VI级围岩初期支护止水方案

中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案1青岛市地铁一期工程（3号线）试验段保～河区间隧道VI级围岩初期支护止水施工方案1、编制说明1.1编制依据⑴施工合同文件及业主通知要求；⑵本标段的勘察地质报告；⑶本标段的相关设计文件；⑷相关的施工技术规范、标准、法规文件和安全规程；⑸我施工单位现有的施工技术、施工管理和机械设备配备能力；⑹类似工程的相关经验。1.2编制原则⑴遵循招标文件条款，按照招标文件要求，确保实现业主要求的质量、安全、工期、环境保护、文明施工和造价等各方面的工程目标。⑵严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和技术标准。1.3编制目的为了达到隧道初支表面无渗、滴水，满足二衬施工条件，特制定本施工方案。2、工程概况2.1设计概况保儿站～河西站区间富水VI级围岩隧道起始里程为K15+838.35（河西站南端起点里程），左线终点里程K15+655，全长183.35米，右线终点里程K15+672.07，全长165.19米。左右线单洞单线平行布设，洞身净间距6.66m，单洞开挖宽度6.34m，高度6.64m，为复合型衬砌暗挖结构，埋深8.15～13.1m。初期支护采用0.5m/榀格栅钢架，喷射240mm厚C25喷射混凝土支护。二衬设计为1.5mm厚EVA防水板全包防水，浇筑30cm厚C40P10钢筋混凝土结构。隧道所穿越的地层为富水的粗砂～砾砂～碎石土层和强风化花岗岩地层，地质条件差，开挖困难，施工风险高。初期支护VI级砂层段开挖辅助措施采取水平旋喷桩超前支护，桩径700mm，环向间距400mm；开挖掌子面砂层采取注浆加固；开挖过程中局中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案2部渗漏水采用小导管注浆止水，开挖过程采取洞内外降排水措施辅助施工；VI级岩层段开挖辅助措施采用超前小导管注浆加固，布设范围拱部180度，长3.5m，环距0.3m，纵距1.5m。2.2工程地质及水文地质本段区间隧道主要穿越地层为强～中等风化岩及第四系砂层及粘土层，第四系松散土层自稳能力差，尤其是饱和砂土、砾砂及碎石土地层易坍塌，发生突水。地下水主要为第四系孔隙水，主要含水层为第○5、○9、○12的砂层，具有弱承压性，最大涌水量3833.3m3/(m.d)。图1：区间隧道VI级围岩段地质纵剖面图中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案39.06图2-VI级围岩砂层段地质水文坡面图3、初期支护渗漏水情况目前该段隧道已贯通，根据设计进行开挖支护及回填注浆后，停止洞外降水措施，水位上升，由于初期支护设计无抗渗防水要求，且初期支护周边砂层范围无注浆加固止水措施，左线K15+655（=K15+770.012）～K15+838.35、右线K15+672（=K15+784.45）～K15+838.35段在周边富水的情况下存在渗漏水，尤其是砂层段存在成股带压漏水点，最大单孔渗水量达20m3/h，漏水情况见统计表。中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案44、止水方案根据要求，需对初期支护进行注浆止水，达到不渗、不滴水效果。因渗漏水面积大、且带压力，需对渗漏点部位及周边范围采取分次重复注浆，故拟采用TSS（即单向袖阀管）后退注浆工艺，渗水及渗水呈线部位注浆液选用1:1水泥-水玻璃双液浆进行注浆堵水，呈股状漏水注TGRM浆液。水泥水玻璃注浆施工参数：注浆压力控制在0.5～1MPa，水泥-水玻璃浆液配比为水泥：水：水玻璃=539kg：828kg：150kg，水泥浆灰水比为1:1。双液浆在孔口会合时，初凝时间应大于2min。注浆材料要求水泥强度PO42.5，水玻璃波浓度35Be。TFRM浆液水灰比1:1，主要材料为硫铝酸盐水泥及外加剂。5、施工工艺流程及施工方法5.1后退式分段注浆工艺图5后退式分段注浆施工工艺流程5.2施工方法1、施工准备地面整平、操作台架放平放稳、所用风钻检修、检查风水管线连接牢固等。2、孔位布置孔位设置在渗水周边。3、钻孔采用手持风钻钻孔，孔深2.5m。