排气阀井端头加固方案docx.docx
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北京市南水北调配套工程
南干渠工程施工第十二标段
排气阀井端头加固
施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁隧道集团有限公司
北京南水北调配套南干渠工程第十二标项目经理部
二〇一〇年十月十六日
目录
第一章编制依据2
第二章工程概况3
2.1工程概况3
2.2工程地质及水文地质4
第三章施工准备6
3.1技术准备6
3.2现场准备6
3.3施工机械准备6
3.4劳动力准备7
3.5施工工期7
第四章施工方法8
4.1施工总体部署8
4.2施工工艺流程8
4.3钻孔9
4.4注浆9
4.5注浆效果检测11
第五章安全质量保证措施13
5.1安全保证措施13
5.2质量保证措施14
第六章环境保护及文明施工保证措施15
第一章编制依据
1、北京市南水北调配套工程南干渠工程地质勘查报告（十二标）。
2、北京南水北调配套南干渠工程十二标施工图纸。
3、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-19992003版）。
4、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
5、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）。
6、《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）
7、现场场地、管线、工程地质及水文地质等实际情况。
8、其他有关规范、手册及参考文件资料。
第二章工程概况
2.1工程概况
本标段35#、36#、37#三座排气阀井竖井均采用一衬为格栅钢架及C25喷砼支护，二衬采用C25钢筋混凝土衬砌的结构形式，其中36#、37#排气阀井兼做隧洞二衬施工竖井，为隧洞二衬施工提供施工通道。
排气阀井身开挖深度为17.996～18.343m，37#、36#排气阀井衬砌后净长度4.4m，净宽7.8m，35#排气阀井衬砌后净长度3.6m，净宽7.8m，井身衬砌厚度为80cm。
37#排气阀井（9#二衬竖井兼37#排气阀井）位于团忠路与京福路交叉口西侧约500m，团忠路北侧南郊农场内，排气阀井中心桩号为T1+520，施工场地原为农田，地表周围无建筑物。
36#排气阀井（8#二衬竖井兼37#排气阀井）位于团忠路与黄亦路交叉口北侧侧约100m，团忠路北侧南郊农场内，排气阀井中心桩号为T1+140，施工场地原为农田，地表周围无建筑物，西侧约50米以外为仓库厂房。
35#排气阀井位于黄亦路北侧近南五环附近，距南五环约500米，排气阀井中心桩号T0+430，施工场地位于钢材市场院内，附近为钢材市场及仓库厂房。
根据设计图纸要求，排气阀井端头加固范围沿隧道轴线方向长9m，横向宽12m，竖向深12m，具体布置形式见图2-1、2-2。
图2-1排气阀井端头加固范围平面图
图2-2排气阀井端头加固范围剖面图
2.2工程地质及水文地质
1、工程地质情况
根据岩土工程勘察报告，工程区所在北京地区属华北地层分区，场区内均被第四系全新统冲、洪积层覆盖，其沉积物主要为永定河冲洪积物。
西部上游以厚层砂土、卵砾石层为主，向东过度为粘性土、粉土与砾土、卵砾石交互沉积层。
勘察深度范围内无湿陷性土、膨胀土、风化岩及残积土等特殊土的分布。
地下水主要为上层滞水、潜水和层间潜水，上层滞水下段地下水位标高大致在32.42～22.92之间，稳定性差。
潜水下段地下水水位标高为：
11.12～14.03m，含水层主要为卵石⑥层。
根据《岩土工程勘察规范》，对地下水分别取样试验分析。
经分析，地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具有弱腐蚀性，地表水对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性；地表水、地下水对钢结构具弱腐蚀性；地表水地下水对混凝土结构无腐蚀性。
