端头加固施工方案

端头加固施工方案

编制 审核 审批

中铁二十局集团有限公司

成都地铁十号线工程土建四标项目经理部

二〇一五年六月三十日

目 录

第1章 编制说明

编制依据和编制范围

1）成都地铁10号线工程初步设计及修订初步设计图纸 2）《成都地铁10号线工程岩土初勘报告》

3）《成都地铁10号线工程沿线建构筑物及管线调查报告》 4）《地下铁道工程施工及验收规范》（2003版）（GB50299-1999） 5）《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-2008） 6）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001） 7）《盾构法隧道施工与验收规范》（GB 50446-2008） 8）《盾构隧道工程施工质量验收标准》（QGD-008-2005）

9）根据我单位现有施工水平、技术、设备、施工经验、科技进步、施工能力和资源配置等施工要素。

本方案编制范围为成都地铁10号线土建工程4标段盾构区间端头加固施工。

编制原则

1、严格执行施工过程中涉及的相关标准、规范和规程，遵循建筑施工工艺及其技术规程、坚持合理的施工程序和规定。

2、遵守、执行合同文件各条款的具体要求，确保实现安全、工期、质量、造价、环境保护、文明施工和职工健康等各方面的工程目标。

3、在认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程情况，采用可靠、经济合理的方案进行施工。

4、充分研究现场施工环境，妥善处理施工组织与周边接口问题，周密安排交通疏解和管线保护，使施工对周边环境的影响最小。

5、加强施工管理，确保施工质量，保证现场施工安全、文明施工，保护环境，保证职工身体健康。

6、充分保证盾构始发、到达安全顺利施工。

第2章 工程概况

工程简介

成都地铁10号线工程土建4标华金中间风井至金花站盾构区间，左线起止点里程ZDK5+～ZDK7+，区间全线;右线起止里程YDK5+～YDK7+，区间全长。施工设计盾构从中间风井始发，向大里程方向行进，在金花站吊出。正线穿越厂房、新苗村住宅区等建筑物群，平行绕城高速方向向西北方向，在YDK7+013～YDK7+100处斜穿绕城高速（K48++317）到达金花站。共投入两台盾构机分别为中铁装备66#、137#。区间共设置两处联络通道，分别在YDK6+和YDK6+,其中YDK6+处为联络通道兼废水泵房。正线线路右线共设曲线2处，最大曲线半径为650m，最小曲线半径为650m；左线共设曲线2处，最大曲线半径为690m，最小曲线半径为650m。线间距，结构最小覆土埋深9m，最大覆土埋深13m, 线路纵断面最大坡度5‰，最小坡度‰。盾构隧道主要位于密实砂卵石层。区间工程范围示意图如图2-1所示。

绕城高速 金花站 中间风

图2-1 区间工程范围示意图

工程地质、水文地质

地层岩性

成都地铁10号线工程区间位于川西平原岷江水系Ⅰ级阶地，为侵蚀～堆积地貌，地形开阔、平坦，地面高程约～。随着城市的发展，地表大多已被人工改造，沿线道路宽敞，交通繁忙，道路两侧楼房众多，主要为住宅小区、商务办公等多层建筑。根据钻探揭示，本区间隧道地层按岩土层层序，从上至下分述如下：

<1>第四系全新统

<1-1>第四系全新统杂填土（Q4ml）：

浅灰、灰褐等杂色，结构较松散，以卵石土、粘性土为主，含有大量砖瓦块、生活垃圾、砼块和卵石，在沿线地表分布，层厚～3m，个别区域达～6m。层底标高～，该层土均匀性差，多为欠压密土，结构疏松，多具强度较低、压缩性高、受压易变形的特点。

