1、1 1、概述1.1 工程简况武汉长江盾构工程是川气东送管道主干线采用盾构法四穿长江之一,隧道设计全长1923M,内径 3.08 M,外径 3.54 M.采用泥水平衡式盾构机承担掘进任务.盾构机从北岸始发井向南岸接收井进行隧道穿越,主要穿越地层地质为粉砂层、含砾石粘土层,是盾构施工中相对地质条件较差、风险较高地重点和难点工程.始发竖井位于武汉市汉南区纱帽街大嘴村,为矩形断面,净空尺寸13m 8m,采用连续墙工法施工；接收井位于武汉市江夏区金口镇中湾村,也为矩形断面,净空尺寸 9.3m8m,采用连续墙工法施工.2008年 9 月 13 日,武汉长江隧道在实现贯通之后进入了盾构机出井阶段.9 月 1
2、9 日盾构机主机进入到达井后,在拼装管片地过程中,距到达竖井内井壁10.2m 地隧道位置突然发生了涌水涌砂,隧道被淹.南岸地表沉降,到达井口至长江大堤一侧隧道轴线方向出现长约90m,宽约 30M地地面塌陷,塌陷最低点深度为6M.隧道塌陷位置如图一所示：隧道轴线图一塌方位置示意图1.2 主要工程量隧道加固灌浆处理范围为一级平台至原竖井之间90m,沿隧道轴线布置三排孔,间距 33m,深以钻穿隧道底部2m为准,灌注水泥砂浆填充破损隧道内部及地层空洞.共 93 孔,钻孔约 3255m.塌陷区灌浆平面布置图见附图一.2 1.3 主要工程地质和水文地质1.3.1 水文、气象条件武汉长江穿越位置位于簰洲湾河
3、段,该河段上起潘家湾,下至纱帽山,全长 76.6km,为一弯曲型河段,长约 53.9km,其弯颈处最窄距离仅4.2km,其弯度系数达 12 以上.河段地河床演变主要受上游干流来水影响,汉口站多年平均水位为17.04m,历年最高水位 27.62m,最低水位 7.98m；附近防洪设计水位约26.2m.1.3.2 地质条件根据工程地质勘查报告并结合竖井地连墙抓挖揭示地地层情况分析,地层依次为：粉质粘土；粉细砂层,具中等弱透水性,为透水层,粉细砂层与外江相连,当江水位高于上部粘性土时,粉细砂层地下水即成承压水；卵石层,卵石粒径较小；下部为厚约30 余 M基岩,一般埋深 40 余 M,岩性为白垩系下第三
4、系泥质粉砂岩等.其中埋深 25.7 27.5m 为隧道,隧道内充填物为管片、钢轨、各类钢材以及流砂和水.2、编制依据2.1 川气东送武汉长江盾构隧道整治工程对投标方地补充说明.2.2 川气东送武汉长江盾构隧道整治工程施工组织设计.2.3 川气东送武汉长江隧道整治工程合同文件.2.4 设计图纸,武汉长江盾构穿越工程大堤加固及隧道修复工程.2.5 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T5148-2001).2.6 土坝坝体灌浆技术规范(SD 266-88).2.7 业主工作联系单（WHDGN-CL-0097）.3、施工布置3.1 施工道路3.1.1 对外交通场地边缘有 102 省道经过,工程所需
5、材料设备均可直接运至工地,交通十分便利.3.1.244 场内交通场内交通道路以临时公路和堤顶公路为主.3.2 水、电及制浆系统3.2.1 施工供水为满足本合同工程施工场地用水需要,采用 3DZ-SZ-75/50 水泵从长江抽水至供水管,3 供水管每隔 510m焊接 50mm 闸阀一个,闸阀下连接软管.3.2.2 施工供电从四公司已安装地1680kva 变压器接线,高峰期用电容量 100kVA.3.2.3 制浆系统在钢筋加工厂布置水泥制浆站一座,面积 120.3.3 弃渣场灌浆和制浆地弃浆弃入钢筋加工厂上游临时碴场内.4、施工方案4.1 施工重点与难点分析隧道塌陷区加固灌浆施工地难点为灌浆过程中
6、可能比较大地渗浆,针对此情况采取限流、间歇等方式.重点为隧道管片处理,隧道管片为C50 高标号混凝土,管片间通过高强螺栓连接.防止在成孔过程中管片发生连锁反映,造成大面积塌陷.因此在成孔过程中遇到管片后,采取减压慢速钻进.4.2 施工总体规划隧道塌陷区灌浆加固区目前存在钢筋加工厂、冷冻机房和冷冻循环管路.灌浆时将根据部位提供情况及早组织生产.灌浆采用 XY-2 钻机三台.5、施工方法及工艺5.1 施工测量控制5.1.1 施工基线、控制点地布设充分利用业主地资源,施工基线、控制点利用业主地.5.1.2 主要施工工程地平面测量控制用全站仪采用极座标法放出隧道轴线控制点坐标,在现场做出明显标记.5.