本标段排气阀井自上而下的地层岩性依次为杂填土①2、粉土②、粉细砂②2、粉细砂③2、粉质粘土③、粉土③，排气阀井各层地质分布及厚度如下图：
图2-3排气阀井纵向地质剖面图
2、水文地质情况
本标段钻探揭露之地下水含水层由一层含水层过渡到多层含水层，其岩性以②1、③1层中细砂，④层中粗砂和②层粉土为主，渗透系数分别为5～25m/d，15～40m/d和0.1～1.0m/d，局部水量较大，隔水层为粉质粘土、粘土，含水层与隔水层基本呈互层状分布，各层含水层都有本层的水位，但不稳定，且连续性差。
部分含水层局部地段因隔水层分布的变化或受地下水开采的影响，承压水位低于含水层顶板，形成层间潜水。
勘探期间（2009年4月）地下水位为28.9~27.2m、21.4~17.7m、14.2~11.14m。
第三章施工准备
3.1技术准备
1、施工前组织相关人员认真、详细的阅读施工图纸及有关施工技术文件，充分理解设计意图。
2、施工前对所有参加施工的人员进行分级分层次的技术交底。
即：
总工、技术管理人员、施工员、施工班组长、操作工人，交底内容按设计文件、现行施工验收规范及施工工艺标准编制。
3.2现场准备
1、材料准备：
材料应根据施工进度计划及该工程材料的实际使用量进行准备。
进场材料应满足以下情况：
（1）材料进场前须进行报审通过
（2）材料进入现场的储备应满足施工进度需要；
（3）材料进场必须经专人验收，不经过验收的材料不准进场；
（4）材料进场必须按规范要求进行抽检，严禁未经检验或检验不合格材料入场；
（5）材料在使用中应按先进场先使用的原则进行。
2、施工测量准备：
以建设单位提供的导线控制点及水准点为基础，根据施工需要加密后引测至施工现场。
3、地下管线勘测
根据设计提供的《北京市南水北调配套工程南干渠工程地下管线平面分布图》以及排气阀井开挖施工显示：
在排气阀井周边无地下管线分布。
3.3施工机械准备
根据本工程施工工程量及施工进展计划安排，本着合理投入的原则，排气阀井端头加固施工的主要机械配置见表3-1。
表3-1钻孔、注浆参数表
名称
型号
数量
产地
备注
钻机
TXU-75D
2台
石家庄
含钻杆￠42、回转器、变速箱、机架、操纵仪
连续供料搅拌器
SJB-300×2
2台
镇江
0.78立方搅拌仓
注浆泵
ZBSB-70-11
2台
镇江
消音器、测定器具
台称
1台
500kg
3.4劳动力准备
排气阀井端头注浆加固土层施工本着合理投入、适当加快工期进度并与施工机械配套的原则进行劳动力投入，劳动力分两班（每班12小时）交替作业，具体安排见表3-2。
表3-2劳动力投入计划
工种
单位
人数
备注
兼职安全员
人
2
每班各1名
技术值班人员
人
2
每班各1名
成孔作业人员
人
10
每班各5名
注浆作业人员
人
6
每班各3名
3.5施工工期
钻机钻进速度为0.4m/min，单根长17.5m，每孔需要1小时左右，每天完成25根左右，完成端头加固一侧需要用时8天左右。
第四章施工方法
4.1施工总体部署
本次钻机注浆为后退式注浆，注浆范围长、宽、深分别为9×12×12m。
根据地质情况反映，注浆浆液拟为1：
1水泥浆，同时，为保证不串浆，第一节钻杆采用1：
1纯水泥浆+稀释水玻璃双液浆的注浆方式施工。
注入的浆液通过渗透在管体附近形成坚固的浆柱体，相邻注浆管周围的浆柱体相互衔接，形成连续的浆液固结体。
钻杆长度为2m/节，外径φ42钢管，间距为0.5m，梅花形布置，孔位布置见图4-1。
图4-1孔位平面布置图
4.2施工工艺流程
施工工艺见图4-2。
清洗钻杆
下一循环
图4-2土体加固注浆施工工艺流程图
4.3钻孔
注浆管直径为Φ42mm，每节管长为2m，管间用螺纹口连接。
施工时，预先在地面搭设操作平台，跳序进行施工。
