热力线改造6#-8#止水8#-9#隧道过电塔段土层加固注浆方案

1、东三环（大北窑-双井）热力改线工程（太和中心西侧路）施 工 方 案（6#-8#止水、8#-9#隧道过电塔段土层加固）编制:审核: 审批:北京城建亚泰建设工程有限公司热力工程项目经理部二OO六年七月目 录第一章、编制依据及编制原则 2第一章、工程概况3第三章、施工方案设计 6 第四章、施工部署11第五章、劳动力及组织12第六章、工程质量保证体系13第七章、安全措施15第八章、注浆效果检验16第一章 编制依据及编制原则1.1编制依据1.1.1北京特泽热力工程设计院编制的东三环（大北窑-双井）热力改线（太和中心西侧路）改2图纸1.1.2施工单位拥有的设备物资资源,经济技术实力及类似工程施工经验。1.

2、1.3国家、北京市和建设部等相关行业颁发的施工规范、规程和标准。1.1.4依据实地调查情况和相关部门提供的信息、资料等。1.2编制原则1.2.1细致学习图纸，在充分理解设计意图的基础上，认真进行实地考察和交通调查，合理的编制施工方案，使其科学适用且着重考虑施工的经济性等因素,其方案做到科学、经济、实用、安全。1.2.2施工总体部署合理，施工计划可行、高效，确保总体工期要求。1.2.3采用先进的设备和科学的管理方式确保工程质量及施工安全。响应业主的要求，发挥自身优势，争创精品工程。1.2.4在施工全过程中采用周密的环境保护措施及文明施工措施。1.3国家、北京市现行有关规范、规程及标准 1、建筑地

3、基处理技术规范 （JGJ79-2002）2、建筑地基与基础工程施工及验收规范（GB50202-2002）3、施工现场临时用电安全技术规程（JGJ46-2005）4、建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）第二章 工程概况2.1工程及设计概况由北京市城建亚泰建设工程有限公司承建的东三环（大北窑-双井）热力改线（太和中心西侧路）改2）工程采用浅埋暗挖施工工艺，喷射砼初期支护和现浇二衬砼结构，8#小室（竖井）净空尺寸为11.2m×4.8m×9.0m（长×宽×高），底板埋深15m，7 #小室净空尺寸为6m×4.8m×7.2m（长

4、15;宽×高），底板埋深14.1m ，9 #小室净空尺寸为6m×4.8m×7.3m（长×宽×高），底板埋深15.5m故采取暗挖法施工。7#8#、8#9#竖井区间隧道结构断面均为马蹄形，断面净空尺寸为3.6m×3.92m（宽×高），隧道拱顶覆盖土层厚度4.5-5m左右；因以上各作业区域地处极疏松的人工回填杂土层及穿越粘质粉土，粉质粘土，砂质粉土，粉细砂层，并处于上层滞水层中（地下水位标高为32.39m，距现况地面下5.2m）（有一段还处于第二层微承压水层中），在开挖中极易形成流砂或造成塌方，且现况7#-8#热力隧道须穿越永安里

5、一街上已建2.0mX2.0m电力方沟，电力方沟底与热力隧道顶之间距离只有0.7m，8#-9#热力隧道须穿越现况一机床35千伏变电站的高压电塔和地下配电室（目前仍在使用中），高压电塔和地下配电室与热力隧道顶之间距离有2.5m严重危及地表建筑物及已建管线的安全（现因竖井马头门塌方无法成型，8#-7#隧道马头门已被迫封闭停工）。2.2工程进展情况目前4#-5#隧道初衬施工完毕、6#-8#隧道因受地下水的影响已采取临时封闭措施，暂停施工， 8#-9#隧道施工已接近电塔位置，须采取有效处理措施。2.3工程地质及水文地质条件本工程无专项水文地质资料，一机床地块大市政工程-管线工程（2005市106号）显示

