/長沙市營盤路湘江隧道工程西岸主隧道洞口段地表加固注漿施工方案中鐵隧道集團有限公司長沙市營盤路湘江隧道工程聯(lián)合體項目經(jīng)理部2010年3月19日西岸主隧道洞口段地表加固注漿施工方案一、工程概況長沙市營盤路湘江隧道工程位于銀盆嶺大橋和橘子洲大橋居中偏南位置，東西走向，分別穿越瀟湘大道和湘江大道，距上游橘子洲大橋約１.３ｋm左右,距下游銀盆嶺大橋約2.1km左右。隧道東端接線道路為營盤路，隧道西端接線道路為咸嘉湖路，西岸設(shè)一進一出兩匝道，接主線北側(cè)的瀟湘北路。二、地質(zhì)情況長沙市營盤路湘江隧道西岸工區(qū)施工重難點全集中在江底大跨段，安全順利的通過此段是項目勝利的關(guān)鍵.為確保施工安全，降低施工風(fēng)險,同時順利完成工期履約，有必要在進入江底大跨段施工前，暨里程NＫ0＋68２~ＮK0＋9９1.5及ＳK0+5７9。21３～ＳK0+9４5，對其進行預(yù)加固處理.地質(zhì)祥勘報告中指出在主隧道ＮK0+682～ＮK0+991.5及SK０＋579.2１3～SK0+945段圍巖從上到下主要由粉質(zhì)粘土（可～硬塑）、圓礫、強風(fēng)化板巖（散體結(jié)構(gòu)）、中風(fēng)化板巖組成(層狀結(jié)構(gòu)),中風(fēng)化板巖巖質(zhì)較硬，圍巖不能自穩(wěn),變形破壞較嚴(yán)重，預(yù)估地下水呈滴水、線狀涌出,需超前支護。2０10年1月西岸地質(zhì)補勘報告對本段圍巖描述為從上到下主要由雜填土、圓礫（粗粒徑、大堤段還包括回填塊石）、粗砂、中砂、全風(fēng)化板巖（散體結(jié)構(gòu)）和強風(fēng)化板巖。圍巖自穩(wěn)能力差,透水性強，且圓礫層和砂層直通江底，對隧道施工，特別是大跨段施工帶來了較大的風(fēng)險,建議在隧道施工前對其進行預(yù)加固處理。三、施工方案由于本區(qū)域內(nèi)隧道圍巖自穩(wěn)能力極差且透水性強，出于施工安全和工期壓力等因素考慮，在隧道開挖前對NＫ0+682～ＮK０+99１.5及SK０+５79。２13～ＳK0+94５段，單線長度354m，加固面積17８３9m2進行地表袖閥管注漿預(yù)加固。３。1設(shè)計概況3.1.1加固范圍平面位置上大跨及大跨聯(lián)拱段地表袖閥管對隧道開挖輪廓線外８米的范圍進行注漿加固，小凈距段為開挖輪廓線外６米,縱向位置上加固范圍是從地表到進入強或中風(fēng)化板巖2m。詳見附圖1《西岸地表注漿施工平面圖》及附圖２《西岸地表加固斷面圖》。3。１．2袖閥管施工參數(shù)(1)布孔形式注漿孔采用梅花形、等腰三角形布孔形式，中對中間距1．５ｍ，排距１．5m,詳見圖1地表袖閥管加固大樣圖。（２)注漿參數(shù)在正式施工前，在施工地段施做２~3根試驗樁,以校對注漿建議參數(shù),并進行及時調(diào)整。注漿建議參數(shù)見表1。表1注漿參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)值備注漿液擴散半徑(m）0。75，1淤泥地層擴散半徑0．７5m，其余1．５m注漿孔間距(ｍ）1.５漿液凝膠時間(ｍin—ｓec）45sｅc~１ｍin30sec注漿速度(ｌ／min）2０～30注漿壓力(MＰa)1～1。5管線周邊注漿壓力控制在0。１~0.5MPa注漿分段長(m）０。4～0．