左线出口浅埋段地表注浆施工技术方案.doc

二广高速公路怀集至三水段第十一合同段 马头塘隧道防排水施工方案

二广高速公路怀集至三水段
第十一合同段
(YK42+750～YK44+820)

马头塘隧道左线出口浅埋段

地表注浆加固施工方案

编 制：
复 核：
中铁四局集团第四工程有限公司
二广高速公路怀集至三水段十一标段项目经理部
日期：2007年10月12日

目 录

一、工程概况……………………………………………………………………………2
二、组织机构……………………………………………………………………………2
三、施工总体计划………………………………………………………………………3
四、施工方法……………………………………………………………………………4
五、质量保证措施………………………………………………………………………7
六、安全保证措施………………………………………………………………………9
七、文明施工与环境保护 ……………………………………………………………10

一、工程概况
原设计隧道左洞出口ZK43+789～ZK43+835以III级围岩为主，长46m，为弱—微风化变质砂岩，中厚层状构造，岩体较破碎，呈块石状镶嵌结构。但施工中经采用TSP203超前地质预报、超前地质钻探和地质雷达探测结果，经综合分析表明，该段为V级围岩，强风化变质砂岩，岩体软弱破碎，节理裂隙发育，呈碎块装松散结构，围岩稳定性差。经洞顶横断面测量显示，该段隧道浅埋，最浅埋深约4m。隧道覆土由左线向右线倾斜，坡度陡，左、右侧埋深相差超过13m，偏压较严重，隧道穿越该处自流泉补给区，地下水较丰富，开挖时易发生滑塌，产生冒顶事故。为了保证进洞施工安全，在进洞开挖前，首先对ZK43+789～ZK43+835段，采用Φ42注浆小导管，梅花形布置，双液浆进行地表预注浆加固处理，地表注浆的主要工程量如下表1所示。
表1 主要工程量表
序号
项 目
工程数量
备 注
1
钻 孔
3109.5 m
深3.5～6m
1
Φ42注浆小导管
3109.5 m
Φ42×3.5mm
2
32.5号水泥浆液掺5%水玻璃
112.719m3
参照右线出口
二、组织机构 图1 施工管理组织机构框图
项目经理：刘 俊
项目副经理：吕成志
总工程师：张奎
工程技术部（刘光才）
安全质量部（钮小祥）
物资设备部（杨永平）
财 务 部 （谢海斌）
工地试验室（周宝玉）
综合办公室（郑允灿）
计划合同部（郑晓东）
隧道一队
隧道二队（何 忠）

隧道工程师：刘光才
三、施工总体计划
该浅埋段位于左线与右线之间的洼地，地表注浆人员、机械和施工用原材料，先用装载机运至右线洞口，再通过右线隧道耳墙外侧修筑的施工便道人工运至施工现场。施工用风直接从右线隧道施工用风专用管道分支接长，在经分支供给各钻机。施工用水可直接使用右线隧道上的高位水池供给，不满足施工用水所需时，可用增压泵从空压机房冷却水池取水补充。钻孔及注浆施工尽量安排在白天进行，若需夜间施工，则必须提高充足的照明，施工用电可直接从空压机房后面的变压器配电箱下线，用绝缘电缆引至施工现场。地表注浆施工采用从下至上，间隔施工，分级加密方式施工。先序孔施工为后续孔钻孔创造好的钻孔施工环境，后序孔施工对先序孔的施工质量和土层固结效果进行检查。
1、地表注浆施工
1.1、主要施工工序：测量放样→坡面处理→孔位布置→支架搭设→钻孔施工→安装注浆管小导管→注浆施工→效果检查。
1.2、施工参数
1)、施作范围：隧道纵向为ZK43+789～ZK43+835段，长共计46m，隧道横断面方向宽度为左右侧起拱线以外5m，宽共计26.61m。
2)、注浆小导管：Φ42×3.5mm热扎无缝钢管，钢花管长度3.5 m～6m不等，另在端部留1m不打孔作为注浆施工时的止浆段。横纵间距1.5m×1.5m，梅花形布置，具体入土深度，视具体隧道断面顶部覆盖层厚度进行布置，深至隧道轮廓线外0.5m，详见附图1《注浆孔分布示意图》。
3)、注浆采用水泥浆(另加5%水玻璃)。水泥浆液原材料中的水泥采用32.5水泥，水灰比1：1(重量比)；注浆压力控制于0.5～1.0MPa；注浆效果：达到隧道顶部覆盖层的预加固的目的。
2、施工进度
2.1、计划开工日期为2007.10.16；计划完工日期为2007.11.9。
2.2、工序进度控制(如表2所示)
表2 进度控制表
项目
10.16
10.20
10.24
10.28
11.1
11.5
11.9
钻孔