<1-2>第四系全新统素填土（Q4ml）：

浅灰、灰褐等杂色，结构较松散，以卵石土、粘性土为主，层厚～3m。层底标高～，该层土均匀性差，多为欠压密土，结构疏松，多具强度较低、压缩性高、受压易变形的特点。

<2>第四系全新统冲积层（Q4al）

<2-1>黏土：黄褐色、褐灰色，硬塑，含少量粉粒及卵砾石。仅在M10Z3-SJ-78、15分部，层厚～，层顶标高约～。

<2-2-0>粉质黏土：黄褐色、褐灰色，可塑～硬塑，含氧化物，含少量粉粒及卵砾石，手搓捻略有砂感。局部地段分布，层厚～，层顶标高约～。

<2-3-1>黏质粉土：褐黄、灰黄色，中密，稍湿，含氧化物，局部含少量卵石，该层分布于卵石土层上部，层厚～。层顶标高～。

<2-3-2>砂质粉土：灰黄色，中密，稍湿，含氧化物，个别孔揭露，层厚～。层顶标高～。

<2-4-1>粉砂：褐黄色，稍密，潮湿，颗粒成分以石英、长石为主，颗粒均匀，该层呈透镜体状或薄层状分布于卵石土层间或顶部，层厚～，层顶标高约～。

<2-4-2>细砂：褐黄色，松散～稍密，潮湿～饱和，颗粒成分以石英、长石为主，该层呈透镜体状或薄层状分布于卵石土层间或顶部，层厚～。层顶标高约～。

<2-4-3>中砂：褐黄色，稍密，饱和，颗粒成分以石英、长石为主，该层仅在M10Z2-SJ-15出露，层厚。层顶标高。

<2-6-3>卵石土：杂色，中密，潮湿～饱和，卵石含量约占60%，粒径2～5cm，个别大于40cm，原岩以花岗岩、灰岩为主，磨圆度较好，多呈亚圆形，部分圆形，分选性差。充填物以褐黄色或青灰色细砂为主。层厚1～10m。层顶标高约 m～ m。

<2-6-4>卵石土：杂色，密实，饱和，卵石含量约占60-70%，粒径2～5cm，最大粒径达45cm，原岩以花岗岩、灰岩为主，磨圆度较好，呈亚圆形，部分圆形，分选性差。充填物以褐黄色细砂为主。场地内均有分布，层厚～11m。层顶标高约～ m。

<3>第四系上更新统冰水沉积、冲积层（Q3fgl+al）

<3-4>细砂：青灰色，中密～密实，饱和，颗粒成分以石英、长石为主，该层呈薄层状分布于卵石土层间，部分地段分布，层厚～，层顶标高 m～。

<3-6-4>卵石土：杂色，密实，饱和，卵石含量60%～80%，粒径一般2～5cm，局部夹少量漂石，最大粒径达25cm，原岩以花岗岩、灰岩为主，磨圆度较好，多呈亚圆形，部分圆形，分选性差。充填物以青灰色细砂为主。层厚～，层顶标高约～。

<4>第四系中更新统冰水沉积、冲积层（Q2fgl+al）

<4-1>粉质黏土：灰褐色，可塑状，含有机质，局部含少量铁锰质氧化物，层厚一般～。层顶标高约～，仅个别孔揭露。

根据室内试验，含水率w=%～%，标准值为%，质量密度p=～cm，标准值为 g/cm；天然单轴抗压强度=～，标准值为；饱和单轴抗压强度=～，标准值为，属于软岩，软化系数n=～,标准值为，属于易软化岩。

水文地质

地表水、地下水的赋存及类型

根据成都区域水文地质资料及地下水的赋存条件，本区间地下水主要有两种类型：一是赋存于黏性土、粉土层之上填土层的上层滞水，二是第四系黏性土，粉土、砂土、卵石土层的孔隙潜水。

1）上层滞水

上层滞水呈透镜体状分布于地表，赋存于地表填土层，大气降水和附近居民的生活用水为其主要补给源。水量、水位变化大，且不稳定。由于其水量相对小，对地下工程基本无影响。

2）第四系孔隙水

该层地下水主要分布于Ⅰ级阶地地区，主要赋存于第四系全新统和上更新统、中更新统卵石土中，水量较丰富，为孔隙潜水，部分地段由于地形和上覆粘性土层控制，具微承

3

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压性，本区间勘测期间地下水位埋深约2~6m（高程~），含水层有效厚度约为25m。根据成都地区水文地质资料，该层砂、卵石土综合含水层渗透系数K约为15～30m/d，为强透水层。靠大气降水和上游地下水补给。本区间隧道主体结构以及区间风井均穿越该层地下水，受其影响大。

地下水的补给、径流、排泄、动态及化学特征 （1）地下水的补给、径流、排泄

本段沿线地下水的补给源主要为大气降水及河流补给。成都属中亚热带季风气候区，终年气候温湿，四季分明，多年平均降雨量638~744 mm。区内全年降雨日140天以上。根据资料表明，形成地下水补给的有效降雨量为10～50mm，当降雨量在80毫米以上时，多形成地表径流，不利于渗入地下。

测区内地下水受地形、水系等因素的控制，径流总体方向为西北至东南。

成都市大量开采地下水和人工降水已经成为该地区地下水主要的排泄方式之一，另外，大气蒸发也为重要的排泄方式。

根据区域水文地质资料，区内地下水季节性变化明显，水位总体呈西北高东南低，沿河一带高，河间阶地中部低的特点。

（2）地下水的动态

场地内地下水具有埋藏深，季节性变化明显，受降水影响大，水位西北高东南低。根据区域水文地质资料，成都地区丰水期一般出现在7、8、9月份，枯水期12、1、2月份，以8月份地下水位埋深最浅，其余月份为平水期。根据收集到的地下水位动态长期观测资料，在天然状态下，水位年变化幅度一般在1～3m之间。