6、。6#-7#-8#在、1、2 为 粉质黏土、中砂和粘质粉土。8#-9# 在1、3、为粘土、细砂和粘质粉土；2.3.1工程地质条件揭露地层依次为：人工堆积层表层粉质粘土填土、粘质粉土填土层，房渣土、碎石填土1层，厚度约0.97米。粘质粉土、粉质粘土层，褐黄色，中密，湿，硬塑-可塑，中，土质不均，含云母、氧化铁等。粘质粉土、砂质粉土1层，褐黄色，中上，湿，硬塑-可塑，中-较硬，含氧化铁、云母等。重粉质粘土、粉质2层及粉砂、细砂3层，褐黄色，中上-中密，可塑-硬塑，湿。较硬-中，砂质粉土夹层，云母、氧化铁。粘质粉土、粉质粘土层，褐黄色，中上，湿-饱和，可塑，中，云母，氧化铁砂质粉土1层，灰色局部黄灰

7、色，中上，湿-饱和，可塑，中，含云母，有机质等。属中高压缩性土层。含1重粉质粘土粘土层、2砂质粉土粘质粉土。该层分部较稳定，层地标高为32.5033.00米。重粉质粘土2层及细砂、中砂3层，褐黄色，中密，湿-饱和，较硬。2.3.2水文地质条件本工程地下水源属上层滞水，即地表水、现况管线及人防渗水。水位标高为32.39m，深度在地面下5m左右。2.4 本段工程特点及重点分析1）、本工程地处北京朝阳区建外SOHO小区内，北邻长安街南至通惠河北岸的繁华地段，又处于北京CBD地区，和北京市的窗口，工程的安全与文明施工至关重要。2）、工程所处地质环境复杂，竖井及隧道进入粉质粘土及粘质粉土、砂质粉土层，并

8、处于上层滞水层中，土质松散，稳定性差。覆土厚度为5m左右，且隧道将穿越道路、管线及建筑物。工程技术难度极大，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。3）、本工程是北京三环热力管网东三环热力干线的一部分，工程内容较为复杂，开挖断面有暗挖隧道、通行地沟、双层隧道；供热方式有热水，有蒸汽，小室埋深大，管线处于地下水位以下，并且工期要求今冬前供热。为此搞好该段施工，确保施工质量，确保安全，是这项工程的首要任务。4）现况7#-8#热力隧道须穿越永安里一街上已建2.0mX2.0m电力方沟，电力方沟底与热力隧道顶之间距离只有0.7m，不利于于安全。8#

9、竖井及隧道施工时遇到原一机床厂的人防通道，目前人防通道已经废除，无管理单位，因年代久远，人防通道内存有大量的积水和淤泥，施工单位施工时虽然采取砌堵切断人防、排出隧道内积水等措施，但效果不理想，随着降雨，人防内积水还会恢复；人防结构常年深露造成隧道土体已经饱和，在开挖中已形成流砂或造成塌方，从一机床地质报告了解，竖井及隧道进入粉质粘土、中砂及粘质粉土，土质松散，自稳定性差。覆土厚度为5m左右，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4）、业主已经入住，工期要求今冬必须供热。5）、施工季节处于雨期施工。2.5、处理意见鉴于以上情况，于2006年

10、7月13日和2006年7月20日，约请北京市政府专家顾问、教授级高工崔玖江教授、设计、监理等对此段土体加固问题进行专项讨论，专家组提出以下处理意见：1）需对竖井和隧道松散及流砂层围岩进行双液注浆改良，使松散的围岩土体得到充分填充及密实；2）改变开挖方法，由台阶法改为CD法开挖；3）缩短拱架间距，由50cm缩至40cm；4）打锁脚锚杆。通过以上方法，达到止水加固之目的。确保施工程安全及拱顶上部管线和建筑物的安全，从而保证工程施工的顺利进行。2.6注浆处理范围 6#-8#段、高压电塔左右各35m范围。第三章 施工方案设计 3.1施工方法（一）、双液注浆加固措施：根据本工程所处位置及地面施工条件，采

11、用水泥浆和水玻璃浆双液注浆注浆：A、对于土质为细中砂：（k10-2cm/sec）1）、小导管加工制作小导管采用32无缝焊管加工而成，小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻810mm溢浆孔，成梅花型布置（防止注浆出现死角），间距150-200mm，尾部0.75米范围内不钻孔，防止漏浆，末端焊6环行箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管连接。小导管加工成形图见下图。3000小导管构造示意图2）、小导管安装小导管采用煤电钻钻孔，插孔时用气动锤振入。角度8-10。3）首先沿隧道马头门外轮廓线钻孔，钻孔间距300mm，长度3.0m。布设小导管。4）浆液配置：本工程采用水泥浆

