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： 復核： 批準： 日期： 中國中鐵隧道集團有限公司長沙軌道交通地鐵2號線10標項目經(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、建設工程施工詳勘及補勘資料；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)間施工組織設計及盾構(gòu)施工方案；5、國家、省、市現(xiàn)行有關法規(guī)、標

2、準、技術規(guī)范、勞材機定額，以及環(huán)境保護、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)驗和科研成果；本標段區(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)路后進入荷花路，沿荷花路直行進入萬家麗廣場站。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，基礎底至隧道結(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)設計地質(zhì)情況及盾構(gòu)施工方案，盾構(gòu)在掘進通過砂卵石層及排水箱涵后，在同步注漿的基礎上，還需要進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)間隙的基礎上加固地層，以避免地鐵運營期間發(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，擬進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)，到達段為488538環(huán)；錦萬區(qū)間右線加固范圍為131環(huán)，到達段為518540環(huán)

4、。擬進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)，到達段為478538環(huán)；錦萬區(qū)間右線加固范圍為151環(huán)，到達段為502540環(huán)。為保證管片外側(cè)回填的密實度，防止地層過大沉降，同時在富水地段加強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，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)掘進施工間隙內(nèi)穿插進行。注漿采用通過管片吊裝螺栓孔及注漿孔向管片壁后進行，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，對同步注漿進行補充，防止在外部圍巖裂隙發(fā)育或孔隙率高的情況下，同步注漿的砂漿擴散進入圍巖或固結(jié)導致的體積損失，使管片壁后產(chǎn)生空腔，導致巖層沉降。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，水玻璃采用35Be，水玻璃摻入量根據(jù)凝固時間要求進行現(xiàn)場配置試驗確定，凝固時間設定在1520秒，注漿壓力為0.20.4MPa，同時進行跟蹤監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況對注漿壓力進行調(diào)整。（4）注漿結(jié)束標準二次注漿采用注漿壓力做為結(jié)束注漿的控制標準，即當注漿壓力達到設定值，并穩(wěn)定壓力5min鐘后，即可認為該注漿孔達到二次注漿的要求。地層加固注漿為自洞內(nèi)徑向往外打設鋼花管對周邊松散巖體進行注漿固結(jié)，防止盾構(gòu)通過后，掘進造成的巖體松動圈在二次固結(jié)中導致的巖體變形。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)掘進造成的圍巖松動圈范圍內(nèi)的巖體進行固結(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。人工開孔時應注意地下水情況，如發(fā)生有較大地下水泄漏，應及時采用注漿球閥封堵

8、，進行二次注漿后再進行開孔處理。（2） 打設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，水玻璃采用35Be，水玻璃摻入量根據(jù)凝固時間要求進行現(xiàn)場配置試驗確定，凝固時間設定在1520秒，注漿壓力為0.30.5MPa，同時進行跟蹤監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況對注漿壓力進行調(diào)整，防止注漿壓力過大導致的

9、地面隆起。（5） 注漿結(jié)束標準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準，即當注漿壓力達到設定值，并穩(wěn)定壓力5min鐘，注漿量到理論注入量時，即可認為該注漿孔達到二次注漿的要求。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）進行確定，同時進行跟蹤監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測情況調(diào)整注漿壓力及注漿量。（1）現(xiàn)場施工須嚴格按方案要求及現(xiàn)場值班工程師要求進行；（2）鉆孔施工

10、時須按設計要求位置及豎向角度進定位；（3）在注漿施工中應通過現(xiàn)場試驗對注漿參數(shù)及漿液配比作進一步調(diào)整，并在以后注漿施工過程中根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行適當調(diào)整，以確保注漿效果；（4）注漿過程中要采取相應的措施來防止堵管，如多做試驗選定合理的凝結(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，水灰比要按設計嚴格控制，不得隨意變更；（7）嚴密監(jiān)視注漿壓力和注漿量，出現(xiàn)異常時應立即停止灌入，查明原因并采取相應措施；（8）加強漿液的管理，防止?jié){液的流失。（1）加強施工監(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藥品和急救器材；（3）施工用電必須符合JGJ46-2005標準；（4）高空作業(yè)必須符合相應的作業(yè)規(guī)范，配備相應的勞動防護用品；（5）鉆機作業(yè)必專業(yè)人員進行操作，嚴禁非施鉆手操作鉆進設備；（6）注漿施工前應檢查高壓設備和管路系統(tǒng)，其壓力和流量需滿足設計要求，應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用品，如注漿人員應按要求使用長筒手套、護目鏡等。（1）引孔時，排出的泥漿應沉淀處理后排放，并符合環(huán)保要求；（2）水泥、石灰細顆粒散體材料，應遮蓋存放；運輸時必須封閉覆蓋，不得沿途撒落；（3）制定灑水防塵措施，指定專人負責現(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