（3）地下水化学特征

本次勘察在本区间共取地下水2组（钻孔M10Z2-SJ-05附近井水、钻孔M10Z2-SJ-16中钻孔井水），经化验分析（详见附表2），水质类型主要为HCO3-·SO42-—Na+. Ca2+型和HCO3-—Ca2+型水。依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版），场地内水的腐蚀性评价宜按Ⅱ类环境考虑，经判定对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性，

本标段工程水文地质评价

成都地铁10号线4标中间风井至金花站工程地质、水文根据区域地质资料判断如下： （1）本工程场地范围内无断裂通过，未见有直接危害的不良地质作用，本工程场地稳定，适宜建筑。

（2）区间隧道所处环境类别不属于化学侵蚀环境和氯盐环境，不考虑化学侵蚀环境和氯盐环境对混凝土结构的影响。

（3）场地范围内覆土表层为人工填土，主要为杂填土；其余为全新统黏性土卵石土层；冰水沉积，冲击成因的卵石土、中砂、下伏基岩为泥岩。特殊岩土主要为人工填土、膨胀土、膨胀岩、风化岩、洞身围岩主要为中密、密实卵石土、偶夹中砂透镜体，局部为强风化泥岩，隧道底板主要为密实卵石土。本区间隧道工程地质条件一般。

端头位置地质情况

（1）中间风井西端头地质情况如下图。

中间风井 西端头 隧道埋深 拱顶依次为 1-1杂填土（厚）、 2-6-3中密卵石土（厚）， 洞身为2-6-4密实卵石土。

图 中间风井西端头地质纵断面图

（2）金花站东端头地质情况如下图。

金花站东端头 地质情况 隧道埋深 拱顶依次为 1-1杂填土（厚）、 1-2素填土(厚 2-2粉质粘土（厚） 3-1黏质粉土（厚） 2-6-3中密卵石土（厚）， 洞身为2-6-4密实卵石土。

图 中间风井西端头地质纵断面图

地下管线情况

（1）中间风井西端头在业主提供的管线资料和施工队伍自己调查的管线情况基础上，判定中间风井西端头不存在受影响的管线。

（2）金花站东端头在业主提供的管线资料和施工队伍自己调查的管线情况基础上，判定中间风井西端头不存在受影响的管线。

第3章 施工方案及施工部署

施工方案选择

根据设计图纸，地铁10号线所有盾构工作井端头围护桩均采用可被切割的玻璃纤维筋，盾构机进、出洞前进行井点降水，并且采用打设大管棚方式加固，特殊地层辅以地面袖阀管加固的措施。

为保证盾构机顺利进出洞，由于本标段中间风井始发端头基本上都处于砂卵石层中，地下水位较高且端头井施工场地狭小，降低施工风险，确保施工安全，在施作本标段端头

加固时中间风井西端头采用大管棚加固，地面辅以袖阀管注浆加固同时辅助以地面井点降水措施，金花站接收端头采用大管棚+地面井点降水方式进行加固。

具体采取的端头加固方案如下： 序号 端头井位置 隧道 地下 埋深 水位 地层地质 拱顶依次为杂填土、1 中间风井 西端头 8m 中密卵石土、密实卵石土 拱顶依次为杂填土、 金花站 东端头 m 素填土、粉质粘土、 黏质粉土、中密卵石土、密实卵石土。 大管棚+地面井点降水 接收 端头 拟采取的 加固方案 大管棚+地面袖阀管注浆+地面井点降水 备注 始发 端头 2 施工准备 1)技术准备

施工前对现场作业人员进行技术交底、管线交底和安全交底，确保顺利施工。 2)机械准备

因本标段端头加固施工采用两种施工方案，应根据施工需求做好施工机械准备。 3)人员准备

项目部制定专人负责端头加固施工，并配备专门的技术和安全负责人员。施工操作人员根据工程需要提前准备。

4)场地准备

在进入现场施工前，先与车站施工单位积极协调，处理好各方的关系，合理安排进场时间，尽量避开施工过程中与相关单位的交叉作业，排除各种施工干扰，使施工顺利进行。现场所需要的水电等临时设施。

