1、广州轨道交通五号线【小北站】土建工程TSS管制安及注浆施工方案编 制：审 核：批 准：中铁隧道集团有限公司广州地铁五号线小北站项目部目 录1.工程概况12.施工准备12.1.技术准备12.2.材料要求12.3.机具设备12.4.作业条件13.施工方案、施工方法及施工工艺24.TSS管施工参数24.1.注浆压力、注浆速度及注浆扩散范围24.2.注浆材料、浆液配比及注浆量24.3.注浆顺序及注浆控制35.资源配置35.1人员配置35.2施工设备配置36.施工工艺流程37.主要工序技术要求4芯管加工4顶杆螺母及止浆塞加工4管制作4管构件的组装58.质量保证措施69.安全、环保及文明施工保证措施69.2、1安全保证措施69.2文明施工保证措施79.3.环境、职业健康安全管理措施71.工程概况本工程中采用TSS管注浆工艺超前加固地层的部位有：站台隧道左、右线与东端联络通道相交三岔口，西端站厅通掌子面及拱顶超前加固，站厅通道与斜通道上直段相交三岔口。东端联络通道连接左、右线站台隧道，并相接于东端站厅通道下直段，中心里程为YDK9+568.756，处于与站台隧道C型断面。东端联络通道开挖断面尺寸为8.7m高*8.1m宽，采用CRD工法施工，设1道临时仰拱和1道中隔墙临时支护。站台隧道采用台阶法施工。西端站厅通道横跨环市中路，位于本车站的西端，连接号出入口与号出入口。西端站厅隧道为马蹄形断面（边墙为直3、墙）最大开挖断面为11.7m高*9.9m宽。西端站厅通道采用CRD工法施工，设2道临时仰拱和1道中隔墙临时支护。东、西端斜通道上直段各与东、西端站厅通道相接，并呈直角相交。斜通道上直段开挖断面尺寸均为7.19m高*6m宽。东端斜通上直段中心线位于东端站厅通道中心里程DZK0+29.8；西端斜通上直段中心线位于西端站厅通道中心里程XZK0+17.64。站厅通道与斜通道上直段相交的三岔口采用CRD中隔壁法施工。2.施工准备2.1.技术准备（1）已编制好施工方案，并对有关人员进行技术交底。（2）TSS管布设测量放线工作已完成。（3）已根据技术条件选择浆液种类，并确定配比。2.2.材料要求（1）TSS4、管：采用内径42mm，壁厚t=3.5mm的焊接钢管或无缝钢管制作。单根长度见相关部位设计图要求。（2）水泥：一般情况下采用强度等级23.5级以上普通硅酸盐水泥。水泥应有产品合格证和出厂检验报告，进场后应对强度、安定性及其他必要的性能指标进行取样复验。其质量必须符合国家现行标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的规定；必要时采用超细水泥。（3）水玻璃：浓度4045Be的水玻璃。（4）其他材料：改变浆液凝结时间的外加剂，如促凝剂、缓凝剂等。2.3.机具设备（1）空压机：应能提供持续风压，出风口压力不小于3MPa，风量13m3/min。（2）注浆机：压力值应不小于2MPa的双液注浆机，泵量80150L/mi5、n，泵压35MPa。（3）浆液搅拌机：能连续不断地对浆液进行搅拌，容量为0.82m3。（4）专用设备钻机：宜选用体积小、重量轻的钻机，采用YT-28型手持式风动凿岩机。（5）其他机具（6）高压浆管（输送浆液）一般采用钢丝缠绕液压胶管或凯装橡胶管，其工作压力不低于终压压力。（7）压气胶管（输送压缩空气）用38层帆布缠裹浸胶制成，工作压力1.0MPa以上，内径16mm32mm。（8）钻头：形状有圆锥形和平头形，前者适用于地层为透镜体或个别乱石层，后者适用于粘性土或砂性土地层。