注浆

四 、施工方法
1、施工工艺及质量控制流程如图2所示
图2 施工工艺及质量控制流程图
不合格
合 格
不合格
合 格
钻孔、清孔
注浆试验
安装小导管
测量放样
坡面处理
效果检查
小导管加工
返工处理
注 浆
材料检测
浆液配置
材料检测
钻孔检验

2、施工准备
施工准备的主要内容有，施工人员配置、机械设备配备等。
2.1施工人员配置
渗沟施工每作业班配置人员如表3所示
表3 地表注浆施工人员配置表
工程名称
人员数量(人)
备注
施工队长
1
组织协调
施工员
1
技术管理
质检员
1
质量检测
试验员
1
试验检测
安全员
1
安全管理
测量队
3
测量控制
司 机
3

技 工
25
地表注浆
其 他
15
配合施工
合 计
51

2.2施工机械设备配备
地表注浆主要施工机械如表4所示
表4 地表注浆施工机械配备表
序号
机械名称
型 号
单 位
数 量
1
挖掘机
大宇ds220lc-7
台
1
2
自卸汽车
5t
台
2
3
钻 机
YT28
套
15
4
空压机
20m3
套
3
5
注浆机
液压式
套
2
6
制浆机

套
2
7
小导管加工设备

套
4
3、地表注浆施工
3.1、施工测量
1)、检查测量器具，复核基准点。
2)、施工前，测设地表注浆范围主要控制点，并做好护桩。
3)、施工障碍物清除后，测放各施工分区控制点。
4)、测量确定各个注浆孔的位置并标明隧道埋置深度、孔施工分序及其编号，明确各分区的钻孔深度和小导管加工长度，并下发书面测量技术交底。
5)、检测修正和各后的地表横向坡度，确定钻孔方向。
3.2、坡面处理
1)、首先用人工砍伐施工区域内影响地表注浆施工的树木，再人工修整坡面。
2)、清表不得放火烧方。
3)、坡面修整时，必须将坡面钻孔部位的种植土及危石清理干净，保证施工安全。
3.3、钻孔施工
1)、钻孔在清表完成后进行。
2)、钻孔位置和深度按照测量技术交底指导下进行，距离隧道开挖轮廓线0.5m，不可侵入隧道开挖净空。
3)、钻孔方向为垂直于清表后坡面的方向。
4)、孔径大于小导管管径10mm。
5)、成孔后，必须立即用高压风清孔。
6)、钻孔要圆而直，并检查其深度、孔径等满足要求。
3.4、施作小导管
1)、小导管下料长度根据现场具体孔位确定，详见附图1所示。
2)、管头做成10cm的尖端，尾部用φ6.5mm钢筋焊接环向加强箍，距尾部15cm处设设止浆环，尾部1m范围内不打孔，作为注浆时的止浆段，其余部分四周钻四排φ8mm压浆孔，单排孔间距15cm，各排注浆孔梅花形交错布置。
3)、清孔完成并经监理工程师验收合格后，将小导管用钻机顶入孔内，入土长度不小于小导管总长的95%，且止浆环必须顶入土中。
4)、钢管顶入后，封堵管周边的裂隙，以提高注浆效果。
3.5、注浆
注浆施工分两步进行，首先在各分区(孔深不同的部位)中和不同土质中，选取典型断面上的孔位分别进行注浆试验，以确定不同孔深，不同土质中的单位吸浆率(土的空隙率)，以及在施工中合理的施工工艺，检查机械设备和各种管路的性能，合理搭配人员结构和优化施工技术方案。注浆试验完成，经监理工程师审查合格后，方可在注浆试验成果的指导下，组织进行大面积施工。
1)、采用“钻一孔→检验一孔→注一孔”全孔一次性注浆的施工工艺。
2)、注浆前，全面检查并维护机械设备，使其运转正常，管路连接紧固有效，并配备充足的易损件配件。
3)、地势较陡峻部位注浆时采用单孔注浆，地势较平缓部位采用群管注浆，一次注浆管数可为3～5孔，以加快施工进度。
4)、注浆结束控制标准，单孔注浆时，采用注浆量和终压控制两项指标进行双控，注浆压力从小到大，当单孔注浆量达到设计注浆量(或注浆试验确定的注浆量)时，可结束本孔注浆，当注浆压力达到设计终压，而注浆量仍达不到设计注浆量(或注浆试验确定的注浆量)，且10分钟内注浆量无明显增加时，亦可结束本孔注浆。当采用群孔注浆时，采用注浆压力控制为主，当注浆压力达到设计终压后，持压不小于10分钟可结束本次注浆。