施工平面布置

因本标段端头加固大管棚均采在中间风井内进行，地面辅以袖阀管注浆加固需要场地少，除加固范围外仅需少量材料堆放场地，施工过程中根据现场实际进行布置。

工期计划

大管棚施工计划

盾构端头加固根据中间风井及金花站施工进度的需要，拟分阶段进行。

中间风井西端头在盾构始发前完成，施工顺序方面先进行左线施工，拟投入1台全液压锚杆钻机，按照每台机组24小时施工,每天每台钻机施工4根管棚，然后进入到右线施工，考虑到施工的前期准备、设备进场、设备退场及施工工序的影响，中间风井西端头加固拟定工期为2015年8月10日～2015年9月10日，共计30天。

金花站东端头加固在盾构通过金花站之前完成。端头加固时间根据掘进期间总体施工安排，确保不停机和现场具备加固条件的情况下，选择适当的时间进行施工。

地面袖阀管施工计划

考虑到相邻标段盾构始发掘进出渣对我部的影响，按照始发端头加固先进行袖阀管后进行大管棚施工的原则，并充分考虑地层加固的时效性和后期端头地面需要占用吊装场地的需要，拟投入2台钻机进行24小时地面袖阀管施工，按照每天每台机器9个孔的要求，小计322个孔需要进行18天，并综合考虑前期准备、设备进场及施工工序的影响，拟定于2015年7月15日～2015年8月3日,小计18天。主要利用相邻标段进行拆除负环期间进行施工。

在施工过程中，根据现场实际情况要求，我部将对设备和人力资源进行调整，以最大限度地满足工期要求，减少交叉施工。

施工人员配置

施工人员配置见表。

表 施工人员配备表

序号 1 2 管理 人员 3 4 测量 3 4 工班长 2 2 钻机（锚杆） 操作手 4 4 注浆泵操作手 4 4 电工 2 2 普通 工人 10 8 备注 袖阀管 大管棚 机械设备配置

施工机械设备详见表。

表 施工机械设备配备表

序号 1 2 3 4 机械设备名称 钻机 全液压锚杆钻机 高速拌浆机 注浆泵 型号 XY-100 FDP—15B 300L ZTGZ-120/150型 数量 3 1台 2台 2台 备注 地面钻孔（1台备用） 管棚 袖阀管和大管棚 拌浆设备 袖阀管和大管棚 注浆设备 第4章 施工工艺及技术要求

大管棚加固施工

大管棚加固施工设计要求

（1）管棚布置如图所示范围。管棚孔口位置沿隧道拱部开挖轮廓线外200mm布置，钢管环向中心间距400mm，外插角约1-2°。设计要求需要进行19根大管棚钻孔、注浆施工，钻机平台位置可根据机具及工艺情况确定。

图 管棚打设布置图

（2）钢管采用Φ108mm，壁厚6mm的无缝钢管，单个管棚长为15m，分节按照，管棚分节为：3×5=15m。两节之间用丝扣连接，丝扣螺纹段长度大于150mm，相邻两根钢花管

的接头要错开不小于的距离。注浆钢管上钻注浆孔，孔径Φ10mm，孔间距200mm，呈梅花型布置。钢管尾部（孔口段）不钻孔，作为止浆段。连接套钢管直径Φ121mm，壁厚6mm，长。

图 钢管构造图

（3）管棚注浆采用水泥浆，注浆压力拟采用～，施工中应根据实际地质情况，并通过试验再作调整。

（4）管棚导向管采用Φ133mm，壁厚4mm，长钢管。管棚导向管应严格定位，管棚钻进过程中应采用水平测斜仪经常量测管棚的偏斜度，发现偏斜出设计要求时，应及时纠偏。

图 管棚导向管图

（5）钻孔水平偏距沿相邻钢管方向小于100mm，垂直偏距沿隧道内侧方向小于200mm。 大管棚施工方法

根据工程设计，结合施工场区地面条件、工程地质与水文地质条件，选用“有线仪器定向，一次性跟管钻进工法”，即成孔和埋设棚管一次完成，在完成跟管钻孔深度后，撤出内部导向钻具，然后封闭管口向内部泵入水泥砂浆，直到管外返出水泥浆为止。

（1）管棚工作平台：中间风井、金花站车站端头井，能够满足施工要求。 （2）钻进成孔：采用FDP—15B型全液压钻机，按水平方向钻进成孔。

（3）钢管加工及安装：φ108钢管加工成2m和1m两种，两端加工成φ108×5mm梯形丝扣连接。沿管壁钻孔，孔径Φ10mm，孔间距200mm，梅花型布置。钢管前导端加工成尖形，以利于入孔；后部固定端2m范围不钻注浆眼，以利于封闭孔口进行压浆。

