 1.86 0.00 -3.59 -1.56 13.00 13.04 13.48 -4.39 -14.71 57-1.98 0.96 0.00 -1.28 -2.67 13.00 13.02 13.51 3.08 -15.56 58-1.07 0.35 0.00 1.28 -2.67 13.00 13.21 13.55 10.25 -12.87 590.00 0.14 0.00 3.59 -1.56 13.00 13.49 13.59 15.42 -7.17 5101.07 0.35 0.00 5.18 0.44 13.00 13.63 13.63 17.54 0.39 5111.98 0.96 0.00 5.75 2.94 13.00 13.54 13.68 16.17 8.32 5122.59 1.86 0.00 5.18 5.43 13.00 13.26 13.73 11.28 15.06 5132.80 2.94 0.00 3.59 7.43 13.00 13.02 13.78 3.46 19.04 5142.59 4.01 0.00 0.00 11.44 13.00 13.25 15.19 -11.25 29.18 5151.98 4.92 0.00 -3.25 10.79 13.00 14.01 15.19 -21.93 22.74 5161.07 5.52 0.00 -6.01 8.95 13.00 14.80 15.19 -28.58 13.02 孔口管插入，外露2030cm，管壁与孔口接触处用麻丝填塞，再向孔口管内注双液浆固结。孔口管起着导向作用，钻孔安装时要控制好外插角度。根据设计选用注浆材料。施工中拟用水泥浆液、水泥-水玻璃双液浆进行注浆。水泥选用R32.5，水玻璃浓度采用35波美度。526注浆参数控制注浆压力及单孔扩散半径：终孔压力为静水压力的23倍，单孔注浆有效扩散半径为2m。浆液单孔注浆量：Q=R2hn1+式中：Q-浆液注入量m3；R-浆液有效扩散半径m；h-注浆段长度m；n-围岩孔隙率；浆液充填系数；损失率5、27注浆具体工艺：地质参数、注浆参数推荐选用表序号围岩地质条件裂隙率空隙率浆液充填率浆液损失率1裂隙带2-570-805-102断层破碎带10-2070-805-103溶洞、岩溶发育带30-4070-8010-20注浆设备：选用ZG6130往复式注塞泵单液注浆机和KBY50/70全液压双液注浆泵。各注浆机技术参数见后表。钻机摆放在多功能钻孔台架既可钻孔爆破，又能钻孔注浆上，钻机既可左右移动，又可随台架平台上下移动，满足全断面钻孔要求。注浆泵、搅拌机、储浆桶及配套设备置于平板车上。注浆机参数表技术参数KBY50/70ZG6310工作压力412MPa流 量050L/min0180L/min076L/min功 率11Kw外型重量300kg930kg用 途用于流量较小的双液注浆用于大流量注浆，可两台联注单液，也可通过混合器注入双液浆帷幕注浆作业工序如下列图。帷幕注浆作业平台示意图钻孔：开孔时按照轻加压、速度慢、给水要多的操作要点施工。钻孔时，严格做好钻孔记录：孔号、进尺、起讫时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力。注浆施工用表附后施钻过程中，单孔出水量小于0.5L/s，继续施钻；单孔出水量大于0.5L/s，立即停钻进行注浆。