5單孔單段注漿量（L)淤泥質(zhì)１0０~150粉質(zhì)粘土120~2００圓礫200～3００注漿材料單液水泥漿（Ｐ·042．5R)W：Ｃ=0。8:1~１:１加固范圍內(nèi)及管線附近注漿孔采用雙液水泥漿W:C＝0。8:1~1：1C：Ｓ=1:１水玻璃濃度:33～35Be’(稀釋后).加固范圍周邊３排采用３。２施工方案3。2.１施工工藝流程袖閥管施工工藝流程見圖2袖閥管工藝流程圖。3．2．２施工工藝鉆孔鉆孔鉆孔至設(shè)計深度注入套殼料安裝袖套管安裝注漿芯管及第一段注漿配置漿液鉆孔檢查注漿效果是否合格配置漿液否施工準(zhǔn)備及場地平整測量放線、鉆孔標(biāo)注注漿設(shè)備就位是第n段注漿鉆孔檢查注漿效果是否合格配置漿液否是第二段注漿……結(jié)束注漿、封孔圖2袖閥管注漿施工工藝流程圖（1）施工準(zhǔn)備及場地平整場地平整后，在作業(yè)區(qū)內(nèi)做好臨時排水排漿系統(tǒng)，并與場區(qū)內(nèi)排水系統(tǒng)相連。（２）鉆孔鉆孔采用地質(zhì)鉆機間隔鉆孔，垂直偏差不大于1％。隧道方向每3０m范圍內(nèi)的首個鉆孔做好詳細(xì)的地質(zhì)鉆孔記錄。(3）注漿管的安設(shè)鉆孔至設(shè)計深度后,拔出鉆桿用清水清洗,然后利用鉆桿向孔內(nèi)注入封殼料，直至孔口流出封殼料為止。再插入袖套管至孔底，地面預(yù)留長度不小于10cｍ。封殼料的配合比由現(xiàn)場試驗定，根據(jù)不同的地質(zhì)情況靈活調(diào)整.建議配合比(質(zhì)量比）為：水泥：膨潤土:水=1：（2~3）：2.配制時,先將稱好的水泥和膨潤土分別置于水槽中制成漿液且攪拌均勻，然后將攪拌均勻的膨潤土漿摻入水泥漿中制成封殼料。封殼料澆筑時的粘度(s）為2０~30，析水率為６%~10％,7d抗壓強度不小于０．4MPa。（4)注漿注漿采用跳孔式注漿,待封殼料強度起來(約24h）后，在袖套管內(nèi)安設(shè)雙向密封注漿芯管，進行跳孔分序分次注漿。每段注漿完畢后，應(yīng)用清水沖洗袖套管內(nèi)的殘留漿液。整孔注漿完成后，應(yīng)封閉孔口。（5）效果檢查注漿結(jié)束后，通過注漿效果分析法和鉆孔取芯法對注漿效果進行檢查評價，從而確定注漿質(zhì)量。(１)注漿效果分析法①通過整理分析注漿記錄資料，分析注漿施工過程中的P－Q－ｔ曲線，定性地評價注漿效果；②注漿結(jié)束后,匯總注漿量,通過對地層填充率的反算分析,確定地層中漿液的填充情況,定量地確定注漿效果。(2)注水試驗根據(jù)采用水泥—水玻璃雙液漿固結(jié)體強度不高的特點,測試注漿后地層滲透系數(shù)的方法,采用注水試驗進行，滲透系數(shù)圓礫及砂土小于1ｘ１０-5cm／s,淤泥質(zhì)土和粘土小于1x１０-6cm/s。（3）鉆孔取芯法鉆孔取芯是注漿工程中較為普遍的一種效果檢驗方式,具有直觀性強、簡單易操作等優(yōu)點，但其對砂質(zhì)、粘土類地層較為有效，而對于礫石含量較高地層取芯完整率較低,僅能通過觀察進行定性地評價。鉆孔取芯是指注漿完成后在注漿區(qū)域通過地質(zhì)鉆機鉆孔，盡可能完整地從地層內(nèi)取出巖芯，再根據(jù)取芯率、漿液分布及充填狀況等指標(biāo)對注漿效果進行分析評價.取芯強度應(yīng)不小于1．０ＭPa,滲透系數(shù)圓礫及砂土小于１x1０-５cｍ/s,淤泥質(zhì)土和粘土小于1x10-６cm／s。。３。