北京青年政治学院热力竖井、顶管止水加固竖井注浆施工方案(22页.doc
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2022-07-14
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1、北京青年政治学院热力竖井、顶管止水加固施工方案竖井注浆施工方案编制: 审核: 年 月 日目 录第一章 工程概况21.1工程及设计概况41.2土建专业结构形式41.3工程地质及水文地质条件41.4本工程特点及难点分析51.5采用施工方案6第二章施工方案设计 72.1施工方法设计内容72.2注浆材料72.3注浆范围设计72.4注浆孔的布置及注入顺序原则72.5竖井施工方法82.6主要注浆及工程参数9第三章 劳动力组织及设备配备113.1劳动力组织113.2主要施工设备配备11第四章 工程质量保证体系 124.1质量控制124.2工程质量保证制度134.3工程质量措施13第五章 安全措施14第六章注2、浆效果监测15第七章 监控测量167.1地表沉降测量167.2拱顶下沉测量16第八章 竖井施工突发事件应急 预案188.1现场应急领导小组组成 188.2 岗位职责188.3 工作要求188.4 突发事故应急措施198.5 抢险设备清单19第九章 布孔及注浆量 第一章 工程概况1.1工程概况:为满足本工程热力敷设需要,需要新建热力竖井2座1#、3#,地点位于朝阳区花家地。拟建热力管线东起望京路,往西沿望京医院南侧通道敷设,止点为青年政治学院院内,全长约115m。1.2土建专业结构形式全线采用暗挖法施工。竖井结构为马蹄型,采用复合衬彻结构型式,初期支护为格栅喷射混凝土结构(钢筋格栅+钢筋网+喷射3、混凝土),二次衬彻为模筑钢筋混凝土结构,两层衬彻之间设防水层。1.3工程地质及水文地质条件工程地质情况详见岩土勘察工程报告(详堪阶段)此处不再赘述。依据勘察报告显示本工程暗挖热力竖井穿越的地层为粘质粉土-砂质粉土层、粉质粘土-重粉质粘土层、粉细砂层、粉质粘土层、粘质粉土层,并有地下水存在,地质条件复杂,上述地基土层施工开挖易坍塌,应采取有效的支护措施。 本工程竖井底板高程26.93m,场地在勘察期间观测到地下水类型为潜水,故整个竖井位于地下水的浸泡中。同时热力竖井位于道路永中东3m,竖井施工对道路的影响很大,为确保道路的安全,因此该段竖井建议采用全断面帷幕注浆法闭水施工。1.4本工程特点及难点4、分析本工程属于北京市热力附属工程,地处北京市闹市区,工程位置和作用显要,工程的好坏影响力较大。承担此项热力竖井工程的建设施工,工期紧,任务艰巨,责任重大。工程所处地段地质环境复杂,竖井进入粉土层、粉质粘土层、粘土层、粉细砂、砂质粉土层,土质松散,稳定性差。该工程顶管遂道将穿越道路、各种市政管线。工程技术难度大,施工风险大,必须依靠严密的施工方案及技术措施,确保施工安全及施工质量,这同时也是工程控制的重点。1.5采用施工方案建议采取全断面双液注浆:根据勘察报告及竖井开挖情况,竖井范围内为粘质粉土、砂质粉土、粉细砂层,为松散层,并呈饱和状态,易坍塌,竖井内水量较大,为了保证竖井内施工人员及道路的安5、全,在竖井开挖面采取全断面注双液浆止水固化的施工方案。此方法是解决暗挖工程出现塌方及漏水最有效的保障措施。通过注浆,密实土体间隙,疏干过量水分,从而使浆液与土体形成复合的防水外壳,具有较强的支撑保护能力,确保地面及建筑物及开挖施工的安全。第二章 施工方案设计2.1施工方法设计内容 本工程暗挖热力竖井主要位于粉质粘土-重粉质粘土及粉质粘土-砂质粉土中,局部穿越粉质粘土-粉质粉土,竖井位于潜水层中,土体自稳性极差,开挖极易造成水土流失及坍塌,危及地表建筑物本身施工的安全。故需对竖井周边松散及流沙、泥质砾岩层围岩进行地质改良,使松散土体得到充分填充密实,使地层的不透水性增强,且具有一定强度,达到止水6、加固周边土壤之目的。确保施工及建筑物的安全,从而保证工程施工安全和工程进度的顺利进行。采用双重管wss无收缩双液(水泥、水玻璃)注浆工法。2.2注浆材料2.2.1其特性针对地下水而言,不易溶解;2.2.2对不同地层,凝结时间可调节;2.2.3浆液具有微膨胀性,可以补偿注浆后期因土层固结而引起的土体回缩变形,同时浆液凝结后所达到的强度较高。