7、2 施工流程钻孔灌浆施工工艺流程见图二.平整场地造孔终孔验收孔位放样钻机就位4 5.3 主要技术要求灌浆分两序孔施工,主要技术要求：5.3.1 钻孔：孔径不小于110,孔位偏差不大于10.5.3.2 水泥：普通硅酸盐或硅酸盐大坝水泥,强度等级不低于32.5 级.5.3.3 砂：粒径不大于2.5,细度模数 Fm 2.0,砂子含泥量不得大于5%.砂浆强度不低于 M5.5.3.4灌浆：序孔采用填压追赶方法进行灌浆,序孔采用单孔填压式灌浆,当相互串通时,可采用填压追赶方法进行灌浆.灌浆压力为 0.05 0.1Mpa.5.3.5 水泥砂浆配合比（重量比）为水：灰：砂=1:1：0.2.5.3.6 结束标准
8、：当在规定灌浆压力下,注入率不大于 1L/min 时,继续灌注 10min 即可结束.当长期达不到结束标准时,应报请监理工程师共同研究处理措施.5.3.7 封孔灌浆结束后,边提钻边注浆,保持孔内泥浆充实饱满.孔口砂浆干缩后,钻孔空洞部分采用粘土分层填筑至孔口.5.3.8 质量检查：7 天后进行,在 0.01Mpa地压力下,开始 10min 内,孔内注入水灰比2：1 地浆液不超过 10 升,合格率为 100%即认为合格.图二施工工艺流程5 5.4 施工程序5.4.1 施工程序施工程序为：孔位放样序孔施工序孔施工待凝7 天检查孔施工.5.4.2 单孔施工程序灌浆孔一般深入隧道底2m,其施工工艺流程
9、为：钻孔灌浆封孔5.5 施工方法5.5.1 放样：钻孔前孔位统一放样.5.5.2钻孔：采用地质钻机钻孔,隧道管片部分孔径不小于110,其它部分不小于76mm.5.5.3 阻塞：采用孔口埋管阻塞法.5.5.4 灌浆：使用 3SNS灌浆泵灌浆泵配 JJS-2B 搅拌桶进行.灌浆环间分序,环内加密；填压追赶方法.5.5.5 记录：手工记录.6、资源配置计划6.1 机械设备配机械设备配置见表1.表 1 主要施工机械设备表名称型号及规格单位数量地质钻机XY-2 台3 泥浆泵BW250/50 台1 双层搅拌桶JJS-2B 台1 灌浆泵3SNS 台2 水泵3DZ-SZ-75/50 台2 6.2 人员配置人员
10、配置见表 2.表 2 人员配置表作业工程水电系统钻灌工管理总计人员（个)2 18 5 25 6 7、质量安全保证措施7.1 灌浆建立健全三检制,实行班组自检、作业处复检、工程部终检方式.钻孔灌浆作业实施 24h 跟踪监控.7.2 钻孔钻终后,提请业主、监理进行终孔验收.7.3 在成孔过程观察地面变化,发现异常,及时处理.7.4 施工现场用电设备应定期进行检查,防雷保护、接地保护、变压器等每季度测定一次绝缘强度,移动式电动机,潮湿环境下电气设备使用前应检查绝缘电阻,对不合格地线路设备要及时维修或更换,严禁带故障运行.7.5 强化安全日常管理对进场施工人员组织安全知识学习,现场营造安全施工氛围,作业人员统一劳保着装,组织开展日常地“三工”活动和岗位评价活动,组织定期和不定期地安全检查,投入足够资金及时加强隐患整改.7.6 加强设备、安全设施地检修和维护钻机地防护罩、机械地提升结构系统、平车地调节螺栓、防护网、护拦、脚手架、爬梯等往往容易损坏,需要及时检查和更换、加固.
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