3袖閥管加固施工注意事項（１)地面鉆孔施做前，應(yīng)對鉆孔范圍內(nèi)管線調(diào)查清楚，待管線查清后,方可進行布孔施鉆。（2)為確保注漿質(zhì)量，防止串漿的發(fā)生,當(dāng)采取鉆孔、注漿施工平行作業(yè)時,鉆孔和注漿孔間隔距離應(yīng)在6m以上。（3)地面鉆孔施做前，應(yīng)對鉆孔范圍內(nèi)管線調(diào)查清楚,待管線查清后，方可進行布孔施鉆。管線調(diào)查主要按照勘測設(shè)計所提供的設(shè)計圖紙進行揭開路面查清。（4）鉆孔水平孔位誤差≤5ｃm，鉆孔垂直度≤±1°。鉆孔內(nèi)（套管內(nèi)）不得有雜物，以便有利于注漿管的安設(shè).（5）注漿方式采用后退式分段注漿,即在注漿帶內(nèi)由孔底向上分段進行注漿，每次注漿段長為0。4～０.5m，注完此段后，再后退注另一段,直至全孔注漿完畢。每段注漿由止?jié){塞控制,漿液在止?jié){塞控制下,只能在該段向地層擴散.當(dāng)全孔注漿結(jié)束后，立即取出芯管清洗,以防止?jié){液在芯管中凝固。(6）注漿順序按先周邊、后中間、隔排跳孔的原則進行.（7)在施工中若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與祥勘存在較大差異時：對于洞身地質(zhì)變差時，加固深度應(yīng)以進入中或強風(fēng)化巖2米為標(biāo)準(zhǔn);對于隧道底部地質(zhì)變差差時，加固深度應(yīng)達(dá)到隧道底部6米.四、資源配制及工期計劃４.1機械或設(shè)備配置詳見表4—1“機械或設(shè)備配置表”。表４－１機械或設(shè)備配置表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量1地質(zhì)鉆機３02多功能鉆機２３注漿機1０4挖掘機25發(fā)電機14.２人力資源配置據(jù)總體施工進度要求和擬投入的施工機械設(shè)備，在施工擬配備管理和生產(chǎn)人員合計10０人，其中管理人員６人,生產(chǎn)人員９4人。具體配備如下表4－2“勞動力配備計劃表"。表４－２勞動力配備計劃表序號項目人數(shù)備注1管理人員６２挖土機司機4施工高峰期3注漿施工90施工高峰期合計1004。３施工工期(１）進度指標(biāo)根據(jù)機械配備數(shù)量及其生產(chǎn)能力確定進度指標(biāo),并考慮施工過程其它因素影響，擬定引孔3個/臺．天。（2)工期安排擬定于3月1８日開始施工準(zhǔn)備工作,3月19日開始引孔及注漿施工，總工期約60天,計劃在５月19日結(jié)束施工,并開始恢復(fù)沿江綠化帶地表.五、質(zhì)量保證５.１質(zhì)量管理組織機構(gòu)質(zhì)量保證機構(gòu)見圖５—１“質(zhì)量管理組織機構(gòu)圖".各作業(yè)隊質(zhì)量員各作業(yè)隊質(zhì)量員專職質(zhì)檢員工程部長安質(zhì)部長設(shè)物部長辦公室主任質(zhì)檢工程師計財部長項目經(jīng)理項目副經(jīng)理總工程師噴嘴質(zhì)量管理委員會注:項目經(jīng)理：謝仁根；項目總工程師：姜永濤;項目副經(jīng)理：彭再勇；工程部長：魏祥;安質(zhì)部長：王厚濤；設(shè)物部長：李曉龍；辦公室主任：張建峰;質(zhì)檢工程師：王厚濤;計財部長：白樹君。圖5-1質(zhì)量管理組織機構(gòu)圖5.2質(zhì)量保證措施(1）成孔質(zhì)量控制。