注浆施工时，当涌水量大，进浆快时，选用较浓浆和凝胶时间短的配比；反之，当涌水量较小且进浆量较慢时，那么选用凝胶时间长一些的配比。由于在DK49+188处有一溶腔，施工时钻孔到DK49+187，钻孔深度为18米，预留1米止浆围岩。在孔底施工时，先选用较浓浆和凝胶时间短的双浆液，进行止浆。注浆方式：注浆有分段前进式注浆、分段后退式和一次全孔注浆三种方式。钻孔中未出现泥夹层或涌水量小于0.8L/s，就一钻到底，全孔一次压入注浆封孔；钻孔中遇泥夹层或涌水量大于0.8L/s立即停止钻进，采取钻一段注一段的分段前进式注浆，直至终孔。钻孔注浆顺序：根据施工试验，先注外圈，后内圈，先近后远，同一圈的孔由下而上间隔施作，同时外孔各孔间距离要尽可能大一些。注浆速度：当钻孔涌水量大于0.8L/s，注入速度80150 L/min；当涌水量小于0.8L/s，注入速度3080 L/min。注浆程序：注浆作业按照钻孔出水测水压水量压水试验注浆扫孔出水再注浆至设计长度到达结束标准的完整注浆程序进行。注浆管路接通后，先压水25min，检查注浆泵及管路系统工作是否正常。注浆开始将吸浆龙头恨快从清水池中放入各自的浆液池中不能放反，即开始注浆；当压力到达终压时，即注双液浆封孔。注浆结束后，关闭逆止阀，泄压阀找开，用水冲洗管路干净为止。注浆结束标准：单孔注浆压力到达设计终压并继续注浆10min以上，可结束本孔注浆，单孔注浆量与设计注浆量大致相同，结束时的进浆量在2030 L/min以下可结束本孔注浆。全部注浆孔注浆完成后，在主要出水点附近设置至少5个检查孔，测孔内涌水量，要求全断面小于2L/s；或进行压水试验，在0.75MPa压力下，吸水量小于2L/min，假设到达上述标准那么进行开挖，否那么进行补孔注浆，直到满足上述要求为止。异常情况的施工处理：在注浆过程中，不可防止地会出现诸如跑浆、窜浆、单孔受浆量特别大而压力不上升难以到达正常结束等异常情况，即时采取措施加以处理。作业面跑浆是发生比拟多的一种情况，主要原因是止浆岩盘充填不密实或混凝土止浆墙灌注不密实。处理措施先用水泥浆浸泡过的麻丝填塞裂隙，并调整浆液配合比，缩短凝胶时间，假设仍跑浆在漏浆处钻浅孔注浆固结。注浆过程中，注浆压力突然升高，说明裂隙被堵，此时停止注浆，换用另一台小泵量注浆机压注单液水泥浆或压注清水待浆压恢复正常再注。水泥浆泵吸不上浆，这种现象经常发生，主要原因是进浆口被堵，或者是是泵阀门处钢球被浆液固结，或结快堵塞。处理方法是停泵清理，另一台泵采用间歇注清水的方法。为了减少此类情况出现，可注一段时间浆后注12min的清水，在注浆进程中清洗管路。当注浆量很大，而泵压又长时间不上升，产生这种现象的原因一般是超扩散或浆液流失。处理措施是调整浆液的浓度，先稀后浓，缩短浆液的凝胶时间，控制注浆量。有一定注入量，与设计注入量大致接近，注浆结束时的进浆量，一般在20-30Lmin以下。53考前须知为确保注浆效果，施工中要做好以下工作：1、认真填写掌子面地质描述，及时向设计院上报超前地质预报成果，以便及时进行帷幕施工设计，以指导施工。2、严格按设计和施组安排进行布孔，严格掌握布孔参数，并认真做好钻孔记录。钻孔资料将对注将施工提供较为直接依据。3、严格按既定注浆顺序按跳孔原那么定量定压或定压原那么进行控制钻孔和注浆施工。4、搞好现场注浆试验，在注浆施工前分别取3个孔均以定压注浆原那么进行注浆试验，以验证注浆计算设计合理与否。验证合理后，应按所选参数进行注浆控制。否那么，监理单位将及时将注将试验情况报设计单位并上报总指，由宜万总指组织四方会勘，重新确定现场控制参数。