冷卻水管注漿施工專項方案一、工程概況1.1項目背景本工程為某地鐵區(qū)間隧道施工項目，隧道全長1200m，采用盾構法施工。根據(jù)地質勘察報告顯示，隧道穿越地層主要為中風化砂巖及礫巖層，局部存在裂隙水發(fā)育區(qū)。為控制隧道施工過程中的地層沉降，確保周邊建筑物及地下管線安全，設計要求對隧道拱頂120°范圍實施超前預加固，采用冷卻水管注漿工藝形成止水帷幕。1.2工程地質條件地層分布：從上至下依次為素填土（厚0.5-1.2m）、粉質黏土（厚2.3-4.5m）、中風化砂巖（厚5.8-8.2m）、礫巖層（厚3.5-6.0m）地下水情況：地下水位埋深6.8-8.5m，主要為孔隙潛水及基巖裂隙水，滲透系數(shù)1.2×10?3-5.6×10?2m/d不良地質：K3+250-K3+480段存在3處裂隙密集帶，最大涌水量預估達15m3/h1.3施工范圍及工程量注漿范圍：隧道拱頂120°范圍，注漿加固半徑3.5m施工段劃分：共劃分5個施工段，每段長度20-30m主要工程量：冷卻水管安裝：φ42×3.5mm無縫鋼管，總長1860m注漿材料：水泥-水玻璃雙液漿，總用量約280m3鉆孔施工：φ50mm先導孔，總進尺2100m二、施工準備2.1技術準備圖紙會審：組織技術人員進行圖紙會審，重點復核注漿范圍、孔位布置、參數(shù)設計等內容，形成會審記錄并經(jīng)設計單位確認施工方案編制：編制詳細的施工方案，明確各工序技術參數(shù)及質量控制標準，組織專家評審并備案技術交底：采用三級交底制度（項目總工→技術員→作業(yè)班組），確保施工人員掌握關鍵工序操作要點測量放線：使用全站儀按設計坐標放出注漿孔位，孔位偏差控制在±50mm以內，并用紅漆標記2.2材料準備2.2.1主要材料性能指標材料名稱規(guī)格型號技術參數(shù)驗收標準無縫鋼管φ42×3.5mm屈服強度≥345MPa，抗拉強度≥470MPaGB/T8163-2018普通硅酸鹽水泥P.O42.5R初凝時間≥45min，終凝時間≤600minGB175-2007水玻璃模數(shù)2.4-3.0波美度38-42°Be'，密度1.38-1.42g/cm3GB/T4209-2008緩凝劑木質素磺酸鈣摻量0.2%-0.5%（占水泥重量）JC475-20042.2.2材料進場檢驗水泥進場需提供出廠合格證及檢驗報告，每200t為一批次進行抽樣送檢，檢測項目包括強度、凝結時間、安定性等水玻璃進場時檢查波美度及模數(shù)，每50t為一批次進行檢測鋼管進場需進行外觀檢查，不得有裂紋、銹蝕、彎曲等缺陷，抽樣進行力學性能試驗2.3機械設備準備設備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途技術要求地質鉆機XY-1003臺鉆孔施工最大鉆進深度100m，轉速0-100r/min注漿泵ZJB-62臺注漿作業(yè)工作壓力0-10MPa，排量0-6m3/h制漿機NJB-2002臺漿液制備攪拌功率5.5kW，攪拌量200L/次冷卻系統(tǒng)LSS-201套注漿管冷卻制冷量20kW，水溫控制5-15℃全站儀TS061臺測量放線測角精度2"，測距精度1mm+1ppm注漿記錄儀ZJ-5001臺注漿參數(shù)監(jiān)測壓力測量精度±0.1MPa，流量±1%2.4現(xiàn)場準備場地平整：對注漿作業(yè)區(qū)進行場地平整，碾壓密實，鋪設200mm厚C20混凝土硬化層臨時設施：搭建材料倉庫（30m2）、制漿區(qū)（20m2）、辦公區(qū)（15m2），設置排水溝及