暗挖隧道開挖含水砂層TSS管制安及注漿施工方案修

1、TSS管制安及注漿施工方案目 錄1.工程概況12.施工準(zhǔn)備12.1.技術(shù)準(zhǔn)備12.2.材料要求12.3.機具設(shè)備12.4.作業(yè)條件13.施工方案、施工方法及施工工藝24.TSS管施工參數(shù)24.1.注漿壓力、注漿速度及注漿擴散范圍24.2.注漿材料、漿液配比及注漿量24.3.注漿順序及注漿控制35.資源配置35.1人員配置35.2施工設(shè)備配置36.施工工藝流程37.主要工序技術(shù)要求4芯管加工4頂桿螺母及止?jié){塞加工4管制作4管構(gòu)件的組裝58.質(zhì)量保證措施69.安全、環(huán)保及文明施工保證措施69.1安全保證措施69.2文明施工保證措施79.3.環(huán)境、職業(yè)健康安全管理措施71.工程概況本工程中采用TSS

2、管注漿工藝超前加固地層的部位有：站臺隧道左、右線與東端聯(lián)絡(luò)通道相交三岔口，西端站廳通掌子面及拱頂超前加固，站廳通道與斜通道上直段相交三岔口。東端聯(lián)絡(luò)通道連接左、右線站臺隧道，并相接于東端站廳通道下直段，中心里程為YDK9+568.756，處于與站臺隧道C型斷面。東端聯(lián)絡(luò)通道開挖斷面尺寸為8.7m高*8.1m寬，采用CRD工法施工，設(shè)1道臨時仰拱和1道中隔墻臨時支護。站臺隧道采用臺階法施工。西端站廳通道橫跨環(huán)市中路，位于本車站的西端，連接號出入口與號出入口。西端站廳隧道為馬蹄形斷面（邊墻為直墻）最大開挖斷面為11.7m高*9.9m寬。西端站廳通道采用CRD工法施工，設(shè)2道臨時仰拱和1道中隔墻臨時

3、支護。東、西端斜通道上直段各與東、西端站廳通道相接，并呈直角相交。斜通道上直段開挖斷面尺寸均為7.19m高*6m寬。東端斜通上直段中心線位于東端站廳通道中心里程DZK0+29.8；西端斜通上直段中心線位于西端站廳通道中心里程XZK0+17.64。站廳通道與斜通道上直段相交的三岔口采用CRD中隔壁法施工。2.施工準(zhǔn)備2.1.技術(shù)準(zhǔn)備（1）已編制好施工方案，并對有關(guān)人員進行技術(shù)交底。（2）TSS管布設(shè)測量放線工作已完成。（3）已根據(jù)技術(shù)條件選擇漿液種類，并確定配比。2.2.材料要求（1）TSS管：采用內(nèi)徑42mm，壁厚t=3.5mm的焊接鋼管或無縫鋼管制作。單根長度見相關(guān)部位設(shè)計圖要求。（2）水泥

4、：一般情況下采用強度等級23.5級以上普通硅酸鹽水泥。水泥應(yīng)有產(chǎn)品合格證和出廠檢驗報告，進場后應(yīng)對強度、安定性及其他必要的性能指標(biāo)進行取樣復(fù)驗。其質(zhì)量必須符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的規(guī)定；必要時采用超細(xì)水泥。（3）水玻璃：濃度4045Be的水玻璃。（4）其他材料：改變漿液凝結(jié)時間的外加劑，如促凝劑、緩凝劑等。2.3.機具設(shè)備（1）空壓機：應(yīng)能提供持續(xù)風(fēng)壓，出風(fēng)口壓力不小于3MPa，風(fēng)量13m3/min。（2）注漿機：壓力值應(yīng)不小于2MPa的雙液注漿機，泵量80150L/min，泵壓35MPa。（3）漿液攪拌機：能連續(xù)不斷地對漿液進行攪拌，容量為0.82m3。（4）專用設(shè)備鉆機：

