注浆加固专项施工方案.doc

表A.0.1 施工组织设计（方案）报审表
工程项目名称：京沈客专星火站枢纽站前工程 施工合同段：JSDJSG-1标段 编号：
致 北京铁建工程监理有限公司代建京沈星火站站前工程监理部（项目监理机构）：
我单位根据承包合同的约定已编制完成DK17+689.73酒仙桥北路框构中桥工程路基注浆加固专项施工方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审查。
附：路基注浆施工方案

施工单位（章）：
项目负责人：
日 期： 年 月 日
专业监理工程师意见：

专业监理工程师：
日 期： 年 月 日
项目监理机构意见：

项目监理机构（章）：
总监理工程师：
日 期： 年 月 日
建设单位意见（需要时）：

建设单位（章）：
负责人：
日 期： 年 月 日

京沈客专星火站枢纽站前工程

DK17+689.73酒仙桥北路框构中桥 注浆加固施工专项方案

编制人：韩旭东
审核人：任小森
批准人：毕宗伟

中铁六局集团有限公司京沈客专星火站枢纽站前工程项目经理部
2017年12月6日

目 录
一、编制依据 4
二、工程概况 4
（一）工程地质 4
（二）水文地质 4
三、注浆工艺及工期安排 5
（一）注浆加固工艺要求 6
(二)注浆设计原理 8
（三）路基注浆施工时间安排 10
四、安全保证措施 10
（一）注浆施工安全注意要点： 11
（二）线路观测 11
五、质量保证措施 12
（一）质量保证措施 12
（二）质量控制要求 13
五、应急预案 13
（一）成立抢险领导小组，明确责任分工 13
（二）应急物资 14
（三）组建抢险队，进行应急知识教育培训 16
（四）互助协议 16
（五）应急响应 16
一、编制依据
1、酒仙桥北路框构中桥(DK17+689.73)-京沈施变桥-框-09-01施工图；
2、《高速铁路路基工程施工技术规程》 （Q/CR 9602-2015）；
3、《铁路工程地基处理技术规程》（TB 10106-2010）；
4、《营业线施工安全管理实施细则》（京铁师【2016】408号）；
5、《城镇地道桥顶进施工及验收规程》（CJJ74-99）；
6、《铁路工务安全规则》；
7、《铁路线路修理规则》；
8、我公司的施工技术水平、管理水平和以往类似工程的施工经验。
二、工程概况
本框构桥为三孔（17.34+13.01+17.34）m钢筋混凝土框构，位于北京市朝阳区将府公园内，为立交而设，道路净空要求：4.5m。既有东北环线与框构轴线交角θ为112°42′00″。本桥为半顶进半现浇施工，顶进部分投影面积788.67m2，现浇部分投影面积929.69m2，最大顶力：6.965kt，顶程34.58m。
桥体顶板厚1.1m、底板厚1.3m、左侧边墙厚1.19m、中墙厚分别为1.08m，右侧边墙厚1.19m。新建桥体工作坑拟设置在既有东北环线东侧，由东南向西北顶进施工。铁路轨底（东北环线）距离桥体顶板顶面最小距离控制为0.8m（含顶板防水保护层厚度）。
（一）工程地质
桥址区地貌属冲洪积平原，地势平坦，地势起伏不大，临近既有东北环线。既有铁路西侧地址范围内现状地面分布一层厚度为2m左右的人工杂填土。桥址区勘察深度范围内地层为第四系全新统冲洪积岩（Q4QL+PL）、第四系上更新统冲洪积岩层（Q3QL+PL），表层为第四系人工堆积层（Q4ml）。
（二）水文地质
①地下水水位
地下水为第四系孔隙潜水，含水层主要为第四系粉土和粉质粘土。勘测期间地下水位埋深4.4～6.3m（高程26.26～28.43m）。主要由大气降水和河水补给，水位随季节变化幅度3～5m。
②不良地质及特殊地质：
本工点地处区域地面沉降发育带,2012、2013年沉降速率50mm-60mm。
③地震资料及最大冻结深度：
本桥地震动峰值加速度为0.20g(地震基本烈度为Ⅷ度)，土壤最大冻结深度0.8m。
④环境类别及作用等级：
经取土层化验分析，场地地下水位以上土层对铁路混凝土结构具盐类结晶破坏，环境作用等级为Y1。
经取地下水化验分析，地下水在化学侵蚀环境条件下对铁路混凝土结构无侵蚀性。
冻融环境作用等级D2。
三、注浆工艺及工期安排
为保证桥体顶进过程中，路基的稳定性和铁路行车安全，需要对路基及预制顶进范围进行注浆固化，注浆范围沿铁路方向：框身范围以及框构两边墙外缘外侧各10m,加固深度：自路肩以下2m起至框构底板以下2m。边墙外侧注浆范围之内的土层，线路下面采用布置斜孔，斜插入线路下面进行辐射注浆，其它地方采用垂直注浆，根据设计地勘报告中所需加固地层的地质特征，间距暂定为1.5m，待现场注浆试验验证后确定。路肩下2m不进行注浆作业。
注浆时在不改变地层组织的情况下，将土层颗粒间的空隙充满浆液并使其固结，达到改良土层性状的目的。其注浆特性是使该土层粘结力（C）内摩擦角（Φ）值增大。从而使地层粘结强度及密实度增加，起到加固作用；颗粒间隙中充满了不流动而且固结的浆液后，使土层透水性降低，形成相对隔水层。
工艺流程图如下：