集水井水電布置：接入380V/220V電源，安裝配電箱并配備漏電保護器；接入DN100供水管，安裝水表及閥門安全防護：設置防護欄桿（高度1.2m）及安全警示標志，配備消防器材（滅火器6組、消防沙2m3）三、施工工藝3.1施工流程測量放線→鉆孔施工→冷卻水管安裝→管路連接→漿液制備→注漿作業(yè)→冷卻循環(huán)→效果檢查→封孔處理3.2關鍵工序施工方法3.2.1鉆孔施工鉆機就位：根據(jù)孔位標記，調整鉆機角度及位置，采用水平儀調平機身，確保鉆孔垂直度偏差≤1%鉆進參數(shù)：中風化砂巖：鉆進壓力15-20kN，轉速40-60r/min，沖洗液流量50-80L/min礫巖層：鉆進壓力25-30kN，轉速20-30r/min，沖洗液流量80-100L/min孔口管安裝：鉆孔至2.0m深度時，退出鉆桿，安裝φ108×5mm孔口管，采用錨固劑固定，外露長度300mm終孔驗收：鉆孔達到設計深度后，進行孔斜測量，允許偏差≤1°，孔深偏差±50mm，驗收合格后方可進行下道工序3.2.2冷卻水管安裝鋼管加工：采用機械切割下料，管口進行倒角處理（角度45°）注漿孔采用梅花形布置，孔徑8mm，孔間距150mm，相鄰孔位錯開布置鋼管兩端加工絲扣（長度50mm），配備連接接頭安裝工藝：采用鉆機頂進法安裝冷卻水管，每次頂進長度3m，管節(jié)連接采用絲扣+焊接雙重固定安裝過程中每5m進行一次孔斜測量，發(fā)現(xiàn)偏差及時調整鋼管安裝到位后，進行清孔處理，采用高壓風（0.6MPa）吹凈孔內殘渣密封處理：孔口管與冷卻水管之間采用橡膠密封圈密封，外部采用速凝水泥封堵3.2.3漿液制備水泥漿制備：配合比：水泥:水=1:1.2（重量比）攪拌程序：先加入定量水，啟動攪拌機，緩慢加入水泥，攪拌時間≥3min過濾：水泥漿通過1.2mm濾網(wǎng)過濾后進入儲漿桶水玻璃溶液制備：配合比：水玻璃:水=1:0.8（體積比）攪拌時間≥2min，確保溶液均勻雙液漿混合：水泥漿與水玻璃溶液體積比1:0.8-1:1.2（根據(jù)地質條件調整）采用靜態(tài)混合器混合，混合時間控制在20-30s初凝時間控制：30-60s（根據(jù)注漿速度調整）3.2.4注漿作業(yè)注漿順序：采用跳孔施工，按"先外圍后內部、先下后上"的順序進行同一斷面內先施工周邊孔，后施工中心孔，相鄰孔位間隔施工注漿參數(shù)：注漿壓力：初壓0.5-1.0MPa，終壓2.0-2.5MPa注漿流量：30-50L/min注漿結束標準：達到設計終壓后，穩(wěn)定注漿10min，進漿量≤5L/min注漿操作：啟動注漿泵，先注入清水檢查管路通暢性按照設計配合比啟動雙液注漿系統(tǒng)，緩慢升壓至設計壓力注漿過程中密切監(jiān)測壓力、流量變化，做好施工記錄當出現(xiàn)壓力驟升或驟降時，立即停泵檢查，排除故障后方可繼續(xù)施工3.2.5冷卻循環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)組成：由制冷機組、儲水箱、循環(huán)水泵、溫度傳感器及控制單元組成運行參數(shù)：進水溫度：5-10℃出水溫度：≤15℃循環(huán)流量：8-12m3/h工作壓力：0.3-0.5MPa操作流程：注漿開始前30min啟動冷卻系統(tǒng)，待水溫降至設定值后開始注漿注漿過程中持續(xù)監(jiān)測鋼管外壁溫度，控制在40℃以下注漿結束后繼續(xù)運行冷卻系統(tǒng)30min，確保漿液充分凝固3.3特殊情況處理3.3.1注漿壓力異常壓力驟降：立即