5、宜選用體積小、重量輕的鉆機，采用YT-28型手持式風(fēng)動鑿巖機。（5）其他機具（6）高壓漿管（輸送漿液）一般采用鋼絲纏繞液壓膠管或凱裝橡膠管，其工作壓力不低于終壓壓力。（7）壓氣膠管（輸送壓縮空氣）用38層帆布纏裹浸膠制成，工作壓力1.0MPa以上，內(nèi)徑16mm32mm。（8）鉆頭：形狀有圓錐形和平頭形，前者適用于地層為透鏡體或個別亂石層，后者適用于粘性土或砂性土地層。（9）鉆桿：可用50mm或42mm的地質(zhì)鉆桿。（10）風(fēng)鎬、攪拌桶、壓力表、量桶等。2.4.作業(yè)條件（1）注漿機壓力表性能良好，高壓管暢通。（2）工作面、用電滿足施工要求，照明光線充足，并采用安全電壓進行照明。3.施工方案、施工方

6、法及施工工藝先采用YT-28型手持式風(fēng)動鑿巖機或地質(zhì)鉆機進行鉆孔（鉆頭稍大于TSS管外徑），并確保成孔順直，并及時清理孔內(nèi)的殘積渣土，然后將TSS管埋設(shè)進去。所有的TSS管外露1020cm，TSS管布設(shè)后，采用棉紗+速凝水泥砂漿+水玻璃將TSS管周圍封填，以避免注漿施工中產(chǎn)生返漿。每環(huán)TSS管全部安設(shè)完成后，掛單層鋼筋網(wǎng)并噴350mm厚的噴射砼土封閉開挖面。注漿工藝施工采用后退式分段注漿，將帶有止?jié){塞的芯管和頂管連接后插入到TSS管孔底，順時針旋轉(zhuǎn)芯管上的法蘭盤，使止?jié){塞膨脹，以達到止?jié){效果。接上TSS管路向孔內(nèi)注漿，每次注漿段長選擇為0.6m，即第一段注漿完成后，反時針旋轉(zhuǎn)芯管上的法蘭盤，使

7、止?jié){塞恢復(fù)到原狀，將芯管后退0.6m，進行第二段注漿，如此下去，直到將整個注漿段完成。分段后退式注漿要特別注意止?jié){塞損壞程度，施工過程中若發(fā)現(xiàn)止?jié){塞存在問題，應(yīng)立即更換，以免引起TSS管堵塞，造成芯管無法拔出。4. TSS管施工參數(shù)TSS管采用內(nèi)徑42，壁厚t=3.5mm熱軋無縫鋼管加工制作。TSS管身施鉆內(nèi)徑35mm，外徑68mm溢漿孔，溢漿孔呈螺旋型布置，相鄰兩孔中心間距50mm，內(nèi)孔口采用易拉罐皮用502膠水粘貼密封，外孔口采用透明膠粘貼對易拉罐皮進行保護。西端站廳通道TSS管施工參數(shù)：拱圈TSS管沿拱頂按環(huán)向間距設(shè)計為400mm，外插角10°15°布設(shè)，每循環(huán)共34

8、根，單根長度2.5米，水平縱向每1.5米打設(shè)一個循環(huán)；掌子面的TSS管按間距為0.9m*0.9m呈梅花型布置，每循環(huán)共34根，單根長度5米，水平縱向每3.5米打設(shè)一個循環(huán)，止?jié){盤厚1.5米。東端聯(lián)絡(luò)通道站臺隧道相交的三岔口TSS管施工參數(shù)：加固范圍為：東端聯(lián)絡(luò)通道所對應(yīng)的左、右線站臺隧道及各向東西兩側(cè)2米的拱頂，左線洞門至斜通道南側(cè)3m，右線洞門進東端聯(lián)絡(luò)通道3m（詳見附圖一至附圖四）。TSS管沿拱頂按縱、環(huán)向間距設(shè)計為1000*1000mm布置，外插角10°15°，單根長度為3m。站廳通道與斜通道相交三岔口TSS管施工參數(shù)：加固范圍為：斜通道所對應(yīng)的東、西端站廳通道的拱頂

9、，斜通道洞門上120度范圍內(nèi)。站廳通道的TSS管沿拱頂按縱、環(huán)向間距設(shè)計為1000*1000mm布置，斜通道洞門按環(huán)向間距400mm布置，外插角10°15°。單根長度3m。TSS管身施鉆內(nèi)徑35mm，外徑68mm的溢漿孔，溢漿孔呈螺旋型布置，相鄰兩孔中心間距50mm。4.1.注漿壓力、注漿速度及注漿擴散范圍（1）注漿壓力應(yīng)根據(jù)地層致密程度決定，一般為0.52.0MPa；（2）漿液采用水泥水玻璃雙漿液，初壓0.31.0MPa，砂質(zhì)土終壓一般應(yīng)不大于0.7MPa，粘質(zhì)土終壓一般不應(yīng)大于1.0MPa，注漿正常壓力0.51.5MPa，終壓2MPa并持續(xù)10分鐘，壓力下降值小于0.1