2.2.4注浆材料配比:A液B液C液硅酸钠 100L水 100LGs剂 8.5%P剂 4.5%H剂 6.7%C剂 7.1%水水泥42%H剂4.6%C剂3.2%水200L200L200L注:溶液由A、B液组成;悬浊液由A、C液组成注:此配合比为理论配合比,按质量7、比计算。注浆时,将根据现场实际情况适当调整配合比,并适当加入特种材料以增加可灌性和堵水性能,提高止水效果。 2.2.5其中A、B无收缩双液对细砂效果较好,可以生成具有强度的硬壳, 同时可以防水,适用于竖井注浆施工。A 、C收缩双液对于砂卵石和土质固 化效果较好,适用于竖井注浆施工。 2.2.6对注浆材料的要求:浆液在现场配制,不同的地质采用不同的配比, 经试验人员配制确定,浆液与注浆速度相应,浆液必须在规定的时间内用 完,不得任意延长停放肘间。注浆时应注意检查各联接管件的联接状态,对注浆速度应严格控制。注浆压力经试验确定。 注浆材料须满足以下要求:A、浆液是真溶液,也可以是悬浊液。浆液粘度低,8、流动性好,能进入细小裂隙;B、凝胶时间可以在几秒至几十分钟范围内随意调节,并能准确地控制;C、稳定性好,在常温、常压下较长时间存放不改变其基本性质,不发生强烈的化学反映;D、无毒、无臭,不污染环境,对人体无害,属非易燃、易爆物品;E、对注浆设备、管道、混凝土结构物及橡胶制品等无腐蚀性,并容易清洗;F、固化时无收缩现象,固化后与岩石、混凝土、卵石、砂等有一定粘结性;2.3注浆范围设计 依据图纸竖井采取全断面注浆的施工方法。2.4注浆孔的布置及注入顺序原则 根据注浆扩散半径计算,开挖面孔距一般为0.61.0m,本工程采用0.6m梅花形布置,竖井顶注浆扩散直径1.5m,注入顺序:从下至上进行逆向施工9、。 2.5注浆施工方法 为了保证注浆质量,在注浆前需在表面浇筑C20混凝土进行加固,浇筑厚度200mm,浇筑范围7.4m*4.3m。注浆完成后拆除。 2.5.1在竖井底板向下超前固化 (双液):使竖井内部的土层加固,便于竖井的开挖施工,在竖井顶部采用AB、AC液注浆,保证注浆深度和角度离开挖点2m以上。开始竖井施工的时候,先由专人在竖井底板布置出注浆点位,再将钻孔机的位置安放好及调整好角度、定好高程,采用旋转钻孔的方法,先钻孔,安装好直径48注浆管,调整好注浆机的压力表,检查各个机器的使用功能是否正常,且使用一下。钻好孔安装注浆管后开始注浆,要达到设计的压力后,依次进行完成注浆。要先注浆后开挖10、,等浆液固化了,达到了指定的效果,再开始竖井开挖。竖井开挖与注浆要形成一个循环作业的模式,目的是提高工作效率。 2.5.2注浆:采用单排孔位 采用了单排孔位布孔,(孔距0.5m,眼孔直径73mm),梅花型分布,钻孔完成后插入48钢管,壁厚3.5mm,每根管长度12m,布孔范围为距离轮廓线25cm,外插角13-15度。水平间距500mm。2.6主要注浆及工程参数 注浆管直径48 mm、壁厚3.5mm。浆液凝结时间:20s60s。注浆压力:0.3lMpa竖井浆液扩散直径:2.5m。竖井浆液扩散直径:2.5m。 竖井注浆循环段长:7.5m。竖井开挖循环段长5m竖井预留段长: 2.5m 第三章 劳动力11、组织及设备配置3.1劳动力组织 (单个流水线)3.2主要施工设备配置 机械 器具 其他TXU一75A型钻机 2台 旋转二重管 排水处理装备SYB一60/50型注浆泵 2台 注浆液混合器 测定器具SJY一双层立体式搅拌机1台 喷头 凝胶时间测定仪逆止阀 消音阀 第四章 工程质量保证体系在本工程注浆施工中,应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。4.1质量控制:4.1.1工程质量严格按照本工程制定,并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行,严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。4.1.2根据施工程序,严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关。每道工序均安排专人负责,并记录好每一道工12、序的原始数据。4.2工程质量保证制度:4.2.1成立工程项目经理为责任的质量管理小组,完善质量保证体系,严格按照质量体系中规定的责权要求运行。