（9）钻杆：可用50mm或42mm的地质钻杆。（10）风镐、搅拌桶、压力表、量桶等。2.4.作业条件（1）注浆机压力表性能良6、好，高压管畅通。（2）工作面、用电满足施工要求，照明光线充足，并采用安全电压进行照明。3.施工方案、施工方法及施工工艺先采用YT-28型手持式风动凿岩机或地质钻机进行钻孔（钻头稍大于TSS管外径），并确保成孔顺直，并及时清理孔内的残积渣土，然后将TSS管埋设进去。所有的TSS管外露1020cm，TSS管布设后，采用棉纱+速凝水泥砂浆+水玻璃将TSS管周围封填，以避免注浆施工中产生返浆。每环TSS管全部安设完成后，挂单层钢筋网并喷350mm厚的喷射砼土封闭开挖面。注浆工艺施工采用后退式分段注浆，将带有止浆塞的芯管和顶管连接后插入到TSS管孔底，顺时针旋转芯管上的法兰盘，使止浆塞膨胀，以达到止浆效7、果。接上TSS管路向孔内注浆，每次注浆段长选择为0.6m，即第一段注浆完成后，反时针旋转芯管上的法兰盘，使止浆塞恢复到原状，将芯管后退0.6m，进行第二段注浆，如此下去，直到将整个注浆段完成。分段后退式注浆要特别注意止浆塞损坏程度，施工过程中若发现止浆塞存在问题，应立即更换，以免引起TSS管堵塞，造成芯管无法拔出。4. TSS管施工参数TSS管采用内径42，壁厚t=3.5mm热轧无缝钢管加工制作。TSS管身施钻内径35mm，外径68mm溢浆孔，溢浆孔呈螺旋型布置，相邻两孔中心间距50mm，内孔口采用易拉罐皮用502胶水粘贴密封，外孔口采用透明胶粘贴对易拉罐皮进行保护。西端站厅通道TSS管施工参8、数：拱圈TSS管沿拱顶按环向间距设计为400mm，外插角1015布设，每循环共34根，单根长度2.5米，水平纵向每1.5米打设一个循环；掌子面的TSS管按间距为0.9m*0.9m呈梅花型布置，每循环共34根，单根长度5米，水平纵向每3.5米打设一个循环，止浆盘厚1.5米。东端联络通道站台隧道相交的三岔口TSS管施工参数：加固范围为：东端联络通道所对应的左、右线站台隧道及各向东西两侧2米的拱顶，左线洞门至斜通道南侧3m，右线洞门进东端联络通道3m（详见附图一至附图四）。TSS管沿拱顶按纵、环向间距设计为1000*1000mm布置，外插角1015，单根长度为3m。站厅通道与斜通道相交三岔口TSS管9、施工参数：加固范围为：斜通道所对应的东、西端站厅通道的拱顶，斜通道洞门上120度范围内。站厅通道的TSS管沿拱顶按纵、环向间距设计为1000*1000mm布置，斜通道洞门按环向间距400mm布置，外插角1015。单根长度3m。TSS管身施钻内径35mm，外径68mm的溢浆孔，溢浆孔呈螺旋型布置，相邻两孔中心间距50mm。4.1.注浆压力、注浆速度及注浆扩散范围（1）注浆压力应根据地层致密程度决定，一般为0.52.0MPa；（2）浆液采用水泥水玻璃双浆液，初压0.31.0MPa，砂质土终压一般应不大于0.7MPa，粘质土终压一般不应大于1.0MPa，注浆正常压力0.51.5MPa，终压2MPa并10、持续10分钟，压力下降值小于0.1MPa；（3）注浆速度：3050L/min；（4）注浆扩散半径为2m；4.2.注浆材料、浆液配比及注浆量（1）注浆浆液均采用水泥-水玻璃双液浆，一般情况下水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，必要时采用超细水泥；水玻璃为35Be；水泥浆液水灰比为1:1；水泥浆液与水玻璃体积比为1:1。（2）根据预配制水泥浆的体积，按水灰比计算出所需要的普通水泥或超细水泥用量。