地表深孔注浆施工方案后退式注浆

北京地铁16号线穿越既有桥梁防护工程

万泉河立交加固工程万泉河立交主桥4#轴、5#轴

桩周地表深孔注浆加固施工方案中国铁建编制人： 审核人： 审批人： 中铁十八局集团第五工程有限公司北京地铁16号线穿越既有桥梁防护工程项目经理部2015年05月目录TOC\o"1-5"\h\z第一章编制依据及编制原则 1.\o"CurrentDocument"编制依据 L.\o"CurrentDocument"编制原则 L.第二章工程概况 2..\o"CurrentDocument"地铁16号线与万泉河立交主桥关系 2\o"CurrentDocument"工程地质条件 2..\o"CurrentDocument"水文地质条件 3..\o"CurrentDocument"注浆加固设计 4..第三章施工方案 6..\o"CurrentDocument"设计参数 6..\o"CurrentDocument"注浆技术要求 6..第四章施工方法及工艺 7..\o"CurrentDocument"分层注浆施工方法及工艺 7.\o"CurrentDocument"注浆量 9…\o"CurrentDocument"注浆过程中异常情况处理 10项目部主要人员配备表 11\o"CurrentDocument"现场施工用水、电 U\o"CurrentDocument"材料、设备和仪器 12第五章施工部署 13\o"CurrentDocument"工程进度目标 13\o"CurrentDocument"安全生产目标 13\o"CurrentDocument"文明施工目标 13\o"CurrentDocument"组织机构 13.\o"CurrentDocument"第六章质量保证措施 14\o"CurrentDocument"质量控制 14.\o"CurrentDocument"工程质量保证制度 14\o"CurrentDocument"工程质量保证措施 14\o"CurrentDocument"第七章安全措施 16\o"CurrentDocument"第八章文明施工、环境保护保障措施 18第一章编制依据及编制原则编制依据（1）《北京地铁16号线肖家河站~万泉河桥站桥梁改造工程万泉河立交主桥加固工程》施工图纸。（2）我单位设备物资资源经济技术实力及类似工程施工经验。（3）依据实地调查情况和相关部门提供的信息资料、检测探测报告等。（4）现行国家、行业相关技术规范、要求、标准、质量、工程验收等方面的法规和行业标准、法律和法规；编制原则（1）细致学习图纸，在充分进行实地考察、交通调查和必要检测探测的基础上，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。（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。（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。（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。第二章工程概况地铁16号线与万泉河立交主桥关系万泉河站主体结构从万泉河主梯#~5#轴桥跨桩基之间正交下穿；C出入口通道在桥梁2#、3#和4#轴东侧平行侧下穿越;车站2号排风亭在桥梁5#轴桩基东侧竖向施工。万泉河站结构专业设计采用双层暗挖方案导洞距4#轴桩基边线为2.54〜2.79m,导洞距5#轴桩基边线为1.46〜1.79m；导洞桩距4#轴桩基边线为3.44〜3.69m,导洞桩距5#轴桩基边线为2.36〜2.69m。导洞间水平净距为24.2m,导洞桩间水平净距为20.4m。万泉河站结构导洞顶面距主桥4#轴承台底5.04m,距主桥5#轴承台底5.24m。工程地质条件表2.2-1竖井及横通道地质情况表序号地层性状1人工填土层（Q4ml）粉质粘土素填土①层黄褐色〜黑灰色，松散〜稍密，稍湿〜湿，以粉质黏土为主，含少量白灰、砖渣、灰渣及植物根，局部含有机质、粉细砂薄层，部分路面钻孔揭露为路床压实填土，夹杂填土①透镜体。杂填土①1层杂色，松散〜稍密，稍湿，以建筑垃圾为主，含碎石、砖块、混;块及灰渣等，局部为水泥路面。凝土粘质粉土②层褐黄色〜褐灰色，中密〜密实，稍湿〜湿，含云母、氧化铁及有机质，夹粉质粘土②、中粗砂②4、卵石②5和有机质粉质粘土②透镜体，中高压缩性。粉质粘土②层褐黄色〜褐灰色，可塑，含有机质、氧化铁和氧化镒，高压缩性,2新近沉积中粗砂②4层褐灰色，稍密〜中密，湿，主要矿物成分为石英、云母、长石。,含粉砂薄层。局部层卵石②5层杂色，中密〜密实，湿，一般粒径20〜50mm,最大粒径120mm,粒径大于20mm颗粒的质量占总质量的50%左右，亚圆形，级配一般，母岩主要成分为石英砂岩和灰岩，细中砂充填。局部含细中砂薄层£有机质粉质粘土②8层褐灰色〜灰黑色，可塑，含贝壳、有机（腐殖）质及氧化铁，有:含量3.9〜6.2%局部含有粘土、粘质粉土薄层，高压缩性〜中高缩性。机质压第四纪全粘质粉土③层褐黄色，中密，湿，含云母和氧化铁，局部含有砂质粉土、粉质粘土薄层，夹粉质粘土③、粘土③2和粉细砂③3透镜体，中高〜中压缩性。3新世冲洪积层粉质粘土③层褐黄色，可塑〜硬塑，含氧化铁和钙质结核扃部含粘土、粘质粉土薄层，中高〜中压缩性。(Q4al+pl)粘土③2层褐黄色，可塑〜硬塑，含氧化铁和钙质结核，中高压缩性。粉细砂③3层褐黄色，中密〜密实，湿，局部含有中砂、卵石薄层，主要矿物成分是石英、长石、云母。4第四纪晚更新世冲粉质粘土⑥层褐黄色，可塑〜硬塑，含氧化铁，局部含粘土薄层，夹粘土⑥粘质粉土⑥2、细中砂⑥3透镜体，低压缩性〜中压缩性。-2-