洞口土体加固区域为设计地面高程下6.64m，同时，注浆加固区域深度为12m，为达到加固土体的效果，每次钻孔深度为18.6m。
土体加固截面图如下4-3。
图4-3土体加固区域截面图
按照测量人员放出的点位进行钻机就位，钻机安装平稳牢固，确保钻孔垂直。
严格掌钻杆深度，要慢速运转，根据地层情况确定钻进参数。
密切观察溢水出水情况，出现大量溢水时，应立即停钻，分析清楚原因制定有效措施后再进行施工。
4.4注浆
1、注浆材料
浆液采用纯水泥浆液与水泥－水玻璃双液浆两种。
纯水泥浆液水灰比为1：
1；水泥－水玻璃双液浆成分为A液（纯水泥浆液）和B液（稀释的水玻璃浆液），A液为1：
1水灰比纯水泥浆液，B液为重量1：
1的清水稀释的水玻璃浆液。
双液浆注浆过程中A、B浆液注浆体积比为1：
1。
在纯水泥浆液中可适当添加外加的速凝剂，外加剂主要是调节浆液的可灌性和混合液的凝结时间，因此在施工现场中，外加剂的添加应根据现场的实际情况进行适当的调整。
2、注浆参数
注浆终压：
第一顺序施工孔0.5～1.0MPa，第二顺序施工孔：
0.8～1.3MPa；
凝固时间：
40分钟～1小时；
钻杆回抽幅度：
约20～30cm；
注浆速度：
由于注浆速度与地层孔隙及连通情况、地层密实度有关，注浆速度暂定为每分钟10～20L，根据后续的施工情况进行调节，确保注浆质量；
注浆结束标准：
注浆量与注浆压力双控注浆，每根导管注入规定浆液量，或压力达到注浆终压，即可结束注浆。
3、注浆工艺
注入管直径为Φ42mm，在端点装有管内混合器，使注浆液充分混合。
达到所定的深度，内管的喷气孔关闭，进行横喷射。
注浆泵将浆液压入内管（当为双液浆时，分别压入内管和外管），注浆液从端头浸透到地层中，以20～30cm作为一注浆区间后退式注浆。
按照钻孔施工顺序图，钻孔完成后即进行该孔的注浆，每延米理论注浆量如下：
计算依据：
注浆长度h：
每延米
地层（主要为粉质粘土）孔隙率n：
15％
浆液充填系数a：
0.7～0.9，取0.8
浆液损失率β：
6％～10％，取8%
第一顺序施工孔：
扩散半径0.6m
＝π×0.62×1×15％×0.8×（1＋8％）＝0.147m3；
第二顺序施工孔：
扩散半径0.3m
＝π×0.32×1×15％×0.8×（1＋8％）＝0.037m3；
单根当达到以下条件之一，即可结束注浆：
⑴注浆压力达到注浆终压；
⑵注浆压力上升缓慢，注浆量达到设计要求。
循环达到上述条件可结束注浆：
设计的注浆孔均须满足单根结束标准结束注浆，无漏注现象。
施工中及时形成注浆记录，注意注浆压力与注浆量的变化，每个注浆孔注浆管完毕后，及时对注浆孔实行填土封密，恢复原状。
4、注浆施工技术要求
⑴保证料源固定和材料供应，如需更换材料，应及时通知注浆技术人员作配比试验以确定注浆参数，保证注浆质量；
⑵注浆材料配比对工程质量影响较大，应严格按材料配比进行浆液配制，严禁擅自改变浆液配比；
⑶严格按注浆参数进行施工，不得随意更改；
⑷注浆过程中水泥及水玻璃浆液必须充分搅拌，保证浆液的均匀混合。
⑸注浆过程中应做好详细的注浆记录，加强周边环境巡视，并对浆液进行凝胶时间的测定，确保注浆施工效果及安全。
⑹在地表布设监测点，对注浆过程中的地表隆起进行监测，及时反馈信息，完善注浆施工参数。
5、注浆施工安全注意事项
⑴注浆过程中，如发现注浆压力持续上升，并超过规定的压力时，应停机检查原因，防止堵管。
⑵严禁压力未下降至0时拆卸空气室、压力表、输浆管道、卸浆阀等。
⑶闲杂人员不得进入作业面，以免高压浆喷出或小导管冲出伤人。
4.5注浆效果检测
1、渗透系数检测
注浆施工结束后，通过注浆体内钻孔，用压水、注水或抽水等办法测定地基的流量及渗透系数，确保注浆完成后渗透系数≤1.0*10-8cm/s，不合格者需进行补充注浆。
检查孔的数目根据现场实际情况确定，布孔的重点是地质条件不良的地段以及注浆质量较差或有疑问的部位。
最终保证注浆效果满足设计要求。
2、无侧限抗压强度检测
注浆结束后随机抽取注浆范围内的土体委托有相关水利资质的试验室进行无侧限抗压强度检测，检测强度满足设计要求（检测强度≥1.2MPa）。