5)、注浆过程中安排专人要全程监控注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆和漏浆。
6)、注浆过程中不必须做好注浆记录，以便分析注浆效果。
3.6、施工注意事项
1)、地表注浆施工过程中，当隧道开挖掘进施工进入影响区域内时，暂停洞内开挖施工。
2)、地表注浆施工必须对已埋设的地表沉降观测桩点的保护，施工期间不得破坏。
3) 、钻孔作业尽量采用干钻，当干钻难以进行时，方可改用水钻，避免施工用水深入，恶化隧道洞内开挖施工环境。
4)、坡面处理根据施工安排，分段分区进行，其分区方法与钻孔施工分区相协同，处理时应形成单向坡，以利排除雨水，并将表面拍实，避免雨水渗透，浸泡隧道围岩，恶化隧道施工环境。
5)、钻孔施工与注浆施工要连续进行，合理衔接，钻孔检验合格后及时完成注浆，尽快固结下部土体，截断地表及地下水的渗流通道。
五、质量保证措施
建立健全施工质量保证体系，详见附图2所示
1、建立质量管理领导小组
组 长：刘 俊
副组长：张 奎 宋 斌 吕成志
成 员：钮小祥 周宝玉 关庆烈 洪学钢 郑晓东 郑炫诚 王 静
2、质量管理目标
确保分项工程合格率达到100%。杜绝重大质量事故；消除质量隐患和主要工程质量通病。力争成为全线典范路段。
3、组织保障措施
1)、建立质量管理组织机构及质量管理体系（见附图2所示）。
项目部成立质量管理领导小组，经理亲自抓。实行项目经理和总工质量目标管理责任制。配齐专职质检工程师和质检员，并制定相应的对策和质量岗位责任制，推行全面质量管理和目标责任管理，使创优规划真正落到实处。
2)、健全技术管理机构
建立以总工为首的技术管理体系，实行技术人员岗位责任制，逐级责任到人，一级抓一级，一级保一级。项目部配备相应的高级工程师和专业工程师，负责工程的技术管理、技术保障和技术攻关。各作业施工队的技术员负责现场质量和技术工作。
3)、完善技术管理措施，认真校对设计文件，对一线施工人员做好技术交底，对重难点工序下发《作业指导书》，明确质量标准。工前进行岗位培训；施工中做好有关工程进度、质量检查、隐蔽工程、试验报告、障碍物拆除、技术交底等原始记录和照片。
4)、建立健全严格的自检制度
⑴、成立以总工程师为组长的质量检测小组，配齐专职质检工程师、质检员，施工安全质量监察员，制定相应对策和质量岗位责任制，推行全面质量管理和目标责任管理，真正使创优计划落到实处。
⑵、工地设立常规的能满足工程需求的工地试验室，配备完善的试验、计量设备，建立严密的检查制度和检查程序，组织有责任心、业务过硬的人员专职负责。
⑶、施工过程中自觉接受监理单位和建设单位的质量监督，进行自检、互检、交接检，并定期不定期地组织质量大检查，严格奖罚制度，确保创优目标的实现。
⑷、制订执行队旬检、项目部月检、总公司季检的日常抽检制度，每次检查都用优质工程标准进行对照。
⑸、对地表小导管注浆隐蔽工程项目，首先由班组、施工队、项目部逐级进行自检，自检合格后会同监理工程师一起复检，检查结果填入相应的质量记录表格，双方签字责任到人。
⑹、测量资料须经换手复核，交项目总工程师审核后报监理工程师批准，现场测量基线、水准点、控制网及有关标志须进行定期复测检验，确保测量精度符合规范要求。
⑺、各项工序完成后，进行质量检测，验收检测在项目部内分两级进行，先由施工队进行全面检测，并认真做好记录，确认质量合格后交项目部审查，并由项目部进行“复检”或“抽检”，确认合格后报监理工程师“复检”或审批，方可进入下道施工工序。
4、施工技术措施
1)、组织施工技术及管理人员，认真学习，小导管地表预注浆相关的专业知识，提高管理及施工人员的专业技能。
2)、严格按照设计图纸、合同文件、施工技术规范和国家相关的技术标准的要求，全方位，全过程实施质量监控管理。
3)、合理安排施工生产，避开雨天，尽量安排白天施工，必须夜间施工时，必须配备充足的照明设施。
4)、分级下发地表注浆施工技术交底资料，并组织召开现场交底会，力保施工质量，人人是保证，处处无隐患。