5、严格控制现场注浆，按设计原那么进行注浆量控制，当出现个别注浆孔长时间注浆而压力不上升时，适当调整注浆材料和浆液配比参数，以便通过采取复注浆措施到达可控区域注浆，并满足加固圈厚度要求。6、注浆材料选择调整顺序：注浆材料由细颗粒浆材调整到粗颗粒浆材，浆液由单液浆调整为双液浆。7、浆液配比参数：通过调整浆液配比参数，将低浓度浆液调整到高浓度浆液，将凝胶时间长的浆液调整到凝胶时间短的浆液。8、复注浆措施：当注浆压力长时间不上升时，应停止注浆，待8小时后对该孔继续注浆或在该注浆孔旁进行补孔注浆。54注浆质量效果检验注浆结束标准，是指某个注浆孔注浆到达如下的注浆效果时，注浆压力逐步升高，当到达设计终压并继续注浆10min以上；有一定注入量，与设计注入量大致接近，注浆结束时的进浆量，一般在20-30L/min以下即为结束该孔注浆的标准：。注浆段的注浆孔部注完后，都要进行注浆效果检查和评定，不合格者应补钻孔注浆。检查方法有：设检查孔，工作面预注浆每段设2-3个检查孔，检查孔应取岩芯，观察浆液充填情况，并检查测量孔内的涌水量：严重破碎带应小于0.2L/，且某一处漏水小于10 L/；一般地段应小于0.4 L/，且某一处漏水小于10 L/；或进行压水检查，在1.0Mpa压力下，进水量小于2 L/。用物探手段，亦可辅助检查注浆效果。孔内波速测试，在检查孔内进行波速测试，与围岩波速比拟确定注浆效果。每个环节注浆完成，钻23个检查孔注浆效果，未达预期效果时采用小导管压注同配合比浆液补注。55进度安排见施工进度图(表二) 成立以工程经理为第一责任者的平安生产组织领导机构，自上而下形成平安生产保证体系。召开平安生产会议，分析平安生产形势，总结和部署平安生产工作，组织平安培训。对施工生产实施全过程平安监控。落实平安生产责任制，做到责、权、利相统一，层层签订平安生产包保责任状，把平安生产职责落实到每一级领导，落实到注浆工点、工序、职工，奖罚严明。各施工班组进行施工作业前，工班长对工班全体人员针对当日进行的帷幕注浆工序进行平安生产操作考前须知讲话，防止施工中各种平安事故的发生。隧道穿越不良地质地段，必须严格工序落实相关技术要求。搞好地质预报，并根据预报结果分析前方地质情况，按既定工程措施搞好帷幕注浆施工。平安生产管理组织领导机构图工程经理副经理总工程师工区负责人安检工程师平安员平安质量监察室工地实验室物质采购供给室 工程技术室 综合办公室 工地卫生所施工班组进行交接班时，必须对施工中的平安防护措施、人员及设备平安、平安警示等进行交接，保证下一班组在有平安保障的情况下进行施工。隧道一旦发生涌水、突泥时，施工人员要保持头脑冷静，在第一时间内通知工程指挥部。工程部在接到隧道现场报告后，由组长启动应急预案详见突泥突水应急预案。.根据隧道现场情况，及时准确向驻地监理、设计院配合队和局指挥部汇报。等到设计方案出台，对隧道涌水、突泥进行处理。在设计方案未出时，禁止施工人员进洞。突水、突泥事故发生后，在保证抢险人员平安的前提下，尽快以钢管、型钢为骨架，填充草袋、木板等堵口，然后喷砼封闭、加固洞身周围，并对该地段加强监控。本隧道设计探明暗河加固施工应避开雨季，在其他可能发生涌水、突水地段及岩溶发育地段雨季施工时，备足抽排水设备，保证电力供给，专人24小时值班。强化以工程经理为首的质量保证体系，加强与甲方、监理、设计单位的密切配合，实现“四位一体联合创优的质量工作格局。