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1、花家地供熱廠熱力管線工程（趙酒路東四環）穿越壩河頂管工程注漿施工方案編制單位：北京通成達水務建設有限公司編制日期：2014年11月一、工程概括 本工程為花家地供熱廠熱力管線工程5#6#穿越壩河熱力管道套管工程，位于機場路南側一路與壩河交匯處。鋪設管道規格均為雙排1820鋼管（壁厚28mm加防腐防銹），鋪設長度均為103.7m，管頂埋深距離河床為4.8m5.2m，工程采用人工頂管施工方式。施工沿線管道較多，其中5#附近約3米處有一根2700mm污水管道與本管線交叉，其管低與本管線管頂距離為2米左右；與本管線并排有一根900mm污水管道，與本施工管線水平距離最近處約2.5米，結構不明，如果地表沉降2、，或施工過程中發生塌方，可能有對附近管線造成損壞和危及施工人員的安全，為保證整個施工計劃的安全，順利進行，預防重（特）大安全生產事故的發生，我項目部制定此方案。二、施工方案1、注漿加固及止水原理：注漿時在不改變地層組成的情況下，將土層顆粒間存在的水強迫擠出，使顆粒間的空隙充滿漿液并使其固結，達到改良土層性狀的目的。其注漿特性是使該土層粘結力 (c)、內磨擦角(j)值增大，從而使地層粘結強度及密實度增加，起到加固作用；顆粒間隙中充滿了不流動而且固結的漿液后，使土層透水性降低，而形成相對隔水層。注漿加固后強度:卵石層達到2530kg/cm、細中砂層達到1520kg/cm、粘土層達到1012kg/c3、m；止水系數可達到：k=10cm/s10cm/s。（1） 注入材料特性：無收縮注漿液屬于安全性、高滲透性的注漿材料，固結硬化時間可根據實際工程需要進行調整。無收縮注漿液分為超高強度型CW-3A、高強度型CW-3B、普通型CW-3C三種類型。（2）無收縮注漿液特點：1）固結硬化時間容易調整，設計硬化時間長的注漿液也具有很高強度。2）滲透性良好，特別是對微細砂層的滲透性優易。3）地層中有流動水的情況下也具有很強的固結性能。4）漿液強度、硬化時間、滲透性能可根據現場實際需要任意調整。5）漿液不流失、固結后不收縮，硬化劑無毒，對地下水不會造成污染。CW-3A CW-3BCW-3C透水系數k(cm/s)4、110110110CW-固結體的透水系數：間隙比 0.65標準漿液的性質：比 重 (20)粘 度(cps/20)PH值A液B液A+B液A液B液A+B液A液B液A+B液CW-3A1.301.051.1818.11.84.21.311.57.5CW-3B1.261.041.1512.01.44.21.511.27.2CW-3C1.201.031.124.11.42.411.51.47.2無收縮注漿液標準配比如下表所示：名稱內容密度體積(L)質量(kg)備注A液硅酸鈉=1.37220301.4500L稀釋劑=1280280C液水泥=1.3200200500LH 劑 =131.1831.18C 劑 =5、1.4510.3415P 劑 （XPM）=12626稀釋劑=1232.48232.48B液H 劑 =169.869.8500LC 劑 =1.4538.2855.5Gs劑 =178.578.5稀釋劑=1313.42313.42 .2、注漿量的計算原則由于漿液的擴散半徑與砂層孔隙很難精密確定，為準備注漿材料，本參考圖注漿設計根據本線有關頂管工程地質、水文條件和注漿方案以及所選擇的注漿材料，進行注漿量的估算。注漿量的估算公式按下式進行：Q=An（1+）式中：Q-總注漿量，m3；A-注漿范圍體積，m3；n-孔隙率，%；-漿液填充系數（0.7-0.9）-注漿材料損耗系數設計中, n（1+）統稱為填充率,6、 填充率按下表選用填充率選用表序號地質條件填充率%1雜填土30-352粉質粘土、砂土20-253粉細砂、砂層40-454中砂、中粗砂50-60 本段頂管主要穿越細中砂層、1粘質粉土層，且穿越段地下水位較高，綜合多種因素考慮填充率選擇應不小于45%。.3、注漿壓力的選定注漿壓力是注漿施工中的重要參數，它關系到注漿施工的質量以及是否經濟。因此，正確確定注漿壓力和合理運用注漿壓力有著重要的意義。注漿壓力與砂層孔隙發育程度、涌水壓力、漿液材料的黏度和凝膠時間長短等有關，目前均按經驗確定。