4.2.2召开质量分析会议,组织质量教育,严格执行三检制度,加强技术交底工作,强化工序控制,由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员,实行监督检查,保证工程质量。4.2.3加强现场施工材料管理,严格执行进料检验制度,保证施工材料满足设计和规范要求,不合格材料不得进场使用,确保工程质量。4.2.4配备好施工机具和计量工具以满足施工要求,建立健全的各种资料、原始记录,作为评价工程质量的重要依据。 -4.2.5加强与甲方、监理的配合,认真接受指导和监督。4.13、3工程质量措施:4.3.1钻孔施工:开钻前,严格按照施工布置图,布好孔位。钻机定位要准确,开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于5cm。钻孔时,密切观察钻孔进度,如发生涌水情况,应立即停止钻孔先进行注浆止水 (0.3Mpal Mpa),当压力达到设计要求,并压力稳定不上下波动,确认效果后,方可停止注浆向前继续钻孔施工。4.3.2配料:根据现场不同地质情况选择由A、B液组成的溶液型浆液或A、C液组成悬浊液浆液,应采用准确的计量工具,严格按照设计配方配料施工。4.3.3注浆:注浆一定要按程序施工,每段进浆要准确,注浆压力一定要严格控制在0.3MpalMpa之间,专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢14、浆,应立即停止注浆,每段注浆量应严格按照设计进行,跑浆时,应采取措施确保注浆量满足设计要求。4.3.4注浆完成后,应随时进行地表观察,保证注浆不溢浆不跑浆。4.3.5每道工序均要安排专人,负责每道工序的操作和注浆记录。第五章 安全措施5.1建立建全各种岗位责任制,严格执行现场交接制度。5.2钻孔注浆泵及高压管路必须试运转,确认机械性能和各种阀门管路、压力表完好后,方准施工。5.3每次注浆前,要认真检查安全阀、压力表的灵敏度,并调整到规定注浆压力位置。5.4安装高压管路和泵头各部件时,各丝扣的连接必须拧紧,确保连接完好。5.5注浆过程中,禁止现场人员在注浆孔附近停留,防止密封胶冲破阀门破裂伤人。15、5.6注浆时不得随意停水停电,必要时必须事先通知,待注浆完成并冲洗后方可停水停电。5.7注浆施工期间,必须有专门机电修理工,以便出现机械和电器故障时能及时处理。5.8注浆现场操作人员必须佩带安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品,方可进行注浆施工。第六章 注浆效果检测6.1注浆施工结束后,通过注浆内钻孔,用压水、注水或抽水等办法测定地基的流量及渗水系数,不合格证需进行补充注浆。检查孔的数目约为总注浆孔数的510%,布孔的重点是地质条件不好的地段以及注浆质量较差或有疑问的部位。在防渗注浆工程中,这类检测是一种重要的和基本的手段。对加固注浆而言上述水力物理性虽不能直接反映加固效果,但至今仍被广泛的16、当作一种参考指标,因为吸水量大小与地基的密度和强度之间存在着一定的关系。6.2通过钻孔,从注浆体内取出原状样品,送实验室进行必要的实验研究。实践经验证明,通过这类检测可得出下述项重要的物理力学性能指标,据此能对注浆效果作出比较确切的评价: (1)样品的密度; (2)结晶的性质; (3)浆液充填率及剩余孔隙率; (4)无侧限抗压强度及抗剪强度; (5)渗透性及长期渗流稳定性;6.3采用挖探或其他方法检验止水效果和渗水的情况。第七章 监控量测在竖井初衬施工过程中加大监控量测的力度,全程进行跟踪量测,内容包括地表沉降量测、拱顶下沉量测、洞内收敛位移量测。根据监测信息及时调整注浆万案。7.1地表沉降量17、测:测点布置原则:1基准点根据建筑变形测量规程中基准点约有设原则,结合本工程的实际情况,基准点布设如下:地面沉降基准点选在远离竖井的永久建筑上,为了保证观测精度延线基点点距小于100米,须布设8个基准点。地下竖井收敛及拱顶下沉观测基点可从地下已施工完的水泥龄期足够长段现做。 2沉降观测点地面沉降观测点的布置一般从竖井围挡外侧开始,以竖井结构中心线为基准,垂直竖井中心线布置,每 510米一排,每排测点均以竖井中心两测对称布置。