建立健全内部检查制度，实行施工技术部门管理、质量检查部门监控的监管别离体制。制定各工序、各环节的操作标准、工艺标准和检验标准。对工序标准的执行情况做出记录，使各工序质量始终处于受控状态。对成品、半成品和原材料严格检验控制，确保材料质量合格、资料齐全、试验数据准确；所有有注浆施工有关工程材料必须全部有出厂合格证，施工中对注浆浆液严把计量关，对所有使用的计量设备按规定周期进行检验标定，合格后投入使用，并经监理工程师批准前方可进场使用。严格执行三级质量检验，加强工序控制，每道工序完成后，工班进行自检，工区设专职质量工程师先检查，再由工程指挥部质检工程师检验，重要工程指挥部总工程师把关，在自检合格的根底上报监理工程师检查验收，并做好质量记录，每道工序合格后，才能转入下道工序施工。注浆浆液根据注浆参数及时调整配合比。拌和机按其规定的转速运行，生产的浆液必须拌和均匀，拌和程序和时间通过试验确定。严格控制钻孔注浆设计参数，以免出现封闭圈出现盲区，严格按注浆程序对钻孔过程、注浆工艺流程进行认真记录，对施工过程中出现的异常现象进行及时分析处理，在必要时上报有关人员以免出现难以控制局面。宜万铁路隧道工程全断面超前预注浆钻孔检查表分表工程名称： 施工里程： 编号：质统钻注01钻机型号钻孔编号钻孔时间开始结束钻孔方式钻孔直径mm钻孔角度度偏角设计实际立角设计实际钻孔深度m设计实际钻孔过程中出现的问题及处理方法备 注自检意见及签名填表单位：中铁三局铁科公司 填表： 工地主管： 驻地监理： 年 月 日宜万铁路工程经理部宜万铁路隧道工程全断面超前预注浆钻孔检查汇总表工程名称： 施工里程： 编号：质统钻注02钻孔编号钻孔时间钻孔深度出水量m3/h开始结束填表单位：中铁三局铁科公司 填表： 工地主管： 驻地监理： 年 月 日宜万铁路工程经理部宜万铁路隧道工程全断面超前预注浆注浆检查表分表工程名称： 施工里程： 编号：质统钻注03注浆机型号注浆孔编号注浆时间开始结束注浆方式注浆材料浆液配比单孔注浆量m3设计实际注浆终压MPa设计实际注浆过程中出现的问题及处理方法备 注自检意见及签名填表单位：中铁三局铁科公司 填表： 工地主管： 驻地监理： 年 月 日宜万铁路工程经理部宜万铁路隧道工程全断面超前预注浆注浆检查汇总表工程名称： 施工里程： 编号：质统钻注04注浆孔编号注浆时间浆液种类注浆量m3开始结束填表单位：中铁三局铁科公司 填表： 工地主管： 驻地监理： 年 月 日宜万铁路工程经理部宜万铁路隧道工程径向注浆钻孔注浆汇总表工程名称： 施工里程： 编号：质统钻注05钻孔编号钻孔时间注浆开始时间结束时间钻孔深度m开始时间结束时间注浆量m3合计填表单位：中铁三局铁科公司 填表： 工地主管： 驻地监理： 年 月 日宜万铁路工程经理部宜万铁路隧道工程基底钻孔注浆加固汇总表工程名称： 施工里程： 编号：质统钻注06注浆材料名称及配比：钻孔编号钻孔时间注浆开始时间结束时间钻孔深度m开始时间结束时间注浆量m3合计填表单位：中铁三局铁科公司 填表： 工地主管： 驻地监理： 年 月 日宜万铁路工程经理部宜万铁路隧道工程注 浆 效 果 检 查 评 定 表 编号：质统钻注07工程名称施工单位工程地点注浆里程段1.超前地质预测预报TSP203、红外线、超前钻孔，及其它物探情况：2.工程地质与水文地质情况：3.涌渗水量和水压力情况：6.注浆结束情况：7.注浆效果综合评定：填表单位：中铁三局铁科公司 填表： 工地主管： 驻地监理： 年 月 日宜万铁路工程经理部