首先應(yīng)將鉆機固定在孔位中心，要求鉆孔孔位誤差小于5cm,為保證鉆孔質(zhì)量，鉆機安置要平直、穩(wěn)固,開孔前均應(yīng)對鉆機的安裝垂直度進行檢查,確保鉆孔垂直度小于1％。成孔后需核驗鉆孔深度,孔深必須達(dá)到設(shè)計要求，鉆孔須超深約0.5～1m.(2）澆筑封殼料時，應(yīng)使封殼料將孔內(nèi)泥漿或其他鉆進沖洗液完全頂出孔外位置。另外,插入袖閥管時,為使封殼料的厚度均勻，應(yīng)設(shè)法使袖閥管位于鉆孔中心，并應(yīng)避免封殼料進入袖閥管內(nèi)。（3)注漿材料質(zhì)量控制.漿液應(yīng)具有良好的流動性和流動性維持能力,以便在不高的壓力下獲得盡可能的擴散距離；漿液析水性要低，穩(wěn)定性要高;且要求漿液結(jié)石具有較高的不透水性和抗?jié)B穩(wěn)定性.本工程注漿材料選用水泥漿和水泥-水玻璃雙液漿。水泥應(yīng)按要求碼放整齊,進行防潮保護，防止變質(zhì)。制漿時應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計配比加料，并經(jīng)常對漿液配比進行檢驗。（4）注漿過程質(zhì)量控制①待封殼料強度起來后（一般２4小時），在袖閥管內(nèi)插入底部帶雙向密封注漿頭的注漿芯管進行注漿，放芯管前需檢查管兩端密封橡膠安置是否正確，防止其滑落。②注漿初始參數(shù)見表1，根據(jù)實際地質(zhì)情況對參數(shù)進行校核。③漿液采用二級攪拌,水泥進入攪拌桶應(yīng)過篩，攪拌時間不低于3ｍin,漿液充分?jǐn)嚢韬髮?dǎo)入儲漿桶備用，注漿管吸漿龍頭應(yīng)包裹過濾網(wǎng).④注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):以定量和限壓相結(jié)合的方式進行控制。⑤當(dāng)注漿段吸漿量大于30Ｌ/ｍiｎ或出現(xiàn)冒漿、漏漿、串漿時,根據(jù)實際情況選用以下措施進行處理:a.減小壓力；b.冒漿地表壓沙袋、水泥-水玻璃漿或干硬性水泥砂漿封堵;c。間歇1０~２0分鐘或限流注漿；d．在水泥漿中加入速凝劑或采用雙液漿；e．對吸漿量大，可進行多次注漿直至達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。⑥注漿施工過程應(yīng)做好相應(yīng)的施工記錄，對鉆孔深度、每輪次注漿壓力、每輪次注漿量、每輪次注漿時間和總注漿量等參數(shù)進行詳細(xì)記錄.及時整理資料,經(jīng)常分析對比相鄰注漿孔和相鄰排注漿孔的注漿流量、注漿壓力和注漿量等參數(shù)，根據(jù)各參數(shù)的變化情況估計注漿效果.對注漿過程中存在的問題，及時進行分析處理。六、安全、環(huán)保及文明施工保證措施6。1安全施工保證機構(gòu)安全管理機構(gòu)見圖6－1“安全管理組織機構(gòu)”。班組安全員班組安全員安全員項目經(jīng)理總工程師項目副經(jīng)理工程部長設(shè)物部長安質(zhì)部長安全工程師各作業(yè)隊長辦公室主任計財部長安全總監(jiān)注:項目經(jīng)理：謝仁根；項目總工程師:姜永濤;項目副經(jīng)理：彭再勇；工程部長:魏祥；安質(zhì)部長：王厚濤；設(shè)物部長：李曉龍；辦公室主任：張建峰;質(zhì)檢工程師:王厚濤；計財部長:白樹君。