第五章安全质量保证措施
5.1安全保证措施
1、成立由项目经理、项目副经理、项目总工、安全总监组成的安全领导小组，其中项目经理为第一责任人，施工副经理为安全生产的直接责任人。
安全总监负责日常的安全工作的落实，督促工人按有关安全规定进行生产。
在施工现场设专职安检员，各班组设兼职安全员。
2、完善各项安全生产管理制度，针对各部门、各工种的各自特点制定相应的安全管理制度，并由各级安全组织督促检查，认真贯彻执行。
3、编制详细的施工安全操作规程、细则及安全技术措施，并发至工班，组织逐条学习、落实；通过考试，及时了解工人掌握的情况，做到熟悉安全操作后上岗。
4、遵守劳动纪律，服从领导和安全检查人员的指挥，工作时思想集中，坚守岗位，未经许可不得从事非本工种作业。
5、开展安全生产的宣传教育，使工人真正认识到安全生产的重要性和必要性，懂得安全生产的科学知识，牢固树立安全第一的思想，自觉遵守各项安全生产法令和规章制度。
6、各班组每天要根据施工工艺要求和作业环境及人员状况进行班前交底，并做好记录。
7、应定期进行安全检查，了解掌握安全生产情况，调查研究生产中的不安全问题，进行改进。
8、进入施工区域的所有人员必须正确佩戴安全帽，特种作业人员必须持证上岗，配比必要的防护用品；严禁酒后上岗。
9、施工现场内要有安全标志，危险地区要设示警牌，且不得随意移动。
障碍物、井设置明显标志，孔口、井口要加盖，槽边设护栏。
10、使用电气设备必须符合技术规范和操作规程与要求，严格防火措施，确保安全，禁止违章作业。
施工作业用火必须经保卫部门审查批准，领取用火证后方可作业。
用火证只在指定地点和限定的时间内有效。
5.2质量保证措施
1、成立质量管理领导小组，项目经理全面负责安全和质量，以预防为主，控制好每道工序。
2、健全岗位责任制，做到各司其职，各负其责。
严格进行班组自检——施工负责人自检——技术员和质检员检查——监理工程师检查的制度。
上道工序不合格，绝不允许进入下道工序，加强各工序的质量控制。
本工程执行24小时值班质量检查制，每一道工序按照相关的规程有规定认真把关，确保施工质量。
3、对特殊工种的作业人员，须持有上岗证，并进行安全培训，具有较强的责任心和熟练操作技能后，方可上岗作业。
4、明确质控标准，树立质量第一的意识。
5、保证料源固定和材料供应，如需更换材料，应及时通知注浆技术人员作配比试验以确定注浆参数，保证注浆质量。
6、应严格按材料配比进行浆液配制，严禁擅自改变浆液配比。
7、严格按注浆参数进行施工，不得随意更改。
8、注浆过程中水泥浆液必须经常搅拌，保证浆液的均匀混合。
9、注浆过程中应做好详细的注浆记录，加强周边环境巡视，并对浆液进行凝胶时间的测定，确保注浆施工效果及安全。
10、在地表布设监测点，对注浆过程中的地表隆起进行监测，及时反馈信息，完善注浆施工参数，确保注浆质量达到设计要求。
第六章环境保护及文明施工保证措施
1、严格遵守国家、北京市有关环境保护和文明施工的规定。
认真贯彻业主有关文明施工的各项要求。
2、加强宣传教育，统一思想，使全体职工认识到文明施工是企业形象、队伍素质的反映，是安全生产的保证，提高员工文明施工的自觉性。
3、本工程建设将全面开展创建文明工地活动，施工现场必须挂牌施工和工作人员配卡上岗；工地现场材料必须堆放整齐合理；工地生活设施必须清洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。
4、落实环境保护和文明施工现场责任区，制定相关规章制度，确保文明施工现场管理有章可循。
5、现场材料、机械设备进场后必须分类放置，并在现场做好标识。
6、每天定时派专人对现场进行洒水清扫，防止扬尘，现场遗撒物要及时清理。
7、严格控制现场使用机械设备噪音，坚决使用低噪音的机械设备，防止噪音污染。
8、采取降噪措施，尽量避免夜间施工扰民。
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