（一）注浆加固工艺要求
（1）现场试验环节
在确定施工具体工艺参数前，现进行现场施工试验，本次施工试验段选取在路基东侧基坑范围。试验施工过程中，其基本工艺参数如下：
1、采用水泥（含水玻璃）注浆，水灰比1:1，水玻璃掺入量5%；
2、注浆压力为0.2-0.5MPa，根据深度变化调整压力；注浆过程中保证先外侧后内侧，路基两侧对称注浆；
3、待注浆完成后采用钻孔法或原位测试法对注浆充填率、密实度或变形模量进行注浆前后成果检查对比分析。
待试验达到预期效果后，根据试验数据确定本次注浆的基本工艺参数。
（2）定孔下管
①.测量组对注浆孔进行测量放样，确定孔位
②.待杆件上制作好出浆孔时，采用风镐将钢花管冲击打入路基及基坑相对应的地层深度。钢花管厚度为5mm，内径20mm，外径25mm，每节钢花管长度3m，其连接采用承插式连接，接头采用套管连接法将两节钢花管连接在一起，为保证接头部位不漏压漏浆，接头在套管连接部位应焊实。
（3）注浆
①.利用注浆花管进行注浆，注浆前因对注浆钢花管进行检查，保证钢花管畅通，无堵塞。
②.注浆过程中流量计及压力表等设备应该齐全完好。根据浆液流量、注浆压力特征动态调整浆液水灰比。注浆前后控制浆液由稀到浓，根据具体情况逐步提高浆液浓度和注浆压力。
③.注浆顺序宜先考虑路基外侧，后内侧，路基两侧应同时对称注浆，以免路基地层变形。
④.注浆根据不同深度，采用不同规格的花杆进行长度搭配，使每次提升时浆孔顶点满足标高要求及注浆要求。
⑤.注浆随着深度的不同，注浆压力应随时调节。
（4）当注浆达到下列标准时，可结束该孔注浆
①.注浆段注浆压力达终注压力（≥0.3MPa），10min持续注浆量不大于5L/min。
②.当注浆孔口压力突然上升时，注浆难以注入时。
③.当路基面跑浆，路基出现异常，有影响铁路运行安全的苗头时，应立即终止注浆。

注浆夯管机
（5）注浆控制要点：
①.采用先外侧后内侧的注浆方法，然后采用跳孔跳排间隔注浆
②.定量定浆注浆：外侧先注孔采用以定量为主控制，而内侧后注孔以定压控制；
③.结合注浆压力分析地层吸浆量，针对注浆不足的孔应二次注浆；
④.注意检查压力、流量、浆液及周围环境变化，认真记录并及时调整注浆参数，做到施工过程动态控制；
⑤.注浆过程派专人负责填写注浆记录表，记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，监控联通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。
(二)注浆设计原理
（1）注浆设计思想是通过钻孔向被加固土体内注入一种极浓的浆液，在注浆点附近使土压密，在出浆口附近形成浆泡或脉状凝结体，向外扩张的浆泡将在土体中引起复杂的径向和切向应力体系。
注浆设计参数
注浆材料：包括材料种类和配方，水灰比1：1。浆液影响半径：在设计压力下，所能达到的有效扩散距离。
浆液扩散半径R是一个重要参数，它对灌浆工程量及造价具有重要的影响。R值可按理论公式进行估算；当地质条件较复杂或计算参数不易选准时，就应通过现场注浆试验来确定。