12、和水玻璃浆双液注浆。水泥浆配置：水泥采用普通硅酸盐水泥。水灰比为w/c=1：1-1：0.5，水玻璃液配置：水玻璃液采用50°Be´，加水搅拌稀释到35°Be´-40°Be´。5）注浆两种浆液在混合器内充分混合，搅拌均匀，凝胶时间控制在为5-6min，由注浆管注入土体。浆液的扩散半径不小于0.5m，注浆压力控制在0.5-1.0MPa。6）对掌子面注浆，注浆管选用40mmPVC管，壁厚6mm,注浆方法同上。B、对于土质为粉中砂：（k10-3cm/sec）1）可用水泥浆和水玻璃浆双液注浆，水泥采用超细水泥，水灰比为w/c=1：1-1：0.5

13、，水玻璃浆采用50°Be´，加水吸稀释到35°Be´-40°Be´，两种浆液在混合器内充分混合，由注浆管注入土体。浆液的扩散半径为0.5m，注浆压力为0.5-1.0MPa。2）对掌子面注浆，注浆管选用40mmPVC管，壁厚6mm,注浆方法压力同上。3）注浆完成4小时即可开挖。开挖方法：（二）、此段隧道开挖方法由台阶法变为CD法原台阶法施工，施工跨度大、暴露时间长、封闭循环时间长，不利于此特殊地段沉降控制。为达到小分块、多分部、快封闭的原则，采用CD法施工。具体施工步骤如下： CD法施工步序图序号施工工序示意图文字说明1 布设超前小导管

14、预注浆加固后，开挖1部，预留核心土，及时架立格栅、中部支撑（20工字钢，每榀均设置）。2 预留合适的台阶长度，1部开挖结束后，迅速开挖2部，及时架立格栅、中部支撑、仰拱，1、2部尽快成环。3 1、2部开挖一定长度后，布设超前小导管预注浆加固后，开挖3部，预留核心土，及时架立格栅，3部开挖距2部不小于12米。4预留合适的台阶长度，3部开挖结束后，迅速开挖4部，及时架立格栅、仰拱，使初支结构封闭成环。（三）缩小拱架间距：将拱架间距由0.5m变更为0.4m，其他工序施工方法不变（四）打锁脚锚管：在拱脚处斜向下方45°方向打42长3.0m锁脚锚管，与榀架焊接牢固。对拱顶等部位及时回填注浆。

15、3.2注浆范围的设计根据一机床地块大市政工程-管线工程（2005市106号）的岩土工程勘察资料，参考北京市类似工程的成功经验，本着安全及经济合理性综合分析和验算初步确定加固范围如下（可根据现场实际情况作合理调整以满足施工要求）：3.2.1注浆处理范围6#-7#和7#8#竖井区间隧道加固范围：加固宽度：7.7m，加固总长度53.84m，加固深度5m；采取洞内放射型上导半断面注浆工艺。（下导因施工难度较上导小，可根据开挖情况再做调整，本方案不做考虑）8#9#竖井区间隧道加固范围为过变电站高压电塔：加固宽度：12.0m，加固总长度70m，加固深度3m；采取洞内放射型上导半断面注浆工艺。（下导因施工难

16、度较上导小，可根据开挖情况再做调整，本方案不做考虑）1）注浆孔的布置及注入顺序原则根据注浆扩散半径计算，孔距一般为0.3米，平面布孔采用交联等边三角形布置，洞内采用放射型布置（在后续施工中可根据开挖情况做适当调整）。2）注入顺序：本工程将采用从外到内隔孔跳注顺序进行施工。3）主要注浆参数1注浆深度3m2注浆孔直径46mm。3浆液扩散半径：0.5m。4浆液凝结时间：20s30min。5注浆压力0.31Mpa。6注浆循环段长3m。7开挖循环段长2m3.3主要工程数量6#-7#和7#8#竖井区间隧道加固范围注浆量计算：（1）改良土体土方量 V= （14.0+5）×（7.0+5）×