通常情況下按如下經驗式計算：（1）按已知的地下水靜水壓力計算，設計的注漿壓力（終壓值）為靜水壓力的2-3倍，最大可達7、到3-5倍，即PP(3-5) P式中：P設計注漿壓力（終壓值）（Mpa）P 注漿處靜水壓力（Mpa）（2）根據注漿處地層深度計算P=KH式中：P設計注漿壓力（終壓值）（Mpa）H注漿處深度（m）K由注漿深度確定的壓力系數壓力系數K的取值如表示：注漿深度（m）810-1212-1616-2020K0.016.4、注漿工藝及要求（1）工藝要求定孔位：根據設計要求，對準孔位，不同入射角度鉆進,要求孔位偏差為3cm，入射角度偏差不大于1。鉆機就位：鉆機按指定位置就位，調整鉆桿的垂直度。對準孔位后，鉆機不得移位，也不得隨意起降。鉆進成孔：第一個孔施工時，要慢速運轉，掌握地層對鉆機的影響情況，以確定在該地8、層條件下的鉆進參數。密切觀察溢水出水情況，出現大量溢水出水時，應立即停鉆，分析原因后再進行施工。每鉆進一段，檢查一段，及時糾偏，孔底位置應小于30cm。鉆孔和注漿順序由外向內，同一圈孔間隔施工；回抽鉆桿：嚴格控制提升幅度，每步不大于15-20cm，勻速回抽，注意注漿參數變化。漿液配比：采用經計量準確的計量工具，按照設計配方配料。注漿：注漿孔開孔直徑50mm，注漿管直徑42mm，嚴格控制注漿壓力，同時密切關注注漿量，當壓力突然上升或從孔壁、斷面砂層溢漿時，應立即停止注漿，查明原因后采取調整注漿參數或移位等措施重新注漿。土、砂層容易造成坍孔時，采用前進式注漿，否則采用后退式注漿；（2）工藝流程定孔9、位鉆 孔配漿注漿回抽一節注漿結束移至新孔位 .5施工方法設計內容 本工程管道穿越包括細中砂層、1粘質粉土，且處于上層滯水層中，土體自穩性極差，開挖極易造成水土流失及塌方，危及地表建筑物及本身施工的安全。故需對豎井和頂管周邊松散及流沙、泥質進行地質改良，使松散土體得到充分填充密實，使地層的不透水性增強，且具有一定強度，達到止水加固周邊土壤之目的。確保施工及建筑物的安全，從而保證工程施工安全和工程進的順利進行。根據現場情況對（5#6#）段采用雙重管wss無收縮雙液注漿工法。.6注漿材料（1）其特性針對地下水而言，不易溶解;（2）對不同地層，凝結時間可調節;（3）漿液具有微膨脹性，可以補償注漿后期因10、土層固結而引起的土體回縮變形，同時漿液凝結后所達到的強度較高。.7注漿材料配比:A液B液C液硅酸鈉 100L水 100LGs劑 8.5%P劑 4.5%H劑 6.7%C劑 7.1%水水泥42%H劑4.6%C劑3.2%水200L200L200L注:溶液由A、B液組成;懸濁液由A、C液組成注漿時，將根據現場實際情況適當調整配合比，并適當加入特種材料以增加可灌性和堵水性能，提高止水效果。 A、C收縮雙液對于砂卵石和土質固化效果較好，適用于人工頂管、豎井注漿施工。.8對注漿材料的要求:漿液在現場配制，不同的地質采用不同的配比，經試驗人員配制確定，漿液與注漿速度相應，漿液必須在規定的時間內用完，不得任意延11、長停放肘間。注漿時應注意檢查各聯接管件的聯接狀態，對注漿速度應嚴格控制。注漿壓力經試驗確定。 注漿材料須滿足以下要求:A、漿液是真溶液，也可以是懸濁液。漿液粘度低，流動性好，能進入細小裂隙;B、凝膠時間可以在幾秒至幾十分鐘范圍內隨意調節，并能準確地控制;C、穩定性好，在常溫、常壓下較長時間存放不改變其基本性質，不發生強烈的化學反應;D、無毒、無臭，不污染環境，對人體無害，屬非易燃、易爆物品;E、對注漿設備、管道、混凝土結構物及橡膠制品等無腐蝕性，并容易清洗;F、固化時無收縮現象，固化后與巖石、混凝土、卵石、砂等有一定粘結性;.9注漿范圍及注漿量A、注漿范圍： 根據工程勘察報告及專家論證意見，結12、合現場實際情況。在不進行降水施工的情況下為確保土體固化及止水程度達到安全施工效果，注漿高度設定為6.0m（即鋼套管上皮約2.1m，下皮約2.1米范圍內），注漿寬度設定為10.6m(管外皮約3米范圍)，長度為頂管長度范圍。考慮本段頂管地理位置特殊，穿越環境復雜，穿越土質自穩性極差，穿越地段水位較高，且水壓為承壓水，綜上應屬考慮填充率選擇為不小于45%。B、注漿量：Q=An（1+）A=10.66103.7=6595.32m3n（1+）=0.45Q=6595.320.45=2968 m3經計算注漿總量Q約為2968 m3，此計算量為估算，實際注漿量與地質情況、水文情況的變化浮動較大，具體注漿量在實際施工進行中依實際情況作適當調整，以確保注漿效果達到后續施工要求。注漿平面示意圖.10注漿孔的布置及注入順序原則根據注漿擴散半徑計算，地面孔距一般為0.61.2m，本工程采用孔距1.2m，列距0.6m梅花形布置，鋼套管上皮注漿擴散直徑1.5m，注入順序:從下至上進行逆向施工。