中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案54、注浆管加工TS-D止浆塞是由TS-A顶管、TS-B芯管、TS-C顶杆螺母TSS止浆系统，起组成见图6图6TS-D止浆塞配套图⑴TS-A顶管采用Φ30mm（外）*2mm壁厚的无缝钢管制作，主要作用是推动TS-D型止浆塞，使止浆塞膨胀，从而起到止浆作用。⑵TS-B芯管采用Φ20mm（外）*2.5mm壁厚无缝钢管加工，芯管一端采用车床加工3cm外丝，配合螺栓垫片，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，以及连接注浆管路，TS-B芯管的主要作用是输送浆液。⑶TS-C顶杆螺母采用Φ60mm（外）*30mm长圆钢加工，采用车床沿圆钢轴心方向钻M16Φ20mm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。螺母两侧钻Φ12mm深10mm孔，安设Φ12mm长21cm的螺杆。施工中主要是通过旋转TS-C顶杆螺母，顶动TS-A顶管使TS-D止浆塞膨胀，从而达到止浆目的。止浆系统加工好后要进行止浆效果检查，方法是加工一个独立封闭的焊接钢管代替注浆花管，将止浆系统安装，进行注水试验，看压力是否能达到，且不漏浆。⑷TSS注浆花管加工①采用气割机将焊接钢管前端割成四瓣花叶状，采用铁锤将四瓣花叶状钢管向钢管轴心方向敲拢成尖锥形，用电焊焊接尖锥部位，使其密封性良好。②在注浆管末端加焊Ф6mm钢筋制成钢箍。③按注浆管设计图（如图6），在注浆管周体，垂直间隔一定的尺寸，用台钻钻设Ф4.5mm的溢浆孔。④利用台钻，采用Ф10mm铣刀，沿Ф4.5mm溢浆孔进行铣孔，铣孔深度0.5~1mm,这样在焊接钢管上就制作出了外大内小的台阶形钻孔。中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案6⑤采用Ф10mm冲子，在薄铝板上冲出Ф10mm圆贴片。⑥用哥俩好牌HL-302型丙烯酸胶将圆贴片粘贴在台阶形钻孔上。⑦注浆管贴上贴片后放置24h,用胶带纸沿垂直对开的两个钻孔顺注浆管周围顺时针粘贴一圈。图7-TSS注浆花管加工图5管路安装施工时，手持风钻先钻孔，再用去掉回转爪的风钻将钻杆换成特殊钎尾，用冲击的办法将注浆花管贯入孔中。为防止注浆漏浆，在小导管的尾部用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。钢管尾端外露足够长度。钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接。再将TS-D止浆系统插入注浆花管内，连接注浆管路。6浆液制备水泥-水玻璃双液浆注浆水泥采用PO.425袋装水泥，水泥-水玻璃浆液配比为水泥：水：水玻璃=539kg：828kg：150kg，水泥浆灰水比为1:1。TGRM浆液主要材料为主要材料硫铝酸盐水泥，水灰比1:1。水泥浆制备应采用专门搅拌桶，搅拌时间不应少于3min；制备的水泥浆应在1小时内用完。7注浆将TS-D止浆塞配套下入TSS管中，按60cm/段，定在第一段初始位置，顺时针旋转TS-C顶杆螺母，使止浆塞膨胀，开始注浆，第一段解释后逆时针旋转TS-C顶杆螺母，使止浆塞膨胀恢复，后退止浆塞60cm至下一注浆段。注浆前先检查孔口是否达到密闭标准，以防漏浆，然后按设计比例配浆，采用活塞式电动注浆机压注浆，注浆压力为中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案70.5～1Mpa。注浆顺序按照先水流下游到上游、从外围到中间、跳孔、分区域注浆。单孔注浆结束标准为达到设计终压、注浆速度小于5-10L/min。6、施工组织⑴人员组织两个注浆班组，工区管理人员2名、技术员2名、作业人员16人。⑵机械双液注浆机一台、1m3自动搅拌桶一台、自动计量计一台。⑶材料PO42.5袋装水泥、水玻璃、硫铝酸盐水泥、外加剂⑶进度计划右线2013年4月20日～2013年5月10日左线2013年5月11日～2013年5月20日7、施工注意事项⑴注浆施工时，应在每班对浆液凝结时间进行试验，并做好记录。浆液初凝时间控制在2min。⑵注浆施工中应将周边孔及管与孔间的缝隙堵好，防止漏浆。