（3）根据用量，在搅拌机中加入水和普通水泥或超细水泥，强力搅拌，混合均匀。（4）水玻璃浆的配制，在浓水玻璃中加入水，边加水边搅拌，边用婆美计测试其浓度，到达所需要的稀浓度35Be时为止。（5）双液浆注浆量：单11、孔单米0.5m3，单孔总注浆量8m3；4.3.注浆顺序及注浆控制（1）注浆时相邻孔位应错开，交叉进行。注浆顺序由下而上，以间隔对称注浆为宜。（2）单根结束标准：注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐减少，当压力达到注浆终压，或注浆量达到设计注浆量，可结束该孔注浆；注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量，并无漏浆现象，亦可结束该孔注浆。（3）本循环结束标准：所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象，既可结束本循环注浆。5.资源配置5.1人员配置根据工程进度要求，合理地安排劳动力。在施工中，施工人员要听从现场施工组的统一安排，服从指挥，各守其职，严格施工纪律。施工劳动组织安排如下表所示。施工12、劳动组织工 种人 数职 责一班三个班技术人员13负责全面工作工班长13协助技术人员工作，负责劳动力安排注浆泵司机13负责钻机及注浆泵的操作，记录参数钻孔（制浆）39负责钻孔工作；注浆时配制浆液孔口位置39负责下TSS管、注浆芯管，测试凝胶时间。电工12负责机械维修，电力设施安装。辅助工13负责文明施工合计11325.2施工设备配置为保证施工质量和施工进度的关键，本工程施工中，主要采用如下表所示机械设备。序号机具名称规格型号单位数量备注1风钻7665台22注浆泵KBY-50/70台23高压胶管D25mmQ16Mpa10（5）根20（5）4搅拌机0.3-2m3,20转/分台25混合器T型(3通管)13、个3自制6储浆桶0.5m3、1.0m3个各5个7无缝钢管34mm2.5mm4.5m根2顶管8无缝钢管20mm3mm4.5m根10芯管9止浆塞30mm20mm8cm个20橡胶10地质钻机Z300台211抽水机QY80-12-2.2台22.2kw6.施工工艺流程TSS管加工（提前加工）注浆设备检查与维修施工准备施工作业平台搭设孔位测量放样成孔TSS管安设TSS管与成孔间隙封填满挂钢筋网喷350mm厚喷射C25S6砼封闭开挖面TS-B芯管与TS-A顶管安装TS-C顶杆螺母安装接输送TSS管路注浆机具设备调试选进行注水试验浆液配制管底注浆施工松开TS-C顶杆螺母将TS-B芯管向外抽60cm拧紧TS-C14、顶杆螺母第二段0.6m注浆施工达到设计注浆量或终压按0.6m为一段后退式循环注浆直至孔口，单管注浆完成管内填满浆封孔进入下一根TSS管施工（重复以上相关步骤）单次洞环注浆完成清理场地及机具隧道掌子面开挖初支按TSS管设计纵向间距，循环洞环进行TSS管制安及注浆施工结束7.主要工序技术要求7.1.TS-B芯管加工（1）TS-A顶管：采用30（外）2mm（壁厚），长3.0m的无缝钢管作为TS-A顶管。TS-A顶管的作用主要是起到推动TS-D型止浆塞，使止浆塞膨胀，从而起到止浆作用。（2）TS-B芯管：采用20（外）2.5mm（壁厚），长3.3m的无缝钢管加工TS-B芯管。TS-B芯管加工示意图如下15、图所示。TS-B芯管一端采用车床加工3cm外丝，配合螺栓和垫片，起到阻挡止浆塞作用；另一端采用车床加工27cm外丝，用于顶杆螺母的移动，以及连接TSS管路。