（4）注浆工艺：采用φ42注浆管下入至φ108钢管底部，先注入清水清除孔内残留岩屑和泥浆，然后封堵孔口进行压浆。注浆压力为。

施工工艺

施工工艺流程见下图。

图 管棚施工工艺流程图

（1）安装导向管：

导向管在施作车站主体结构时埋设，导向管与主体结构主筋焊为整体，注意焊接前检查和校正角度，围护结构段采用钻机钻孔，其后钢管沿隧道周边以1°外插角直接打入围岩。管棚导向管应严格定位，管棚钻进过程中应采用水平测斜仪经常量测管棚的偏斜度，

注浆液拌注浆设备调试注浆管路检查 安装φ42注浆管 检查：返浆情况 控制：清孔时间不超过15min，清孔后立即注浆。 钢管加工安装φ108钢管 检查：相邻钢管的搭接应错开布置 泥浆制备 导向钻进成孔 测量和纠偏：每钻进5m检测一次 搭设可调整高度的作业平台 测量：立轴角度 安装导向管 施工准备 钻机吊装就位对中 清 孔 孔口密封处理 孔口补浆至满 做浆液试压件 管棚充填注浆 施工完成 发现偏斜出设计要求时，应及时纠偏。

（2）搭设可调整高度的作业平台

管棚沿拱顶呈弧形布置，因此要搭设可调整高度的作业平台以满足钻机就位的需要。

图 管棚施工平台示意图

作业平台具体施工要求如下：

A、作业平台采用Φ48×钢管搭设，并用管构件连接紧固。上下设可调整高度的调节螺栓支撑，采用150×150木枋@1000×1000布置。

B、平台上面铺设厚胶合板，以利于工作人员行走；机械底座垫20×30cm枕木，以利于棚架的均衡受力，并可利用枕木高速机台高度。

C、×间距布置，斜拉和斜撑@2m布置。

D、平台面钢管加密至@50cm布置，以满足铺设胶合板的需要。 E、立柱必须支撑在砼表面或方木上。 （3）钻机安装就位和对中

洞口管棚施工时利用吊车把机械设备垂直吊放至施工平台。

钻机安装前，先行测量布置管棚各个方向的后视点，可在后方的明挖支撑上作标记。

钻机安装底座水平，机身稳固可靠。调整钻机高度，立轴对正孔位，将钻具放入孔口管内，使孔口管、立轴和钻杆在一条直线上，用罗盘、水平尺和辅助线检测方向和外插角。

（4）成孔作业

成孔设备：采用FDP—15B型全液压钻机，该钻机具有分体结构重量轻、钻进效率高、成孔质量好等特点。采用Φ121mm，长度150mm的钢管做钻头。

全站仪量测，并在钻杆方向和角度满足设计要求后方可开钻。钻孔开始时选用低档，待钻到一定深度后，退出、接钻杆，继续钻进。钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位。因为管棚长度不长，钻进3m时用仪器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向。

（5）钢管制作及安装入孔内

管棚采用外径φ108×5mm的垫轧无缝钢管，φ108钢管加工成～短节，两端车φ108×5mm梯形丝扣连接。沿管壁钻两排φ20压浆孔@500梅花型布置。钢管前导端加工成尖形，以利于入孔。

钢管在地面加工场加工成型后，按设计对每个钻孔的钢管进行配管和编号，保证相邻钢管的搭接错开。

（6）安装注浆管及清孔

注浆管采用φ42mm镀锌管，加工成每节，采用丝扣连接，由钢管内安放至底端。注浆前先注入清水进行洗孔，将孔内浓泥浆置换。清孔时间不得超过15min，清孔后立即进行注浆。

（7）管棚充填注浆

管棚施工完成一根，注浆一根，其目的是充填管棚，增加管棚的刚度。注浆时钢管尾部设止浆塞，并在止浆塞上设注浆孔和排气孔，当排气孔出浆后，应立即停止注浆。水泥浆水灰比为:1～1:1。注浆前应预先做好配合比试验。

采用高速拌浆机拌浆，并注意控制原材料用量及水灰比，使浆液既满足强度要求又有良好的泵送性能，注浆泵采用注浆泵KUBJ型或UB-3型注浆泵。

注浆施工流程如下：

浆液搅拌 → 储浆池 → 注浆泵 → 注浆管 → 注浆接头 → 棚管 → 钻头出水口 → 管外环状间隙 → 回水阀门出浆 → 关闭回水阀门 → 增压 → 保压 → 注浆终止。