⑶注浆时技术值班员应全程旁站，遇到异常，及时提出处理措施。工班及技术值班应做好施工记录，记录中需体现施工时间及材料用量，及时收集资料，并归档。⑷注浆过程中应有人对地表位置进行查看，发现浆液窜至地面，应立即停止注浆，待浆液凝固后再重新对该段落进行注浆。对初期支护是否开裂、变形进行观察。⑸施工中如需中途停止注浆，应立即用清水对机器、管路进行清洗，防止浆液凝固于设备及管路中。⑹水泥浆制备时搅拌时间应大于3min。8、质量保证措施①建立完善的质量管理体系及质量保证体系项目成立以项目经理和总工程师为核心的质量管理领导小组，建立严格的质量责任制，加强对工程质量的全面管理和指导。建立质量检查机构，制定严格的工程质量内部监理制度，严格执行自检、互检和专业检查相结合的质量“三检”制度，工前试中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案8验、工中检查、工后检测的试验工作制度。质量工程师行使质量一票否决权，项目经理、总工程师对质量工作全权负责。②严格实行质量责任制实行项目经理、总工、各级技术人员及工区、工班对工程质量负相应责任，做到责任落实到位、责任落实到人，从而提高全员的质量意识。坚决做到奖优罚劣，规范化施工，持证上岗。使各级参建人员在实施组织指挥施工中始终坚持“质量第一”的方针，确保工程质量。③实行质量责任挂牌制度，注明管理者、操作者，谁施工谁负责。④严格材料采购、检验制度，无检验的材料严禁进入工程实体。⑤坚持施工过程的三检制度。9、安全保证措施①建立安全保证体系项目设立安全管理机构，建立现场安全监督、检查小组，针对工序特点，进行安全交底，严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定，经理部与每个人员签订安全生产责任书。②安全教育和培训a、对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，考核合格后，方准许其进入操作岗位。b、在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行操作方法和新工作岗位的安全教育。c、坚持周一安全活动的开展，坚持班前讲话、班中检查、班后总结，并对职工进行经常性的安全教育和安全宣传活动。③落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度建立健全各项安全生产的规章和管理制度，体现“全员管理、安全第一”的基本思想，明确安全生产责任，做到职责分明，各负其责。施工中除操作人员本身加强各项安全措施外，经理部也将加大检查力度，搞好各方面的协调工作，坚决杜绝各种事故的发生，严格执行施工安全操作规程。④施工操作人员进入施工现场时必须佩戴安全帽，电工、电焊工必须穿绝缘鞋。电源连接线必须规范。中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案9⑤施工现场配置专职安全员，负责现场的安全管理工作，并建立安全保证体系。⑥对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全，所有施工机械由专人负责，其他人不得擅自操作。⑦在设备显著位置悬挂操作规程牌，规程牌上注明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、安全注意事项及特殊要求等。⑧压力注浆设备应由专人操作和管理，不得随意加压，不得对人、机械设备喷射，使用前严格检查，防止因爆管伤人、损物等事件发生。10、文明施工及环境保护①加强宣传教育，提高全员的文明施工和环保意识。②制定各种规章制度，并加强检查和督促。③在注浆施工中，必须派人对地表进行观察，发现漏浆，应立即停止注浆，对地表浆液进行清理，禁止出现浆液横溢等。④施工中注意材料节约，严禁随意泼洒施工材料。⑤施工中出现的废水等，必须经过过滤方能排除。⑥漏出的浆液应及时稀释或清理，防止浆液凝固后期处理困难。中铁隧道集团青岛市地铁一期工程（3号线）试验段区间隧道初期支护止水施工方案10目录1、编制说明........................................................................