式中：K-渗透稳定系数 P-注浆压力
r0-注浆半径 t-注浆时间
n-土的孔隙率 β-损失系数，一般取0.1-0.3
注浆孔布置及加固范围：根据地层情况，有效扩散半径，确定合理的孔距、排距、孔数和排数。
（2） 本工程注浆范围为框身范围内及框构两边墙外缘外侧各10m，既有线两侧为斜孔注浆，沿线路方向间距为1.5m，同一断面内路基每侧设置三个斜孔进行注浆，注浆深度分别为6m、9m、12m。基坑范围内注浆为垂直注浆，采用梅花型布置，垂直线路方向间距为1.5m，纵向间距为1.5m。经计算：注浆加固后的地基满足结构物承载力以及沉降的要求。注浆孔布置图见附图

既有东北环线
顶进方向

（3）注浆压力确定注浆压力的原则不破坏地层结构，因此注浆
压力p小于地层的起劈压力。
=
式中： — 实际注浆压力，MPa；
—有效内摩擦角；
C—有效粘聚力；Pa；
—土层重度，g/㎝3；
h —注浆段深度，m；
γw—水层重度，g/㎝3；
—注浆点地下水位高度，m；
k—主应力比。
将地层参数代入上式，为了安全，视有效粘聚力C为零。
计算得出
根据以上数据分析，为保证线路路基不变形，暂定取注浆压力0.2-0.5MPa；浆液比重、初终凝时间等数据，由项目部实验室现场测定确定。
（3）注浆量
理论上注浆量的体积应为土的孔隙体积，但在注浆过程中，浆液并不可能完全充满土的孔隙体积，而土中水分亦占据孔隙的部分体积。所以，在计算浆液用量时，通常应乘以小于1的灌浆系数，但考虑到浆液容易流到设计范围以外，所以灌注所需的浆液总用量Q可参照下式计算：
Q=K·V·n·1000
式中：Q为浆液总用量（L）；V为注浆对象的土量（m3）；n为土的孔隙率；K为经验系数（取1.1）。
（三）路基注浆施工时间安排
路基注浆于2017年12月10日—12月30日进行，施工时搭设临时围挡（距离线路中心2.5米）。
四、安全保证措施
（一）注浆施工安全注意要点：
1、安全用电，遵守国家规范，规范用电。
2、施工人员须注意安全生产，配备好必备的劳动及保护用品。
3、注浆时，防止注浆用输浆管爆裂，在接触注浆管的时候，尤其要注意。做到不合格管不用，磨损超标的材管不用。
4、尤其对原有路基注浆时，严格控制注浆压力。
5、第二阶段注浆时，要做到“四不”注浆，“监护及防护人员不到位时不注浆，线路整修人员不到位时不注浆，线路略有变化时不注浆，沉降观测数据不到位时不注浆”。
6、注浆时，线路观测人员现场跟踪观测，随时掌握线路变化，发现情况立即对线路进行整修。
7、注浆时每个作业区域设专职安全员及现场指挥人员各一名。
8、注浆时，将装好袋的备用石碴放止距作业区域最近处，但不得侵入限界。
9、线路整修人员拿好工具在指定地点待命，随时听从现场指挥人员调动。
10、路基注浆过程中应设驻站联络员及现场防护员，保证既有线施工营业线安全。
（二）线路观测
路基注浆施工时因注浆压力较大，增大了路基内外土层压强差，有可能造成既有路基、线路隆起或沉陷，危及铁路运营的安全，因此对既有线进行实时观测。
监测点布设：施工前布好原始观测点，记录原始数据。线路钢轨边上各设28个观测点，路基两侧各设14对观测点，间距6m。钢轨上观测点观测线路位移变化，路基两侧观测升降变化。
观测频率：施工过程中在工务部门的协助下随时进行监控测量，逐一观测，最长不超过8小时，每次的测量值与其前次值进行比对，分析线路在工程施工中的动态变化，及时反馈信息指导施工，修正设计参数，优化施工工艺，变更施工方法。如有既有既有线路发生变化，要及时在工务人员的指导下整修线路，以确保铁路运营安全。