停止注漿，檢查管路是否破裂或孔口密封失效，必要時進行壓水試驗查找漏點，采用速凝漿液封堵壓力驟升：降低注漿流量，改為間歇注漿（注3min停2min），若壓力持續(xù)上升則停止注漿，分析是否因漿液凝固或孔內堵塞造成3.3.2串漿處理當出現(xiàn)相鄰孔串漿時，立即關閉串漿孔閥門，采用間隔注漿方式施工若串漿嚴重，可在串漿孔內注入速凝漿液（初凝時間≤30s）進行臨時封堵3.3.3大量漏漿對于輕微漏漿，可降低注漿壓力，增加水玻璃摻量，縮短凝膠時間嚴重漏漿時，采用"間歇注漿+骨料填充"方法，先填入瓜子片（粒徑5-10mm），再注入濃漿（水灰比1:0.8）四、質量控制4.1質量標準注漿加固效果：加固后地層滲透系數(shù)≤1×10??m/d，單孔出水量≤0.2L/min漿液性能：水泥漿密度1.5-1.6g/cm3，雙液漿凝膠時間30-60s鉆孔質量：孔位偏差≤50mm，孔斜偏差≤1°，孔深偏差±50mm注漿參數(shù)：壓力控制偏差±0.1MPa，流量控制偏差±5L/min4.2質量控制措施4.2.1材料質量控制建立材料進場臺賬，嚴格執(zhí)行"三檢制"（自檢、互檢、專檢）不合格材料嚴禁使用，并做好標識隔離，及時退場處理水泥、水玻璃等材料存儲時采取防潮、防雨措施，水泥堆放高度≤10袋4.2.2施工過程控制工序檢驗：每道工序完成后需經(jīng)質檢員驗收合格并簽署記錄后方可進行下道工序參數(shù)監(jiān)測：注漿過程中實時監(jiān)測壓力、流量、漿液配比等參數(shù)，每5min記錄一次旁站監(jiān)理：關鍵工序（注漿作業(yè)、冷卻系統(tǒng)運行）實行全過程旁站監(jiān)理，留存影像資料4.2.3試驗檢測漿液試驗：每工作班至少進行1次漿液密度及凝膠時間試驗，調整配合比取芯檢測：每施工段完成后鉆取3個檢查孔，測定加固體單軸抗壓強度（≥2.5MPa）壓水試驗：檢查孔進行壓水試驗，測定滲透系數(shù)，驗證止水效果4.3質量通病防治質量通病產生原因防治措施孔斜超標鉆機安裝不水平、鉆具剛度不足采用水平儀調平鉆機，使用加重鉆鋌，每5m測斜一次漿液凝膠時間過長水玻璃模數(shù)偏低、水泥漿濃度不足調整水玻璃模數(shù)至2.6-2.8，控制水泥漿水灰比≤1:1注漿不飽滿注漿壓力不足、孔內存在空洞采用分段注漿工藝，逐步升壓至設計終壓，延長穩(wěn)壓時間鋼管變形頂進力過大、地質條件復雜控制頂進速度≤0.5m/min，遇到硬巖時采用沖擊鉆進五、安全管理5.1安全目標杜絕重傷及以上安全事故輕傷事故頻率控制在3‰以內無重大機械設備及火災事故5.2安全保證措施5.2.1安全教育培訓對所有施工人員進行三級安全教育培訓，考核合格后方可上崗特種作業(yè)人員（焊工、電工、鉆機操作工等）必須持證上崗，證件復審合格每周組織一次安全技術交底，每日開展班前安全講話，做好記錄5.2.2施工用電安全臨時用電嚴格執(zhí)行"三相五線制"，設置重復接地裝置，接地電阻≤4Ω配電箱實行"一機一閘一漏"，漏電保護器動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s電纜架空敷設高度≥2.5m，穿越道路時加設防護套管（φ100mm鋼管）5.2.3機械設備安全機械設備安裝完成后進行試運行，檢查各部件運行狀況，確認正常后方可使用鉆機作業(yè)時設置防傾覆裝置，作業(yè)半徑內嚴禁站人注漿泵壓力表定期校驗（每半年一次），安全閥調定壓力為工作壓力的1.1倍5.2.4高處作業(yè)安全2m以上作業(yè)搭設操作平臺，設置防護欄桿及擋腳板，鋪