施工质量保证措施

（1）安装孔口管：必须测量准确及安装稳固，保证孔口管的方向、角度符合设计要

求。因为孔口管具有开孔阶段的导向作用，所以孔口管安装的好坏，对成孔质量有直接的影响。孔口管安装位置偏差不大于1cm，方向偏差≤1%。

（2）成孔防偏措施：

1）钻机安装要牢固、平稳；精确测量，准确对中，瞄准方向； 2）测量方向后视点，在钻进过程中多次复核方向和角度； 3）采用小压力慢转速钻进参数，控制进尺速度； （3）成孔深度：钻孔深度应较管长或设计孔深多～。 （4）管棚安装：钢管按编号依次安装入孔，丝扣联接应拧紧。

（5）材料质检：工程所用主要材料如水泥、钢材、砂等须抽样送检，检测合格后才能使用。

（6）钢管与管箍丝扣必须上满，使各管节连成一体，受力后保证不脱开。 （7）管棚钢管安装后进行注浆，并稳定15min，若注浆量超限，未达规定压力，仍需继续注浆，并调整浆液，直至符合注浆质量标准，方可终止注浆，确保管棚与围岩固结紧密，增强其整体性。

施工安全保证措施

（1）锚杆机由专业机长操作，严格按国家有关机械作业规程操作，并使用熟练工人操作。

（2）作业平台上应注意防滑、防掉，作业平台外侧应设围栏和警示标记。 （3）吊装钻机时应特别注意人员、机械安全，必须用可靠的钢丝绳绑扎牢固，吊装时慢提轻放，起吊物下方及起吊物前进方向上严禁站人。

（4）注浆泵设专门场地摆设，搅拌机的皮带轮应有护罩，储油罐应设有隔离和消防措施。

（5）注浆管路采用符合规定的多层橡胶钢丝管，防止突然爆裂发生。

（6）钢管加工在地面加工场内完成，所用氧割、电焊等须作动火隔离和消防措施。

地面袖阀管注浆施工

地面袖阀管注浆施工设计要求

按照设计要求，在中间风井始发端头补充进行地面加固，加固方式为地面袖阀管加固，加固范围为盾构轮廓线外3m，深度范围为进入隧道底板下3m，注浆扩散半径为。

加固平面范围如下图，加固深度范围见始发井地层加固纵剖面图。

图 加固平面范围示意图

图 始发井地层端头加固纵剖面

地面袖阀管注浆施工方法 1、袖阀管施工

袖阀管注浆技术是通过垂直钻孔，埋设注浆管路，采用循环注浆方式通过注浆泵将水泥浆液通过注浆管路均匀地注入土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走砂层和粘土颗粒间的水分和气体，并填充其位置，通过水泥中所含矿物与土体中的水土分别发生水解、水化反应以及团粒作用等，形成悬浮胶体和团粒，硬化后形成强度大、压缩性小和抗渗性高、稳定性良好的水泥土。

水泥土结硬后，土体的孔隙率和含水率降低，密度加大，同时由于水泥土挤压土体，使土体变形能力增加，提高了变形模量，从而防止或减少洞门端头土体坍塌。土体孔隙率降低后还提高了土体的抗渗能力，减少地下水和周围水系对端头土体的水波动压力影响。

所以根据设计要求采用水泥浆压密注浆的施工方法来解决卵石地层加固止水的难题。注浆可以改善土体，快速形成止水帷幕，使其遏制土体运动；注浆还可以形成强度较高的水泥土，提高端头土体的变形能力，从而达到加固止水目的。

施工工艺流程及操作要点

1、地面袖阀管施工工艺流程如下图。

搭设施工平台 测 放 孔 位

钻机就位，校正方位和倾角 钻进成孔至设计深度

配制搅拌套壳注 入 套 壳 料

全孔段注浆完成，冲洗袖阀管 制作袖阀管 下入袖阀管 配制搅拌固管止浆料料 安装止浆环，注入固管止浆料 待 凝 制备注浆液 下入芯管，开环注浆 自下而上进行，分段间歇注浆

保护好袖阀管，必要时进行后备注图 袖阀管注浆施工工艺流程图

2、施工操作要点 （1）钻孔

成孔设备和钻进方法的选择：地面注浆选用XY-100型钻机，针对较软土层采用合金钻具回转钻进方法成孔，该钻机重量轻，利于迁移，并有较高的钻进效率。

钻机安装：底座水平，机身稳固可靠。调整钻机高度，立轴对正孔位，将钻具放入孔口管内，使孔口管、立轴和钻杆在一条直线上，用罗盘、水平尺和辅助线检测立轴方向和倾斜角度。