六、安全保证措施
建立健全安全保证体系，详见附图3所示。
1、加强该段地表沉降监控量测工作，严格按照规范要求进行，确保数据准确无误，为隧道施工安全提供保证，并及时发现和处理安全隐患。
2、建立完善的交接班制度，并记录施工、安全等情况。进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全帽及防护用品，遵章守纪，听从指挥。
3、结合安全管理目标，开展安全技术教育。教育职工确立“安全第一”的思想，开展定期安全技术学习，实现各工种、特别是特殊工种培训后持证上岗。认真建立安全教育台帐，实行“一人一卡”制度，使安全教育不留死角。
4、建立定期和不定期的安全检查制度，定期检查制度为项目经理部每周一次，作业班组每天班前、班中、班后各一次。施工现场配备兼职安全员，负责班组安全工作，专职安全员轮班24小时巡检。每次检查均记录备查，检查中发现的事故隐患由检查人员填发整改通知单，做到定人、定措施、定时间进行整改，要害部位由检查人员现场蹲点督促整改，整改后用书面反馈。
5、进入施工现场必须有效配戴安全帽等安全防护用品，当脚手架高度超过2m时，必须在四周设置安全护栏，安照高空作业进行安全管理。
6、施工现场地势较陡，施工前必须对坡面上的危石彻底清理。
7、陡坡地段钻孔施工必须搭设脚手架，脚手架基础必须牢固可靠，各项指标满足要求。施工用水必须引至脚手架范围之外，避免其变形。
8、在进洞前应完成对风、水、电路等设施的统一安排，各洞口设专职电工，洞内电线严禁乱扯乱挂或与钢制品搭接。同时，进洞前先做好洞口工程，稳定好洞口的边坡和仰坡，做好天沟、边沟等排水设施，确保地表水不危及隧道的工程安全。
9、施工作业中的各个施工工序必须在进行质量检查的基础上，进行安全专项检查。施工用电、用气和用水等不满足施工或隧道安全，不得进入下道工序施工。高空安全作业未搞好，检查出来的安全隐患不排除，不得进入下道工序施工。
10、采用风钻钻孔时，应先检查机身各部件和绝缘装置是否良好，工作面内不得拆卸、修理风钻，严禁在残孔中继续钻孔。
11、材料运输车辆必须处于完好状态，制动有效，严禁人料混载。所有运载车辆均不准超载，超高运输。凡停放在接近车辆运行界限处的施工设备与机械，应在其边缘设置低压红色闪光灯，显示界限，以防止运输车辆撞碰。
12、施工现场设置各种安全警示标识和标牌等。
13、注浆作业时，必须对管道接头部位进行防护，避免其脱落造成高压浆液伤害。
14、施工期间为本地雨季末期，但仍要做好雨季施工的各项准备工作。
七、文明施工与环境保护
1、建立创建文明工地领导小组，健全管理网络，明确各级责任人。
2、积极组织职工学习有关文明施工管理规则、条例及文件，开展文明施工教育活动，提高职工的环保意识和公民的责任意识。
3、增强“把困难留给自己，把方便让给别人”的为民意识。落实“集中、快速、文明”施工的方针，在施工中时时、处处、事事体现爱民、便民、的原则。
4、组织文明施工督查小组，巡回检查、监督，保持设施完好、整洁，施工人员文明有礼。
5、施工场地地界明确，必要地点进行围蔽。各工点区域范围的环保与卫生、现场文明施工由工点负责，责任落实到人，服从有关环保部门的监督和指挥。
6、合理布置注浆孔孔位，现场布孔参照附图1结合现场实际情况确定，尽量保留并维护周边现有植被，严重影响施工的树木方可清除。
7、施工废水设临时排水系统，废水和废浆合理引排，集中堆存，并除油和沉淀处理后方可排入附近溪沟。
8、与当地群众搞好关系，自觉维护周边绿化，不随意侵占线外土地，不得将废弃浆液等有害物质，随意倾倒于周边耕地。
9、施工区域设置施工围栏和警戒标志，挂牌施工。
10、施工场地靠右线侧为作业二队的生活饮用水源，施工中要注意保护，地下存有的地下水，为附近村民的主要饮用水源，施工中不得造成污染。

10
中铁四局集团第四工程有限公司

附图2 质量保证体系框图