暗挖隧道開挖含水砂層TSS管制安及注漿施工方案(修改)

/廣州軌道交通五號線【小北站】土建工程TSS管制安及注漿施工方案編制:審核：批準：中鐵隧道集團有限公司廣州地鐵五號線小北站項目部目錄ＴＯC\o"1—3"\h＼ｚHYPERLINK\l”＿Toc１992１８75２"１.工程概況?PAＧEREF_Toｃ199２18７52＼h１HYPERLINＫ2.1.技術(shù)準備 PＡGEＲＥF_Toc１99218754＼h1HＹPERLＩNK\ｌ"_Toｃ１99218755”２。2。材料要求 PAＧERＥF_Tｏc19９2１８755＼ｈ1HYPERLＩNK\l＂_Tｏc１９92１8７５6”2.3.機具設(shè)備?PAGEREＦ＿Ｔｏc１99218756\h１HYPＥRＬINK3．施工方案、施工方法及施工工藝 PAＧＥREF_Toc199２18758\h2HYPERLINK\l”_Toｃ199２１８7５9＂4.ＴSＳ管施工參數(shù) PAGEREF_Ｔoｃ1９９2１8７５９\h２HYPERＬIＮK\l”_Ｔoc1９9218760”4.1.注漿壓力、注漿速度及注漿擴散范圍?PＡＧＥREF＿Tｏｃ19９218760\h2HYPＥRＬINK\ｌ＂_Ｔｏc199218７61"4。２.注漿材料、漿液配比及注漿量?ＰAGERＥF_Toｃ19921８7６1\h2HYPＥRLINK＼l"_Toc１99２18762＂4。3。注漿順序及注漿控制?PＡGＥＲEF_Ｔoc1992１8762\ｈ3ＨYPEＲＬINK7.１．TS—Ｂ芯管加工?PAGEREF_Toｃ１992１８768\h4HＹPEＲLINK＼l＂_Tｏc１９92１８769"７．2.TS—Ｃ頂桿螺母及止?jié){塞加工?PAＧEREＦ_Tｏc19９21876９＼h4ＨYPERLIＮK\l＂＿Toｃ１9921８77０”７.3．TSＳ管制作?PAGEREＦ＿Tｏc19921８770\ｈ4HYPERLＩＮＫ\l”_Toc1992１８7７1＂7。4.TＳS管構(gòu)件的組裝?PＡGEREF_Tｏc199２187７1\ｈ5HＹPERLINＫ\ｌ”＿Toc１992187７２"８。質(zhì)量保證措施 PＡGＥRＥF_Toｃ19９２18772\h6HＹＰERＬINＫ\l＂_Toc1９921877３＂9。安全、環(huán)保及文明施工保證措施 PAGERＥF_Tｏc1９9218773＼h6HYPERＬINＫ\l＂_Tｏc１9921８774”9。1安全保證措施?PAGＥREF＿Toｃ199218774\h6HYＰEＲＬINK＼l＂_Tｏc１99２１８77５＂9。2文明施工保證措施 ＰAGERＥＦ_Toｃ1９92１8７7５\h7ＨＹＰＥRＬＩNK\ｌ＂＿Tｏc199218776＂9。3.環(huán)境、職業(yè)健康安全管理措施?ＰＡGＥREＦ_Toc１992１８7７６\h７１。工程概況本工程中采用TSS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Ⅳ號出入口與Ⅰ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．施工準備2。１。技術(shù)準備（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φ４2mm,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：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進行取樣復驗。其質(zhì)量必須符合國家現(xiàn)行標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》的規(guī)定;必要時采用超細水泥。(3)水玻璃:濃度4０～4５Be′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)風壓，出風口壓力不小于３MＰａ,風量1~3ｍ3/ｍin。(2）注漿機：壓力值應(yīng)不小于2MPa的雙液注漿機，泵量80～１50L/ｍin，泵壓３～5MPa。(3）漿液攪拌機：能連續(xù)不斷地對漿液進行攪拌，容量為０．８～2m3（4）專用設(shè)備鉆機：宜選用體積小、重量輕的鉆機，采用YＴ－28型手持式風動鑿巖機。（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3~８層帆布纏裹浸膠制成,工作壓力1。0MPａ以上，內(nèi)徑16ｍm～32mm。(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φ50mｍ或φ42mm的地質(zhì)鉆桿。（10）風鎬、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、施工方法及施工工藝先采用YT-28型手持式風動鑿巖機或地質(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10~２0cm,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，使止?jié){塞恢復到原狀，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φ42，壁厚ｔ=3.5mm熱軋無縫鋼管加工制作。ＴSS管身施鉆內(nèi)徑φ3～５mｍ，外徑φ6~8mm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,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φ3~５mm，外徑φ6～8mm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0．