序号地层性状洪积层粘土⑥1层褐黄色，可塑〜硬塑，含氧化铁和氧化镒，中压缩性〜中高压缩生。(Q3al+力l粘质粉土®层褐黄色，中密，稍湿〜湿，含云母、氧化铁，低压缩性〜中压缩生。细中砂⑥3层褐黄色，中密，湿〜饱和，主要矿物成分是石英、长石、云母，砂和粉砂薄层。含粗卵石⑦层杂色，密实，饱和，最大粒径120mm,一般粒径20〜50mm,粒径大于20mm颗粒含量为总质量50%〜70%,亚圆形，磨圆度较好，母岩成5主要为石英砂岩、灰岩、安山岩、白云岩，中粗砂充填，局部含中粗砂薄层，夹粉细砂⑦透镜体。亍粉细砂⑦2层褐黄色，密实，饱和，主要矿物成分为石英、长石、云母。粉质粘土⑧层褐黄色，可塑〜硬塑，含氧化铁、氧化镒和钙质结核，夹粘土⑧粘质粉土®和粉细砂⑥透镜体，低压缩性〜中低压缩性。粘土⑧1层褐黄色，可塑〜硬塑，含氧化铁、钙质结核，局部含粉质粘土薄,低压缩性〜中压缩性。层，粘质粉土®层褐黄色，密实，湿，含云母、氧化铁，局部含有粉质粘土薄层，缩性〜中低压缩性。'氐压粉细砂⑧3层褐黄色，密实，湿〜饱和，主要矿物成分是石英、长石、云母，粗砂薄层，局部含少量圆砾。含中卵石⑨层杂色，密实，饱和，最大粒径160mm,一般粒径40〜60mm,粒径大于20mm颗粒含量约为总质量5%〜75%,亚圆形，母岩成分主要为石英砂岩、灰岩、安山岩、白云岩，中粗砂充填，含粘土薄层，夹中:⑨1及粉质粘土⑨透镜体。粗砂中粗砂⑨1层褐黄色，密实，饱和，主要矿物成分是石英、长石、云母，含粉:薄层。细砂粉质粘土磁层褐黄色，可塑，含氧化铁，含粘土薄层，低压缩性。卵石层杂色，密实，饱和，最大粒径150mm,一般粒径50〜60mm,粒径大于20mm颗粒含量为总质量65%左右，亚圆形，磨圆度较好，母岩成分主要为石英砂岩、灰岩、安山岩、白云岩，中粗砂充填，含粉质粘中粗砂薄层。上、水文地质条件根据岩土工程勘察报告，万泉河桥桥区共观测到层地下水，分别为：潜水（二）：含水层主要为卵石⑦层及其夹层下部隔水层为粉质黏土⑧层及黏土⑧层。主要接受侧向径流补给，以侧向径流和向下越流为主要排泄方式。承压水（三）：含水层主要为卵石⑨层和卵石层。主要接受侧向径流补给，以侧向径流和向下越流为主要排泄方式。