TS-B芯管加工示意图（单位：mm）7.2.TS-C顶杆螺母及止浆塞加工采用60（外）30mm（长）的圆钢加工TS-C顶杆螺母。采用车床沿圆钢轴心方向钻M1620内丝，TS-C顶杆螺母内径应和TS-B芯管外丝形成内外丝配套。TS-C顶杆螺母加工示意图如下图所示。螺母对应两侧钻12钻孔，深度10mm，安设12长21cm的螺杆。施工中主要通过旋转TS-C顶杆螺母，顶动TS-A顶管使止浆塞膨胀，从而达到止浆目的。TS-C顶杆螺母加工示意图（单位：16、mm）TS-D橡胶止浆塞加工示意图（单位：mm）7.3.TSS管制作采用42（外）3.25mm（壁厚），长2.5m的钢管作为TSS管，将TSS管一端切割成尖形，便于打入，并把切缝焊严密，使其密闭性良好，用水试验，水不得由焊接处渗出。TSS管可以保证浆液通过压力注入地层，同时，可以避免地层中的砂粒涌入TSS管，减免地下水渗流入TSS管中，起到TSS管的单向袖阀作用。TSS管管身采用钻床钻孔，TSS管身施钻内径35mm，外径68mm的溢浆孔，溢浆孔呈螺旋型布置，相邻两孔中心间距50mm。为保证注浆过程不反浆，在TSS管的尾端宜留800mm不布孔，埋设时外露200mm。在TSS管打入前用直径为68m17、m小铝片粘“哥俩好”胶好将注浆孔封盖，并用透明胶布粘牢，防止TSS管在打入时泥土进行管内注浆芯管无法进入。TSS管加工示意图如图所示。TSS管钻孔布置纵剖面图TSS管1-1剖面钻孔大样图TSS管钻孔布置横截面图7.4.TSS管构件的组装采用34（外）20（内）80mm（长）尺寸的橡胶止浆塞进行止浆。将TS-A顶管、TS-B芯管、TS-C顶杆螺母和TS-D止浆塞配套后装入独头焊接钢管中。顺时针旋转TS-C顶杆螺母，使止浆塞膨胀至旋转困难时为止，停止旋转，将止浆系统固定牢固后，可进行注浆，如图所示。（各构件加工大样图详见附图五）。TSS管组装图8.质量保证措施1、布眼：测量组根据加固范围在拱顶上定18、需施工的孔位。注浆孔孔位标注误差1cm。2、成孔：采用YT-28型手持式风动凿岩机凿孔并及时清理，成孔顺直。钻孔钻深和设计相比10cm。3、TSS管安装：将加工完成的TSS管插入管孔，插入困难时可用大锤打入。TSS管安装完成后用水泥砂浆将管与孔之间的缝隙封堵严密、防止注浆时水泥浆沿TSS管壁流出。4、注浆：将芯管插入TSS管内每0.6m为一段从里向外进行注浆，浆液采用1：1的水泥浆，每段注浆终压力必须达到要求，以保证注浆量。5、注浆前应仔细检查注浆设备是否运转正常。6、检查管与孔之的缝隙是否严密，防止在注浆过程中漏浆。7、每班注浆时要记录每根的注浆量、注浆压力和注浆终始时间。8、注浆时应加强对19、周围初支面的观察，发现异常情况时，应立即停止注浆。9、注浆单孔单段注浆量不得少于设计注浆量的80%；注浆压力达到设计注浆终压。10、观察检查孔钻进过程中排出的岩粉中应有浆液的胶凝体，检查孔钻孔结束后，将钻孔放置一段时间，观察检查孔中应没有涌水、涌砂现象。11、认真做好技术交底工作，使参与工作的人员掌握设计意图，了解施工程序和方法。12、做好钻孔记录，详细记录地层变化情况，以便根据地层情况进行注浆作业。认真做好注浆记录，正确记录压力、流量，防止漏注，为正确分析注浆效果准备资料。13、发现漏浆或窜浆，可采取封堵、间歇注浆等措施，保证浆液按规定范围扩散，以保证注浆质量。采用合理的注浆顺序进行注浆作业20、，控制浆液的扩散范围，保证加固区的质量。