設防滑腳手板作業(yè)人員佩戴安全帽、安全帶，安全帶高掛低用，嚴禁酒后上崗遇有六級及以上大風、雨雪天氣時停止高處作業(yè)5.3應急預案5.3.1觸電事故應急處置立即切斷電源或使用絕緣工具使傷者脫離電源檢查傷者意識及呼吸，必要時進行心肺復蘇撥打120急救電話，同時向項目應急指揮部報告5.3.2注漿管爆裂應急處置立即停泵關閉閥門，疏散周邊人員對爆裂部位進行圍堵，防止?jié){液擴散更換損壞管路，檢查系統(tǒng)壓力后恢復施工5.3.3火災事故應急處置立即切斷火源，組織人員使用現(xiàn)場消防器材滅火若火勢較大，撥打119報警，組織人員疏散切斷事發(fā)區(qū)域電源及氣源，設置警戒線六、進度計劃6.1施工進度計劃準備階段：7天（含材料進場、設備調試、技術交底）鉆孔施工：30天（3臺鉆機并行作業(yè)，日進尺70m）冷卻水管安裝：15天（與鉆孔施工交叉作業(yè)）注漿作業(yè)：25天（2臺注漿泵并行作業(yè)，日注漿量12m3）效果檢查：5天（取芯檢測、壓水試驗）封孔處理：3天總工期：85天（含各工序銜接時間）6.2進度保證措施資源保障：配備足夠的機械設備及備用配件，確保設備完好率≥95%人員保障：實行兩班制作業(yè)（每班8h），配備熟練技工25人，確保工序連續(xù)技術保障：提前解決施工技術難題，避免因技術問題影響進度協(xié)調管理：每周召開進度協(xié)調會，及時解決施工中存在的問題，調整周計劃七、環(huán)境保護7.1揚塵控制鉆孔作業(yè)采用濕法施工，設置霧炮機降塵（覆蓋率100%）材料堆場設置圍擋（高度2m），水泥等易揚塵材料采用密閉存儲施工道路每日灑水3次（早中晚各一次），保持路面濕潤7.2廢水處理施工廢水經(jīng)三級沉淀池（總容積50m3）處理后回用，不外排沉淀池定期清淤（每月一次），淤泥運至指定棄渣場處理生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政污水管網(wǎng)7.3噪聲控制選用低噪聲設備，對鉆機、注漿泵等設備設置隔音罩，噪聲控制在晝間≤70dB，夜間≤55dB合理安排施工時間，噪聲較大工序（鉆孔、破碎）避開夜間（22:00-6:00）施工對周邊居民區(qū)設置隔聲屏障（高度3m），減少噪聲影響7.4固廢處理施工棄渣分類存放，可回收利用部分（鋼筋頭、廢鋼管）進行回收，其余運至指定棄渣場生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運廢漿液采用固化處理（添加水泥及固化劑），固化后運至棄渣場八、驗收標準與流程8.1驗收標準主控項目：注漿壓力：符合設計要求，允許偏差±0.1MPa注漿量：達到設計值的95%以上加固效果：滲透系數(shù)≤1×10??m/d，單軸抗壓強度≥2.5MPa一般項目：孔位偏差：≤50mm孔斜偏差：≤1°鋼管安裝長度：≥設計值的98%8.2驗收流程施工單位自檢：施工完成后，施工單位組織自檢，提交自檢報告及相關資料監(jiān)理驗收：監(jiān)理工程師對施工質量進行驗收，重點檢查注漿記錄、試驗報告等資料第三方檢測：委托第三方檢測機構進行現(xiàn)場檢測（取芯、壓水試驗等）業(yè)主驗收：業(yè)主組織設計、監(jiān)理、施工單位進行最終驗收，形成驗收報告資料歸檔：驗收合格后，整理施工資料并歸檔，包含以下內容：施工方案及審批文件材料出廠合格證及檢驗報告施工記錄（鉆孔、注漿、冷卻系統(tǒng)運行記錄）試驗檢測報告隱蔽工程驗收記錄質量評定表及驗收報告九、結論與建議