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 本文关键词：过电，土层，止水，加固，热力
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 本文简介：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………………………………
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 本文内容：
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。
1.1.3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×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#-7#-8#在④、⑤1、⑤2
为
粉质黏土、中砂和粘质粉土。
8#-9#
在④1、③3、④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①层，房渣土、碎石填土①1层，厚度约0.9～7米。
粘质粉土、粉质粘土②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②1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②2层及粉砂、细砂②3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③层，褐黄色，中上，湿-饱和，可塑，中，云母，氧化铁
砂质粉土③1层，灰色局部黄灰色，中上，湿-饱和，可塑，中，含云母，有机质等。属中高压缩性土层。含③1重粉质粘土粘土层、③2砂质粉土粘质粉土。该层分部较稳定，层地标高为32.50～33.00米。
重粉质粘土③2层及细砂、中砂③3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#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，采用水泥浆和水玻璃浆双液注浆注浆：
A、对于土质为细中砂：（k≤10-2cm/sec）
1）、小导管加工制作
小导管采用φ32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φ8～10mm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φ6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：（k≤10-3cm/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，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Φ42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。
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3m
2注浆孔直径Φ46mm。
3浆液扩散半径：0.5m。
4浆液凝结时间：20s～30min。
5注浆压力0.3～1Mpa。
6注浆循环段长3m。
7开挖循环段长2m
3.3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）×（15+4）-（14×7×15）=2862.m3
（2）注入率：25％—65%
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：25％—65%
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：
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
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]
TXU—75A型钻机
3
台
管材
排水处理装备
SYB—60/50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。
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0.5～1Mpa)
，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0.5MPa～1MPa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，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。
6.3.4注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。
6.3.5每道工序均要按排专人，负责每道工序的操作记录。
第七章
安全措施
7.1施工前对地下管线和障碍物情况调查清楚，对施工人员进行详细交底。
必要时与管线的管理单位现场指导施工。
7.2建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。
7.3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。
7.4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。
7.5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。
7.6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。
7.7注浆时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待注浆完成并冲洗后方可停水停电。
7.8注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电器故障时能及时处理。
7.9注浆现场操作人员必须佩戴安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品，方可进行注浆施工。
7.10、管道安装和焊接时，应由专业人员操作，并穿戴好防护用品。
第八章
注浆效果检测
8.1注浆施工结束后，通过注浆土体内钻孔，通过钻孔，从注浆土体内取出原状样品，送实验室进行必要的试验研究。通过这类检测可得出下述几项重要的物理力学性能指标，据此能对注浆效果作出比较确切的评价:
(1)、样品的密度；
(2)、结石的性质；
(3)、浆液充填率及剩余孔隙率；
(4)、无侧限抗压强度及抗剪强度；
(5)、稳定性；
8.2存在问题的补救措施
因该工程地质条件复杂,施工中如存在局部问题,如开挖时出现局部止水效果不理想时，应及时打入小花管进行补浆止水，并通过调整浆液配比等技术措施进行特殊处理，以确保开挖施工的顺利进行。
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