14、坚持注浆效果检查制度，采用分析法，钻检查孔法等多种方法综合分析，确保注浆效果的可靠性。15、坚持注浆结束标准，在任何情况下，未达到注浆结束标准，均必须钻孔补注，决不允许盲目开挖。16、超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。开挖时应严格控制进尺在有效注浆范围内进行。注浆完成后，不到规定固结时间不得开挖。17、每循环开挖不得大于0.5m。开挖施工过程中要经常观察注浆效果，发现注浆质量不好，危及施工安全时，应立即停止开挖，封闭工作面，重新进行补充注浆加固。18、小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。注浆用水泥、外加剂等原材料必须符合设21、计要求及有关规范、标准的规定。19、使用专用的计量器具，并按照设计要求进行配浆，以确保浆液配比准确。9.安全、环保及文明施工保证措施9.1安全保证措施（1）加强监控量测，及时反馈信息，通过量测指导施工，确保安全。（2）施工过程中，每个工班各配一名工程师跟班，做好地质描述和超前地质预报，提出对策和措施，确保各种措施、技术交底的落实，保证隧道开挖标准化作业。开挖过程中，配备有经验的地质工程师，24小时轮流值班，及时发现地质变化，监控指导现场施工。（3）在洞口安设“进洞安全须知”标牌：所有进洞人员必须戴安全帽。施工人员，尤其是电工、电焊工、砼喷射手等严格按规定佩戴好防护用品。（4）加强现场用电管理，22、照明、高压电力线路的架设应顺直、标准，保证绝缘良好。各种施工机械和电气设备均设置漏电保护器，确保用电安全。洞口设防护措施并加强照明。（5）建立严格的安全管理制度，定期详细检查施工的提升设备，防止事故发生。（6）井内和井外配备先进的通讯设备，井口处设专人值班，以便统一指挥，避免发生事故。（7）下井施工人员必须穿戴符合要求的着装，严禁施工人员搭乘出渣吊装设备。（8）做好管线调查，联系相关部门，做好应急准备。采取低压注浆，保证管线安全。9.2文明施工保证措施（1）场地道路硬化并经常洒水，防止尘埃污染周围环境。先选用对环境影响小的浆液。（2）进入施工现场人必须办理平安卡，未办理平安卡人员严禁进入施工现23、场。（3）落实门前三包环境保护责任制，保持施工区和生活区的环境卫生，及时清理垃圾，运至指定地点进行掩埋或按规定处理。生活区应设置化粪设备，生活污水和大小便经化粪池处理后才能排入污水管道。（4）选用低噪音设备，采取消音措施降低施工过程中的施工噪音。（5）施工中产生的废泥浆，在排入市政管网前应沉淀过滤，废泥浆和淤泥使用专门的车辆运输，防止遗洒、污染路面。工地汽车出入口均应设置冲洗槽，对外出的汽车用水枪冲洗干净，确认不会对外部环境产生污染后，方可让车辆出门。9.3.环境、职业健康安全管理措施（1）超前小导管宜在后方基地加工，避免现场制作时的强燥声污染。（2）应采取有效措施防止浆液遗洒。浆液的配制量应计算准确，随拌随用，剩余的浆液不得随意泼洒。（3）施工人员应戴安全帽，并根据所从事的工作穿戴相应的个人防护用品。设专人负责各种设备和施工过程中的安全隐患检查工作。（4）空压机、注浆机等应由持有上岗证的专职人员进行操作。（5）配制浆液时，应穿戴合格有效的防护用品，非专业配浆人员不得动用各种机具。（6）各种设备、设施应通过安全检验及性能检验合格后方可使用。（7）打管和注浆时，应注意调查地下管线和地下构筑物，采取有效的保护措施，若发现前方有异物，查明情况制定措施后方可继续施工。