场地范围内近3〜5年最高地下水位标高^9.0m左右，地下水位年变化幅度1.0〜3.0m。注浆加固设计为解决地铁16号线万泉河站对万泉河立交主桥I#、5#墩桩基土体扰动问题，采用桩周地表深孔注浆加固措施，增大桩侧摩阻力，从而提高桩的极限承载力以及减少沉降量。本工程基桩注浆施工桩数度根，采用地表深孔注浆方式。注浆深度约0m。本工程所涉及的地质主要为粉细砂层粉质粘土层，卵石、圆砾层，粘质粉土、砂质粉土等。水文地质主要受潜水影响。翻寸土层©3碗砂层注浆布置立面图第三章施工方案设计参数基桩土体加固范围每根桩塞m(长)X4m(宽)X34m(高)。浆液注入土体率为土体的30%〜50%,浆液采用水泥浆，掺入2.4%〜3.4%水玻璃。孔间距2m,共计72孔。浆液配合比：注浆浆液由稀到浓逐级变换，水灰比控制在0.8〜1.1；具体的浆液配合比通过在注浆前及起先几个孔注浆时现场试验确定。注浆技术要求注浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控的方法，以水泥注入量控制为主，泵送终止压力控制为辅。注浆顺序兼顾基桩施工进度，并与施工基桩保持适当间隔。注浆试验控制参数表每孔桩侧注浆全桥合计共72孔水泥浆注入量终止泵送压力水泥浆注入量9750kg*1.0MPa702000kg水泥采用P.O42.5水泥，注浆水灰比为1:1,掺入2.4%〜3.4%水玻璃，浓度要求30~45波美度为宜。基桩注浆量：每孔注浆量预估为750kg；根据现场地质条件等情况进行调整。桩侧注浆终止压力不小SOMPao注浆半径1.2〜1.4m注浆孔应跳孔注浆。要求每次注浆孔距离上次注浆孔距离不小于注浆半很倍。具体施工控制如下：(1)水泥注入量达到预定值的70%,且泵送压力超过6.0Mpa可停止注浆；(2)水泥注入量达到设计值的70%,泵送压力不足预定压力的70%时，应调小水灰比，继续注浆至满足预定压力；(3)若水泥浆溢出，应调小水灰比，改间歇压浆至水泥浆量满足预定值。第四章施工方法及工艺4.1分层注浆施工方法及工艺基桩土体加固部位采用分层注浆的加固方案，根据本工程注浆加固范围及地面施工条件等因素，结合我单位处理类似工程中的成功经验制定如下施工方法：地质钻机成孔，通过中空钻杆内注浆的方法进行后退式注浆在地面无障碍时采用此方法其特点：均匀布孔，垂直钻孔，易操作及控制，浆液扩散分布比较均匀，加固止水效果好。施工工艺流程1、测量定位、钻机就位(1)场地平整将现场开挖的承台基坑回填，根据设计注浆孔的位置对注浆孔范围内的地面进行场地平整、清理、夯实，确保满足钻机施工要求。(2)测量放线、钻机就位由测量组根据设计图要求，放出注浆孔的点位，并埋设标记。点位放线应避开地下管线的位置。钻机移动至标记点位，钻机应稳固，钻杆应垂直。注浆应跳孔注浆。跳孔注浆顺序：1f3f5f7f9f11一2一4-6一8-10-122、钻孔钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm,钻杆角度偏差不得大于1°。在钻进过程中，为了防止把钻杆抱死和钻头注浆孔堵塞，采用压浆泵不断的压入少量水泥浆液进行护壁和冲孔。成孔深度：现况地面以下约4m,钻杆每根1.5m长，共需23根钻杆。要求保证钻孔深度。3、注浆(1)水泥浆搅拌按水灰比1：1,在搅拌桶中加入重量的相等的水和水泥开动搅拌机，搅拌2分钟以上。（2）注浆泵试运转确定注浆系统各部分连接无误后，开动注浆泵压水试验，检查注浆泵液压情况，系统管路有否漏浆，管路是否畅通。（3）浆液注入系统就绪后，首先把注浆管接入钻杆，开始注浆，达到约75m高度设计注浆量或压力达到设计值时暂停注浆，往上提半节钻杆（约0.75m），重复上面程序，达到注满为止。注浆深度至承台底，注浆深度约30m，约20根钻杆深度。注浆时要掺入2.4%〜3.4%水玻璃，浓度要求30〜45波美度为宜。（4）压力、注浆量控制通过压力表观察注浆压力检查随注浆量的增加，压力变化情况。注浆过程中采用双向控制，即达到设计注浆量后停注；或未达到设计注浆量但达到设计注浆压力，出现异常情况后停注。后退注浆示意图4.2注浆量1、注浆量可按以下公式计算：L=VXnXa（1+B）式中：L=主浆量，单位m3；V二注浆范围土体体积，单位m3；n二地层孔隙率；a二浆液充填系数，0.7〜0.9,取0.8；浆液损失率8：10%〜30%,取20%；2、单根当达到以下条件之一，即可结束注浆：(1)注浆压力达到注浆终压；(2)注浆压力上升缓慢，当注浆量达到设计要求，并确认未发生跑浆或漏浆；3、循环达到下述条件可结束注浆设计的注浆孔均满足单根结束标准结束注浆，无漏注现象。4、施工中及时形成注浆记录，通过对注浆记录的统计，认为注浆达到结束标准后，进行开挖，开挖过程中观察浆液的扩散情况，分析存在问题的原因，为下循环注浆做准备。注浆过程中异常情况处理1、冒浆注浆过程中要认真观察周边地表及相邻管线的变化情况，由于浆液的进入，引起地层变化，封闭强度较低的地方，首先可能会冒出浆液，这就需要在冒浆处加以堵塞，必要时采取间歇注浆方式，以保证浆液有效的注入地层。2、注浆压力变化注浆过程中，压力要在控制范围之中，过大或过小的注浆压力都不能满足施工需要，如果压力过低应该检查是否有漏浆之处，或浆液通过地下某些管道流走，压力过高应检查是否管路或混合器被堵塞。施工时需要观察好注浆终压不能高于规定的注浆压力值。3、凝胶时间变化凝胶时间需要根据被加固土体的性质来调整。地层含水量大时，浆液容易被地下水稀释，影响固结效果，需要缩短凝胶时间；含水量少，10-为了扩散一定范围，需要延长凝胶时间。凝胶时间由双液浆的混合比例来控制，水泥浆比例高，凝胶时间短。需在现场根据地质情况调控，才能满足施工要求。4、注浆量调整地层的注浆量是否合适是地层加固的效果的体现，采用隔孔注入方式，这样既避免注浆孔互相影响，又使后注孔起到补充先注孔的作用，保证土体浆液扩散均匀5、注浆泵异常在注浆过程中，由于凝胶时间短，管路在两种浆液混合过程中，不可避免的发生凝固和堵塞现象此时注浆泵会由于管路故障而提高压力，机器发出异常的声音，压力表指示压力上升，如果不及时处理会产生高压伤人危险事故。此时必须停泵卸下注浆高压软管，冲洗清理管路，或者清理混合器，检查出故障部位，并予以处理，冲洗干净，然后再继续工作。项目部主要人员配备表序号岗位或部|门人数1项目经理12项目副经理13项目总工14技术人员25安质监察人员16物资设备保障人员17综合办公室18机电班39钻机班1010注浆班15合计36现场施工用水、电现场施工用水、用电与中铁四局协调，就近接入水电。11-