5～2.0ＭPa；（2)漿液采用水泥-水玻璃雙漿液，初壓0．3~1．0MPa，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0．5～1.５MＰa，終壓2MＰa并持續(xù)１0分鐘，壓力下降值小于0.1MＰａ；（3)注漿速度:３0~５０L/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,單孔總注漿量≥８ｍ４．3.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)束標準：注漿過程中，壓力逐漸上升,流量逐漸減少，當壓力達到注漿終壓,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)束標準：所有注漿孔均達到注漿結(jié)束標準，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，嚴格施工紀律。施工勞動組織安排如下表所示。施工勞動組織工種人數(shù)職責一班三個班技術(shù)人員1３負責全面工作工班長１３協(xié)助技術(shù)人員工作，負責勞動力安排注漿泵司機１３負責鉆機及注漿泵的操作,記錄參數(shù)鉆孔(制漿）39負責鉆孔工作;注漿時配制漿液孔口位置39負責下TSS管、注漿芯管，測試凝膠時間。電工１２負責機械維修，電力設(shè)施安裝。輔助工1３負責文明施工合計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風鉆766５臺22注漿泵KBY－5０/70臺23高壓膠管D25ｍｍ—Q16Mｐa×10（5根20（５）4攪拌機０。３－2m3臺25混合器Ｔ型（3通管）個3自制6儲漿桶0.5m３個各5個7無縫鋼管φ34ｍm×2。５ｍm×4根2頂管8無縫鋼管φ20mm×3mm根１０芯管９止?jié){塞φ30mm×φ20ｍm個2０橡膠1０地質(zhì)鉆機Z300臺211抽水機ＱY80—臺22。２kw6。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φ30(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—(2）TS—B芯管：采用φ20（外）×2．5mm（壁厚），長3.3m的無縫鋼管加工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φ60(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M１6φ20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φ１2鉆孔，深度10ｍm，安設(shè)φ12長２1cm的螺桿。施工中主要通過旋轉(zhuǎn)ＴS—C頂桿螺母，頂動TS—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φ４2（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φ3～5ｍm,外徑φ６～8mm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管的尾端宜留８00mm不布孔，埋設(shè)時外露200mm。在TＳS管打入前用直徑為6～８mm小鋁片粘“哥倆好”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φ34（外)×φ２0（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。(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。注漿孔孔位標注誤差≤±1cm。2、成孔：采用YT—28型手持式風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≤±1０３、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)仔細檢查注漿設(shè)備是否運轉(zhuǎn)正常。6、檢查管與孔之的縫隙是否嚴密，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備資料。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)束標準，在任何情況下，未達到注漿結(jié)束標準,均必須鉆孔補注,決不允許盲目開挖。16、超前小導管的縱向搭接長度應(yīng)符合設(shè)計要求。開挖時應(yīng)嚴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0.５m18、小導管所用鋼管的品種、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、標準的規(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，保證隧道開挖標準化作業(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)控指導現(xiàn)場施工。（3)在洞口安設(shè)“進洞安全須知”標牌：所有進洞人員必須戴安全帽。施工人員，尤其是電工、電焊工、砼噴射手等嚴格按規(guī)定佩戴好防護用品.（4）加強現(xiàn)