17、（15+4）-（14×7×15）=2862.m3 （2）注入率：2565%根据岩土工程勘测资料分析，并结合类似工程注浆数据，为提高注浆止水的效果，提高土体密实度。综合以上情况，本工程取注入率为40%（含损失率）。注：可根据实际注入来计量。（3）浆液注入量： 2862×40=1144.8 m3过变电站高压电塔加固范围注浆量计算（以区间隧道上导半断面加固70.米计）（1）改良土体土方量： 区间隧道V= 12.×3.0×70.=2520m3（2）注入率：2565%根据岩土工程勘测资料分析，并结合类似工程注浆数据，为提高注浆止水的效果，提高土体密实度。

18、综合以上情况，本工程取注入率为40%（含损失率）。注：可根据实际注入来计量。（3）浆液注入量： 2520×40=1008m3（4）根据本工程的特殊性，其开挖后回填注浆止水工程量（注浆量）将以实际注入量计算（本方案不作预算）根据岩土工程勘测资料分析，并结合类似工程注浆数据，为提高注浆止水的效果，提高土体密实度。综合以上情况，本工程取注入率为40%（含损失率）。注：可根据实际注入来计量。3.4注意事项 1、进行管棚施工前，应对施工范围地上、地下管线和障碍物探清楚、并做明显标记。管棚施工时，应控制钻头走向，与地下障碍物保持安全距离。2、对于双液注浆加固地段（过电塔段）的周围地下管线情况要调

19、查清楚，注浆范围应与地下管线应保持足够的安全距离；防止因双液浆施工影响其正常使用。2、对于注浆加固过程中的注浆量急剧增加时，应停止注浆工作，查明原因。3、控制注浆压力，观察地面变化情况，确保地上建筑物和构筑物的安全。4、加紧对隧道拱顶和地面的沉浆观测，数据及时反馈，指导施工。5、加强量测工作：对塔基四角处设置观测点，设专业测量人员，配置精密仪器进行24小时不间断量测，密切监视电塔变化情况，准确记录、认真分析，及时进行信息反馈。与此同时加强地面沉降、隧道周边收敛、拱顶下沉项目的量测工作。确保施工安全。第四章 施工部署4.1施工总体目标4.1.1工程质量目标：合格。4.1.2工程进度目标：洞内半断

20、面每循环段4天。 4.1.3安全生产目标严格按照国家安全制度和规定，达到“五无”、“一杜绝”及“一创建”的目标。4.1.4文明施工目标以北京市建设工程现场文明施工管理办法及公司有关安全文明要求为标准，确保“达标工地”，为公司赢得声誉，为业主增光添彩，为环保工作做出贡献。4.1.5协调目标做好内外关系协调，结合工程情况充分发挥项目优势，主动争取各方的支持与配合，做到施工一项工程，交一方朋友。4.1.6内业管理目标技术管理责任明确，技术档案管理微机化，确保内业资料完备、及时、美观、先进和符合各方要求，并做到工程竣工时竣工资料即交验完。4.2组织机构如图4-1所示生 产安 全经 营水 电测 量质 量

21、计 量试 验项目经理项目副经理技术负责人 图4-1 项目经理部组织机构图第五章 劳动力组织及设备配备5.1劳动力组织 定位观测 3人 配 浆 3人 布孔 钻机就位 注浆 检验 开挖3人 5人 5人 钻孔 3人 5.2主要施工设备配置机械 器具 其他 TXU75A型钻机 3 台 管材 排水处理装备 SYB60/50型注浆泵3 台 注浆液混合器 测定器具 SJY双层立体式搅拌机1台 喷头 凝胶时间测定仪 逆止阀 消音器第六章 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。 6.1质量控制 6.1.1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

22、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。 6.1.2根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。 6.2工程质量保证制度6.2.1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。6.2.2定期召开质量分析会议，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。6.2.3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

23、。6.2.4配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。6.2.5加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。 6.3工程质量措施6.3.1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。钻杆垂直度不得大于1°。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 (压力应达到0.51Mpa) ，并确认止水效果后，方可停止注浆，向前继续钻孔施工。6.3.2配料：应采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。6.3.3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0.5MPa1MPa之间，专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，