10、MPa；（3）注漿速度：3050L/min；（4）注漿擴散半徑為2m；4.2.注漿材料、漿液配比及注漿量（1）注漿漿液均采用水泥-水玻璃雙液漿，一般情況下水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，必要時采用超細(xì)水泥；水玻璃為35Be'；水泥漿液水灰比為1:1；水泥漿液與水玻璃體積比為1:1。（2）根據(jù)預(yù)配制水泥漿的體積，按水灰比計算出所需要的普通水泥或超細(xì)水泥用量。（3）根據(jù)用量，在攪拌機中加入水和普通水泥或超細(xì)水泥，強力攪拌，混合均勻。（4）水玻璃漿的配制，在濃水玻璃中加入水，邊加水邊攪拌，邊用婆美計測試其濃度，到達所需要的稀濃度35Be時為止。（5）雙液漿注漿量：單孔單米0.5m3，單孔總

11、注漿量8m3；4.3.注漿順序及注漿控制（1）注漿時相鄰孔位應(yīng)錯開，交叉進行。注漿順序由下而上，以間隔對稱注漿為宜。（2）單根結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：注漿過程中，壓力逐漸上升，流量逐漸減少，當(dāng)壓力達到注漿終壓，或注漿量達到設(shè)計注漿量，可結(jié)束該孔注漿；注漿壓力未能達到設(shè)計終壓，注漿量已達到設(shè)計注漿量，并無漏漿現(xiàn)象，亦可結(jié)束該孔注漿。（3）本循環(huán)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：所有注漿孔均達到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，無漏注現(xiàn)象，既可結(jié)束本循環(huán)注漿。5.資源配置5.1人員配置根據(jù)工程進度要求，合理地安排勞動力。在施工中，施工人員要聽從現(xiàn)場施工組的統(tǒng)一安排，服從指揮，各守其職，嚴(yán)格施工紀(jì)律。施工勞動組織安排如下表所示。施工勞動組織工 種人 數(shù)職

12、責(zé)一班三個班技術(shù)人員13負(fù)責(zé)全面工作工班長13協(xié)助技術(shù)人員工作，負(fù)責(zé)勞動力安排注漿泵司機13負(fù)責(zé)鉆機及注漿泵的操作，記錄參數(shù)鉆孔（制漿）39負(fù)責(zé)鉆孔工作；注漿時配制漿液孔口位置39負(fù)責(zé)下TSS管、注漿芯管，測試凝膠時間。電工12負(fù)責(zé)機械維修，電力設(shè)施安裝。輔助工13負(fù)責(zé)文明施工合計11325.2施工設(shè)備配置為保證施工質(zhì)量和施工進度的關(guān)鍵，本工程施工中，主要采用如下表所示機械設(shè)備。序號機具名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1風(fēng)鉆7665臺22注漿泵KBY-50/70臺23高壓膠管D25mmQ16Mpa×10（5）根20（5）4攪拌機0.3-2m3,20轉(zhuǎn)/分臺25混合器T型(3通管)個3自制6儲

13、漿桶0.5m3、1.0m3個各5個7無縫鋼管34mm×2.5mm×4.5m根2頂管8無縫鋼管20mm×3mm×4.5m根10芯管9止?jié){塞30mm×20mm×8cm個20橡膠10地質(zhì)鉆機Z300臺211抽水機臺26.施工工藝流程TSS管加工（提前加工）注漿設(shè)備檢查與維修施工準(zhǔn)備施工作業(yè)平臺搭設(shè)孔位測量放樣成孔TSS管安設(shè)TSS管與成孔間隙封填滿掛鋼筋網(wǎng)噴350mm厚噴射C25S6砼封閉開挖面TS-B芯管與TS-A頂管安裝TS-C頂桿螺母安裝接輸送TSS管路注漿機具設(shè)備調(diào)試選進行注水試驗漿液配制管底注漿施工松開TS-C頂桿螺母將TS-B芯