五、质量保证措施
（一）质量保证措施
1、放注浆管前，先在地表进行射水实验，待气、浆压正常后，才能下注浆管施工。
2、采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样检验，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，下垫上盖，防止水泥受潮结块。
3、浆液水灰比、浆液比重等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。搅拌桶做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。
4、施工前进行现场试验性施工，确定具体施工工艺参数。
5、实行技术人员随班作业制，及时发现和处理施工中的质量隐患。
6、浆液应用机械搅拌均匀，在使用前应过筛，并随拌随用。冬季施工时，必要时采取保温措施，保证浆液不冻结。
（二）质量控制要求
1、注浆施工过程应做好相应的自检施工记录。注浆施工时应详细记录每一个钻孔的每次注浆压力、每次注浆量、每次注浆时间和总注浆量等参数进行详细记录，发现异常有针对性解决。
2、及时整理资料，经常分析相邻注浆孔和相邻排注浆孔的注浆流量、注浆压力和注浆量等参数，根据各参数的变化情况估计注浆效果。对注浆过程中存在的问题，及时进行分析处理。
3、注浆过程中，应对既有线路基、周围建筑物等进行沉降、倾斜、变形和位移观测。
4、水泥浆不得离析，供浆要连续，拌合要均匀，在喷浆过程中经常会因为机械故障、喷嘴堵塞等原因造成施工暂时停止，喷浆连续性得不到保障就会影响工程质量，故现场应有专业维修人员，如因故停机超过3h，为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路清洗后备用。
5、注浆施工过程中加强质量控制，按注浆孔的2%～3%布置质量自检孔，且每个注浆段落不得小于3孔。注浆结束后应采用钻孔法或原位测试法对注浆填充率、密实度或变形模量进行注浆效果检验。
五、应急预案
注浆过程中如发生路基隆起，大于3mm时，及时停止注浆，与设备单位北京铁路局配合，及时调整线路标高，顺平线路，如持续升高，进行钻孔泄压，同时抢险人员扒出道碴调整线路，如遇重大险情时，启动应急预案程序。
（一）成立抢险领导小组，明确责任分工
抢险领导小组要以项目经理为组长，项目副经理、项目总工程师及项目部安全室主任为副组长的领导小组，具体人员安排如下：
组 长：于广涛 13902086177
副组长：毕宗伟 13821306929 刘勇江 13810989299
组 员：任小森 18222867230 赵杨 13702002046
张京伟 15122731608 刘爽 18500357383
张亮 15122486041
抢险领导小组职责：研究、审批抢险方案；组织、协调各方抢险救援的人员、物资、交通工具等；保持与上级领导机关的通讯联系，及时发布现场信息。
抢险领导小组组长职责：抢险领导小组组长为第一负责人，在现场出现紧急情况时，根据现场情况要立即组织人员抢险，同时配合上级主管部门调查，组织现场作业人员学习安全知识及抢险应预案组织措施，定期检查现场安全情况。
抢险领导小组副组长职责：协助组长工作，在组长不在场的情况下行使组长权利、协调处理相关工作，具体负责现场的生产安全管理，恢复和保证生产正常进行。
组员职责：协助副组长工作，具体组织及执行应急预案的实际工作，保证预案的快速准确实施。
（二）应急物资
应急物资的准备是应急救援工作的重要保障，项目部应根据潜在的事故性质和后果分析，配备应急物资，包括救援机械和设备、交通工具、医疗设备和必备的生活保障物资，抢险物资要根据事故风险分析情况存放于有可能发生事故的最近现场，并且要有明显标志，派专人负责保管，任何个人和组织不得动用抢险物资。同时，现场作业人员要明确抢险物资的存放地点及用途，在组织学习抢险应急预案时要认真学习各种抢险设备的使用方法，对于私自动用抢险物资的个人和组织要严格处罚，根据实际情况，在必要时可以送交公安机构处理。
主要应急物资、机械设备储备表
序号
材料、设备名称
单位
数量
规格型号
主要工作
性能指标
现在何处
备注
1
挖掘机
辆
1
PC200
1.6m3
现场