钻孔护壁：采用优质稀泥浆护壁。当砂层较厚、孔内塌孔时，用φ108mm套管护孔，待孔内注入套壳料并下入袖阀管后，才将φ108mm套管提出孔外。

钻孔顺序：钻孔和注浆顺序先外围，后内部，从外围进行围、堵、截，内部进行填、压，同一排间隔施工。

注意事项：钻孔布置注意避开管线，并不得破坏既有的基础。 （2）安装袖阀管、浇注套壳料及固管止浆

钻孔至设计深度并采用清水洗孔后，立即将套壳料通过钻杆泵送至孔底，自下而上灌注套壳料至孔口溢出符合浓度要求的原浆液为止。依次下入按注浆段配备的袖阀花管和芯管，下管时及时向管内加入清水，克服孔内浮力，顺畅下入至孔底。

(3)灌入封闭泥浆（即套壳料）

套壳料一般以膨润土为主，水泥为辅组成，主要用于封闭袖阀管与钻孔孔壁之间的环状空间，防止灌浆时浆液到处流窜，在橡胶套和止浆塞的作用下，迫使在灌浆段范围内挤破套壳料（即开环）而进入地层。套壳料浇注的好坏是保证注浆是保证注浆成功与否的关键，它要求既能在一定的压力下，压开填料进行横向注浆，又能在高压注浆时，阻止浆液沿孔壁或管壁流出地表。套壳料要求其脆性较高，收缩性要小，力学强度适宜，即要防止串浆又要兼顾开环。

套壳料采用粘土和水泥配制，配比范围为水泥：粘土：水=1::，浆液比重约为，漏斗粘度24-26s；实际施工时应通过多组室内及现场试验，选取最佳配比。根据工程中的要求，套壳料凝固时间和强度增长速率应控制在2-5d内可灌浆。

套壳用量（m3）=×π×R（钻孔半径2-袖阀管半径2）×H注浆段高度。

套壳料浇注方法：成孔后，将钻杆下到孔底，用泥浆泵将拌好的套壳料经钻杆注入孔内注浆段。

固管止浆：在袖阀管外花管与孔壁之间的环状间隙处下入注浆管，在孔口上部2米孔段压入止浆固管料，直至孔口返止浓浆为止。止浆固管料采用速凝水泥浆，水:水泥=1：。可采用水玻璃或氯化钙作速凝剂。

图 袖阀管法施工程序图 底端锥形堵头6cm接注浆泵8 个梅花形射浆孔橡皮袖阀带双塞注浆花管柱塞4\"注浆钢管33cm33cm花 管实 管 3、待凝 图 袖阀管结构示意图 要待孔口段止浆料凝固后才能灌浆。待凝时间控制在2天以内。 4、开环灌浆 开环：灌浆的前期阶段，使用稀浆（或清水）加压开环。在加压过程中，一旦出现压力突降，进浆量剧增，表示已经“开环”。开环后即按设计配比开始正式注浆。

灌浆：采用双栓塞芯管进行灌浆。根据各组注浆参数表要求，从孔底自下而上进行注浆，每排孔眼作为一个灌浆段，其段长为50cm。

注浆液采用普硅硅酸盐水泥，注浆时按先灌入稀浆后灌入浓浆的原则逐渐调整水灰比。开环压力为左右，具体数值根据现场实验调整。正常注浆压力为。注浆压力控制在以内，并由下而上逐渐减小，视具体情况分别采用或作适当调整。

注浆次序：每次都必须跳开一个孔进行注浆，以防止发生窜浆现象。

间歇注浆：全孔段注浆完成后，间歇一段时间再进行第二次注浆，间歇时间控制在10~30min之内。

5、终灌标准：

当注浆压力≥，吸浆量<2.5L/min，稳定时间25 min。

发现地面有上抬的趋势时，立即停止注浆。发生窜浆或浆液漏失严重时，立即停止注浆。

6、压力注浆时的监测措施

在注浆过程中，要密切监测地面及建筑物的沉降情况，如发现被加固建筑物有上抬的趋势，立即停止注浆，严格控制注浆前后建筑物的上抬量不得超过2mm。

7、灌注材料及配比

用普通硅酸盐水泥作灌注主料，确定各种灌注材料的合理配比，在施工中使用的材料配比（重量比）如下：

袖阀管套壳料：

水泥：粘土：水——1：：（重量比，配方由现场试验最后确定）； 固管料为单液水泥浆，配比为 水：水泥——1：； 袖阀管注浆的浆液配比

水泥：水——～1：1，先稀浆后稠浆。 8、注浆效果检查

注浆完成后，在开挖轮廓线范围内打设检查孔，检测注浆效果，检查孔5个，其中2个上部，左右侧各1个，底部1个，检查孔直径110mm，长度约7m，平均出水量＜min，也可采用任1孔出水量＜5L/min,；压力检查，在1Mpa压力下，吸水量＜2L/min,；加固土体抗压强度不小于1Mpa，岩体RQD指标达到75~80，渗透系数1×10-5cm/s，满足上述条件，则认为注浆效果达到后方可进行掘进，同时应注意，加固后土体应具有良好的均匀性和整体性，完成检查后，应及时用M10的水泥砂浆进行全孔封堵。