14、管向外抽60cm擰緊TS-C頂桿螺母第二段0.6m注漿施工達到設(shè)計注漿量或終壓按0.6m為一段后退式循環(huán)注漿直至孔口，單管注漿完成管內(nèi)填滿漿封孔進入下一根TSS管施工（重復(fù)以上相關(guān)步驟）單次洞環(huán)注漿完成清理場地及機具隧道掌子面開挖初支按TSS管設(shè)計縱向間距，循環(huán)洞環(huán)進行TSS管制安及注漿施工結(jié)束7.主要工序技術(shù)要求7.1.TS-B芯管加工（1）TS-A頂管：采用30（外）×2mm（壁厚），長3.0m的無縫鋼管作為TS-A頂管。TS-A頂管的作用主要是起到推動TS-D型止?jié){塞，使止?jié){塞膨脹，從而起到止?jié){作用。（2）TS-B芯管：采用20（外）×2.5mm（壁厚），長3.3m的

15、無縫鋼管加工TS-B芯管。TS-B芯管加工示意圖如下圖所示。TS-B芯管一端采用車床加工3cm外絲，配合螺栓和墊片，起到阻擋止?jié){塞作用；另一端采用車床加工27cm外絲，用于頂桿螺母的移動，以及連接TSS管路。TS-B芯管加工示意圖（單位：mm）7.2.TS-C頂桿螺母及止?jié){塞加工采用60（外）×30mm（長）的圓鋼加工TS-C頂桿螺母。采用車床沿圓鋼軸心方向鉆M1620內(nèi)絲，TS-C頂桿螺母內(nèi)徑應(yīng)和TS-B芯管外絲形成內(nèi)外絲配套。TS-C頂桿螺母加工示意圖如下圖所示。螺母對應(yīng)兩側(cè)鉆12鉆孔，深度10mm，安設(shè)12長21cm的螺桿。施工中主要通過旋轉(zhuǎn)TS-C頂桿螺母，頂動TS-A頂管使

16、止?jié){塞膨脹，從而達到止?jié){目的。TS-C頂桿螺母加工示意圖（單位：mm）TS-D橡膠止?jié){塞加工示意圖（單位：mm）7.3.TSS管制作采用42（外）×3.25mm（壁厚），長2.5m的鋼管作為TSS管，將TSS管一端切割成尖形，便于打入，并把切縫焊嚴(yán)密，使其密閉性良好，用水試驗，水不得由焊接處滲出。TSS管可以保證漿液通過壓力注入地層，同時，可以避免地層中的砂粒涌入TSS管，減免地下水滲流入TSS管中，起到TSS管的單向袖閥作用。TSS管管身采用鉆床鉆孔，TSS管身施鉆內(nèi)徑35mm，外徑68mm的溢漿孔，溢漿孔呈螺旋型布置，相鄰兩孔中心間距50mm。為保證注漿過程不反漿，在TSS管的尾

17、端宜留800mm不布孔，埋設(shè)時外露200mm。在TSS管打入前用直徑為68mm小鋁片粘“哥倆好”膠好將注漿孔封蓋，并用透明膠布粘牢，防止TSS管在打入時泥土進行管內(nèi)注漿芯管無法進入。TSS管加工示意圖如圖所示。TSS管鉆孔布置縱剖面圖TSS管1-1剖面鉆孔大樣圖TSS管鉆孔布置橫截面圖7.4.TSS管構(gòu)件的組裝采用34（外）×20（內(nèi)）×80mm（長）尺寸的橡膠止?jié){塞進行止?jié){。將TS-A頂管、TS-B芯管、TS-C頂桿螺母和TS-D止?jié){塞配套后裝入獨頭焊接鋼管中。順時針旋轉(zhuǎn)TS-C頂桿螺母，使止?jié){塞膨脹至旋轉(zhuǎn)困難時為止，停止旋轉(zhuǎn)，將止?jié){系統(tǒng)固定牢固后，可進行注漿，如圖所示。

18、（各構(gòu)件加工大樣圖詳見附圖五）。TSS管組裝圖8.質(zhì)量保證措施1、布眼：測量組根據(jù)加固范圍在拱頂上定需施工的孔位。注漿孔孔位標(biāo)注誤差±1cm。2、成孔：采用YT-28型手持式風(fēng)動鑿巖機鑿孔并及時清理，成孔順直。鉆孔鉆深和設(shè)計相比±10cm。3、TSS管安裝：將加工完成的TSS管插入管孔，插入困難時可用大錘打入。TSS管安裝完成后用水泥砂漿將管與孔之間的縫隙封堵嚴(yán)密、防止注漿時水泥漿沿TSS管壁流出。4、注漿：將芯管插入TSS管內(nèi)每0.6m為一段從里向外進行注漿，漿液采用1：1的水泥漿，每段注漿終壓力必須達到要求，以保證注漿量。5、注漿前應(yīng)仔細(xì)檢查注漿設(shè)備是否運轉(zhuǎn)正常。6、檢