材料、设备和仪器材料需用计划详见主要材料、设备和仪器统计表序号名称规格、型号数量单位1潜孔钻机HD452D1台2注浆泵SYB-60/51台3注浆泵2ZBDS-60/5-7.51台4导向钻具1套5泥浆搅拌机DW1001套6水准仪1套7全站仪1套12-

第五章施工部署工程进度目标按甲方工期要求完成。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。确保施工过程中周边管线及构建筑物的安全。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。组织机构计量负责人材料负责人安全负责人设备负责人技术负责人质控负责人合约负责人试验负责人资料负责人专业施工人员13-计量负责人材料负责人安全负责人设备负责人技术负责人质控负责人合约负责人试验负责人资料负责人专业施工人员13-第六章质量保证措施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。质量控制（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。（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。工程质量保证制度（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。（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。（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）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。（5）加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。工程质量保证措施（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m。钻杆角度偏差不得大于1°。在钻进过程中，为了防止把钻杆抱死，采用化学浆液进行护壁。在钻孔施工过程中要稳定钻机，稳步钻进，要求有丰富经验的钻机手进行操作，杜绝无经验的新手贸然进行操作。14-每班上班前对机械设备进行检查，严禁机械带病作业；同时对钻具进行检查，使用质量性能良好的钻杆和钻头，严禁使用有缺陷的钻具。（2）注浆：注浆一定要按程序施工，注浆压力一定要严格控制，专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每段注浆量应严格按设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。（3）注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。（4）每道工序均要按排专人，负责每道工序的操作记录。15-第七章安全措施1、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。2、钻机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。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。4、安装高压管路和泵头各部件时各丝扣的联接必须拧紧，确保联接完好。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式阀门破裂伤人。6、注浆时不