2
对讲机
台
10
GP88S

现场

3
装载机
台
2

2m3
现场

4
面包车
辆
1

现场

5
小汽车
辆
2

现场

6
起道机
台
10

现场

主要应急物资、机械设备储备表
序号
材料、设备名称
单位
数量
规格型号
主要工作性能指标
现在
何处
备注
1
枕 木
根
200

现场

2
彩条布
M2
5000

现场

3
铁 锹
把
100

现场

4
扒 镐
把
100

现场

5
洋镐
把
100

现场

6
各种行车牌
套
2

现场

7
抬 筐
个
200

现场

8
编织袋
个
3000

现场

9
草袋子
个
3000

现场

10
大板
m3
20

现场

11
抬杠
根
100

现场

12
道尺
把
2

现场

13
石 碴
m3
200

现场

14
木方子
m3
10

现场

15
钢轨
根
20
12.5m

现场

16
信号旗
套
5

现场

17
喇叭
个
5

现场

18
联电夹子
对
3

现场

（三）组建抢险队，进行应急知识教育培训
项目部组建抢险队，队长为杨建哲，发现危险时首先抢险队进行抢险，需用较多人员时可向站段工区申请人员增派，及时进行汇集，对抢险队和项目部所有人员均进行针对性的应急知识培训。
（四）互助协议
与相关单位建立快速联系通道，以便及时处理问题，主要有：建设单位、监护单位建立联系。
（五）应急响应
施工过程中施工现场或驻地发生无法预料的需要紧急抢救处理的危险时，应迅速逐级上报，次序为现场、办公室、抢险领导小组、上级主管部门。由安质部收集、记录、整理紧急情况信息并向小组及时传递，由小组组长或副组长主持紧急情况处理会议，协调、派遣和统一指挥所有车辆、设备、人员、物资等实施紧急抢救和向上级汇报。事故处理根据事故大小情况来确定，如果事故特别小，根据上级指示可由施工单位自行直接进行处理。如果事故较大或施工单位处理不了则由施工单位向上级主管部门进行请示，请求启动上级主管部门的救援预案。
根据铁道总局《铁路行车事故处理规定》的要求，建立安全事故报告制度，审报程序如下：
1、立即将所发生的安全事故的情况，报告上级主管部门。
2、在二十四小时内写出事故报告，报铁路局主管部门和业主。
3、报告内容：
⑴ 事故发生的时间，地点（线别、站名、区间、公里、米）、单位。
⑵ 事故的简要经过、伤亡事故，直接经济损失的初步估计。
⑶ 事故发生原因的初步判断。
⑷ 事故发生后的措施及事故控制情况。
⑸ 事故报告单位。
⑹ 按“行车事故报告表”（安监报-4）填报。
4、对发生事故的责任人、责任单位按规定处罚
应急事故发生处理流程图

紧急事故发生

上报安质部
人员伤亡

抢险领导小组

抢险方案确定
上报监理、业主、设计院、路局
现场处置、
送医院抢救

物资、设备到位

进行抢险

抢险结束、恢复生产措施及善后处理、
进行总结

（1）值班电话：，实行昼夜值班制，项目部值班时间和人员如下：
7：30～20：30— 于广涛 联系电话：[phone]
20：30～7：30— 杨建哲 联系电话：[phone]
（2）紧急情况发生后，现场要做好警戒和疏散工作，保护现场，及时抢抢险，并由抢险领导小组组长指挥，在3分钟内电话通报到值班室，主要说明紧急情况性质、地点、发生时间、有无伤亡、是否需要派救护车、消防车支援到现场实施抢救，如需可直接拨打120、119、等求救电话。
（3）值班人员在接到紧急情况报告后必须在2分钟内将情况报告到抢险领导小组组长和副组长。小组组长组织讨论后在最短的时间内发出如何进行现场处置的指令。分派人员车辆等到现场进行抢救、警戒、疏散和保护现场等。由安质部在10分钟内以小组名义打电话向上一级有关部门报告。
（4）遇到紧急情况，全体职工应特事特办、急事急办，主动积极地投身到紧急情况的处理中去。各种设备、车辆、器材、物资等应统一调遣，各类人员必须坚决无条件服从组长或副组长的命令和安排，不得拖延、推诿、阻碍紧急情况的处理。