6-1安全管理組織機構(gòu)6.２安全保證措施（1）進入施工場人員須正確佩戴安全防護用品，確保施工作業(yè)安全;(2)在大堤段或行人行車通道醒目位置設(shè)立警示標(biāo)志，并在交通干線上派遣交通協(xié)管人員；（３）場地內(nèi)用電線路須進行穿管保護,嚴(yán)禁線路置于水中，每日電工巡檢時將此項作為專項檢查，確保施工用電安全;（4）場區(qū)內(nèi)油料統(tǒng)一存放統(tǒng)一管理,且設(shè)專人看管,確保油料使用安全。(5)場區(qū)內(nèi)設(shè)立避雷裝置，為雨季施工做好預(yù)防措施.6.3文明施工、環(huán)境保護保證機構(gòu)6。3.1環(huán)保、文明施工管理機構(gòu)文明施工組織機構(gòu)見圖6－２“環(huán)保、文明施工組織機構(gòu)框圖”６。3．2文明施工保證措施(1）施工廢水、廢油及雜物統(tǒng)一存放和處理,未經(jīng)處理嚴(yán)禁直接排入湘江.。（2）工程材料、制品構(gòu)件堆放整齊,機具設(shè)備保持機容整潔。項目經(jīng)理項目經(jīng)理書記副經(jīng)理技術(shù)主管辦公室主任機電主管材料主管生產(chǎn)組各作業(yè)班組注：項目經(jīng)理、書記:;項目副經(jīng)理:彭再勇；技術(shù)主管：魏祥；機電主管：蔣勇；材料主管：李曉龍；辦公室主任：張建峰；圖6－3環(huán)保、文明施工組織機構(gòu)框圖(3）嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)施工程序，做到工完料凈場地清，無垃圾雜物。（４）加強碴土施工管理，做好保潔工作，將施工對沿江綠化帶的影響降至最小,施工完畢后,立即回復(fù)綠化帶原貌.6．3．3環(huán)境保護保證措施（１)限制施工人員和機械的活動范圍,施工結(jié)束后及時清理現(xiàn)場,將施工對生態(tài)環(huán)境的影響降低到最低程度。（2）工程施工期間,嚴(yán)格按照國家和長沙市有關(guān)法規(guī)要求，執(zhí)行《建筑施工場界噪聲限值》(ＧB12５2３－９0)、《城市區(qū)域環(huán)境振動標(biāo)準(zhǔn)》（ＧB１0070—88）標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)施工場地周圍的環(huán)境情況,減少夜間作業(yè)，避免燈光、噪聲及震動等對周邊居民的驚擾.（3）施工中的污染物：妥善處理施工期間產(chǎn)生的各類污染物，防止其對重點地段的生態(tài)環(huán)境造成污染,特別是對地下水及土壤的影響.(4)環(huán)境保護具體措施：①專人負(fù)責(zé)環(huán)境保護工作。②根據(jù)不同的施工階段和季節(jié)及時調(diào)整環(huán)保工作內(nèi)容，保證保護質(zhì)量。③施工中產(chǎn)生的廢水必須在固定的排放池中存放，經(jīng)沉淀后指定排放。④廢油必須保存在密封的容器內(nèi)，統(tǒng)一處理。七.防洪措施由于施工時間在3月到5月，正值長沙市的雨水季節(jié)和湘江水位回升階段,此時段內(nèi)在大堤河灘段施工對防洪措施提出了更高的要求。我項目為保證員工生命安全及施工安全,在施工時針對防洪將采取以下措施