19、查管與孔之的縫隙是否嚴(yán)密，防止在注漿過程中漏漿。7、每班注漿時要記錄每根的注漿量、注漿壓力和注漿終始時間。8、注漿時應(yīng)加強對周圍初支面的觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況時，應(yīng)立即停止注漿。9、注漿單孔單段注漿量不得少于設(shè)計注漿量的80%；注漿壓力達到設(shè)計注漿終壓。10、觀察檢查孔鉆進過程中排出的巖粉中應(yīng)有漿液的膠凝體，檢查孔鉆孔結(jié)束后，將鉆孔放置一段時間，觀察檢查孔中應(yīng)沒有涌水、涌砂現(xiàn)象。11、認(rèn)真做好技術(shù)交底工作，使參與工作的人員掌握設(shè)計意圖，了解施工程序和方法。12、做好鉆孔記錄，詳細(xì)記錄地層變化情況，以便根據(jù)地層情況進行注漿作業(yè)。認(rèn)真做好注漿記錄，正確記錄壓力、流量，防止漏注，為正確分析注漿效果準(zhǔn)備資

20、料。13、發(fā)現(xiàn)漏漿或竄漿，可采取封堵、間歇注漿等措施，保證漿液按規(guī)定范圍擴散，以保證注漿質(zhì)量。采用合理的注漿順序進行注漿作業(yè)，控制漿液的擴散范圍，保證加固區(qū)的質(zhì)量。14、堅持注漿效果檢查制度，采用分析法，鉆檢查孔法等多種方法綜合分析，確保注漿效果的可靠性。15、堅持注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，在任何情況下，未達到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，均必須鉆孔補注，決不允許盲目開挖。16、超前小導(dǎo)管的縱向搭接長度應(yīng)符合設(shè)計要求。開挖時應(yīng)嚴(yán)格控制進尺在有效注漿范圍內(nèi)進行。注漿完成后，不到規(guī)定固結(jié)時間不得開挖。17、每循環(huán)開挖不得大于0.5m。開挖施工過程中要經(jīng)常觀察注漿效果，發(fā)現(xiàn)注漿質(zhì)量不好，危及施工安全時，應(yīng)立即停止開挖，封閉工作

21、面，重新進行補充注漿加固。18、小導(dǎo)管所用鋼管的品種、級別、規(guī)格和數(shù)量必須符合設(shè)計要求。注漿用水泥、外加劑等原材料必須符合設(shè)計要求及有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。19、使用專用的計量器具，并按照設(shè)計要求進行配漿，以確保漿液配比準(zhǔn)確。9.安全、環(huán)保及文明施工保證措施9.1安全保證措施（1）加強監(jiān)控量測，及時反饋信息，通過量測指導(dǎo)施工，確保安全。（2）施工過程中，每個工班各配一名工程師跟班，做好地質(zhì)描述和超前地質(zhì)預(yù)報，提出對策和措施，確保各種措施、技術(shù)交底的落實，保證隧道開挖標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。開挖過程中，配備有經(jīng)驗的地質(zhì)工程師，24小時輪流值班，及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)變化，監(jiān)控指導(dǎo)現(xiàn)場施工。（3）在洞口安設(shè)“進洞安全須知”標(biāo)牌：所有進洞人員必須戴安全帽。施工人員，尤其是電工、電焊工、砼噴射手等嚴(yán)格按規(guī)定佩戴好防護用品。（4）加強現(xiàn)場用電管理，照明、高壓電力線路的架設(shè)應(yīng)順直、標(biāo)準(zhǔn)，保證絕緣良好。各種施工機械和電氣設(shè)備均設(shè)置漏電保護器，確保用電安全。洞口設(shè)防護措施并加強照明。（5）建立嚴(yán)格的安全管理制度，定期詳細(xì)檢查施工的提升設(shè)備，防止事故發(fā)生。（6）井內(nèi)和井外配備先進的通訊設(shè)