单测闭间距为2.0米、2.5米,每个断面布置5个测点。7.2拱顶下沉量测拱顶下沉及竖井收敛是衡量竖井洞室稳定的重要指标。在竖井施工中为必测的常规项目,它反映了竖井开挖后到二18、衬支护前这段时期内竖井洞室周围岩体的变形情况,用于初期支护稳定性判断和量测信息反馈。拱顶下沉与竖井收敛的测点应在同一个断面上。测点里程与地表沉降断面相对应,拱部竖井施工进行开挖后,在形成喷层时,在拱顶埋入观测预埋件,在竖井内用一水准点,水准点的表面低于坑面,并保证其稳定可靠,将钢尺挂于观测预埋件上,将钢尺置于固定的水准点上,将精密的水准仪调平,置于测站上,对准钢尺观测拱顶下沉。第八章 竖井施工突发事件应急预案为保证竖井开挖施工及注浆加固安全,项目部建立健全突发事件应急处理组织机构,正确指挥、快速反应、积极应对,统筹安排各项应急行动,保证应急工作快速、有序、有效地进行。8.1现场应急领导小组组成19、 项目经理为组长,项目主任工程师、生产副经理为副组长,全体管理、生产人员为组员,抢险队员:30人。8.2岗位职责 领导小组组长:在整个施工过程中出现的安全、突发事件负全责,在现场出现危险时,指挥小组成员及抢险工作,并急时向上级汇报现场情况。 副组长:对组长负责,根据现场情况安排具体的工作,及时听取现场人员反馈的信息指挥监督组员及抢险队的工作。组员:主要负责事件发生后组织并指挥人员进行抢救,调配救援物资,向上级主管部门上报情况以及协调处理事件和相关善后工作。抢险队:在应急救援领导小组指挥下以最快的速度到达现场,解救人员及物资,最大程度的减少事故造成的损失。所有人员:必须认真了解现场可能发生的安全20、及治安类事件的救援常识,掌握相关知识,分工明确,发生类似事件后,应急救援人员必须在第一时间赶到现场,各尽其职,完成抢险工作。8.3工作要求发生突发事故后,第一发现人应立即向施工现场值班员或施工现场主要负责人汇报;施工现场主要负责人在接到报告后,应立即通知施工现场抢险应急队有关人员,抢险应急队有关人员接到应急抢险通知后,应严格按照本人在应急抢险中的有关职责进行活动。 8.4突发事故应对措施道路路面局部塌陷事故: 现场管理人员发现路面局部塌陷情况时,以最快的速度阻断危险区域的交通,禁止任何车辆及行人通行,将车辆导行至安全车道内,并用钢板将塌陷区域严密覆盖,并在四周放设禁示标志。 将现场情况报告给应21、急领导小组成员,并由小组成员向公联公司及相关管理部门汇报后组织相关技术、生产管理人员到现场制定确切可行的抢险方案,调派应急抢险队人员进入现场进行抢险。先破除下陷部分路面,并将松动的路面基层和土层予以挖出。清理干净后用高标号混凝土回灌,并预埋注浆管,待混凝土达到一定强度后从注浆管注浆。最后切除注浆管恢复原路面。 塌陷处埋完后,定期复核塌陷处路面高程及竖井内拱顶沉降情况,随时监控路面结构的安全。8.5抢险设备清单工具数量工具数量水龙带200m喷射机2台水泵4台空压机1台铁锹50把路面切割机2台铁钩50把打夯机2台小车4台注浆机2台浆液配比(每立方)名称内容质量(kg)备注A液硅酸钠350稀释剂2922、0C液水泥225H剂30C剂160P(XPM)26Gs剂78稀释剂210浆液配合比1立方米部位名称延米注浆量(m)3#竖井7.5m213.75m1#竖井11.5m330.625m顶管115m534.75m按115米全程考虑注浆合计1079.125m布孔间距及注浆量1.1 3#竖井周长22.8m,梅花状布孔2排,每排38孔间距0.6m,扩散直径2.5m,深度7.5米。布管38*2*7.5=570米。1.2 长22.8m加固厚度2.5m深度7.5米=427.5m,按注入量50计算=213.75m 1.3每孔注浆量2.8125m。1.4根据勘测报告显示,土质疏松含水量饱和,确定按50注入量。2.1 1#竖井周长23m,梅花状布孔2排,每排38孔间距0.6m,扩散直径2.5m,深度11.5米。布管38*2*11.5=784米。2.2 长23m加固厚度2.5m深度11.5米=661.25m,按注入量50计算=330.625m 2.3根据勘测报告显示,土质疏松含水量饱和,确定按50注入量。3.1 顶管隧道全断面注浆,顶管外皮加固1m,合计每延米9.3,115m9.3m=1069.5m按50注入量=534.75m。布管11*2*115=2530米。