施工质量保证措施

制定技术管理制度和岗位制度，加强全面质量管理，建立健全全面质量检查监督机制和施工过程质量保证体系，采用“信息管理、动态施工”的科学施工方法，确保工程保质、保量，按时完成。

①按施工方案做好各项施工前的准备工作；

②做好技术交底工作。工程项目技术负责人对施工员、机组队长进行技术交底，确保施工按方案要求进行；

③做好各种施工机械设备的保养、检修工作，保证施工过程中机械设备的正常运转；

④按方案提供的控制轴线和控制点，根据设计图纸测放出注浆孔位，开工前专人复核检查注浆孔位；

⑤袖阀管套壳料配方由现场试验最后确定，应严格控制，套壳料施工质量 的高低决定注浆施工的成败。

⑥钻孔机对准孔位，调整垂直度，保证垂直钻孔机对准孔位，调整垂直度，保证垂直成孔；

⑦严格控制注浆压力，开环压力为左右，正常注浆压力为。注浆压力控制在以内，并由下而上逐渐减小，注浆压力过小则效果不明显，注浆压力过大则造成浆液浪费。

施工安全技术措施

1、进场施工人员必须配戴安全帽。按规定配齐其他安全防护装置。严格按照操作规程和安全规程进行施工，确保施工安全。

2、每日收工时必须清理好现场，施工工具要摆放整齐，施工机械要及时清洗和检修，尽力搞好文明施工。

3、搞好消防安全。努力协调好场地周围相关单位的关系等。

4、做好工人的安全教育工作，安全员要经常检查执行措施，做好事故预防性工作，保障施工工作顺利进行。

5、对注浆泵及钻机应专人负责使用及保养，防止危害他人。

6、经常检查所有电源线路，杜绝漏电触电事故发生。搞好夜间施工照明。

辅助降水施工

因本标段端头所处车站均设有降水井，盾构端头加固完成后，详细查看每个端头的降水井能否正常降水，如果需要补充加设降水井数量，具体布置根据车站降水井及现场实际布置，降水井施工详见《盾构区间降水井施工专项施工方案》。

地面袖阀管及大管棚注浆加固效果的检测

1、地面袖阀管注浆效果检查

注浆完成后，在开挖轮廓线范围内打设检查孔，检测注浆效果，检查孔5个，其中2个上部，左右侧各1个，底部1个，检查孔直径110mm，长度约7m，平均出水量＜min，也可采用任1孔出水量＜5L/min,；压力检查，在1Mpa压力下，吸水量＜2L/min,；加固土体抗压强度不小于1Mpa，岩体RQD指标达到75~80，渗透系数1×10-5cm/s，满足上述条

件，则认为注浆效果达到后方可进行掘进，同时应注意，加固后土体应具有良好的均匀性和整体性，完成检查后，应及时用M10的水泥砂浆进行全孔封堵。

2、大管棚注浆效果检查

加固土体抗压强度不小于1Mpa，岩体RQD指标达到75~80，渗透系数1×10-5cm/s，满足上述条件，则认为注浆效果达到后方可进行掘进，同时应注意，加固后土体应具有良好的均匀性和整体性，完成检查后，应及时用M10的水泥砂浆进行全孔封堵。

第5章 施工监测

由于水泥浆液对土体内部有填充、挤密作用，故对土体的膨胀有一定的效果。会造成加固区地面隆起，对周边结构、管线产生不良影响。所以，需要在盾构端头处对地面沉降和重要管线布设监测点。根据《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008，注浆加固区影响范围为隧道两侧1倍埋深、线路方向2倍埋深。

监测点布设分别以左右线中心线为中心，以端头断面为起始断面，每断面上布设10个监测点，监测点分别位于距离线路左线中心线外侧13m、8m、3m、0m、-3m；距离右线线路中心线-3m、0m、3m、8m、13m；沿线路前进方向每隔3m布设一个断面，共布设7个断面。监测频率为注浆期间1次/天、注浆结束后改为1次/2天，直至沉降值符合测量规范要求的不需再测标准为止。

管线监测布置不要对所有在注浆影响范围内的重要管线均加以布设和监控，管线沉降量一般以周围土体的沉降量为参考，对于沉降量变化大、可能对管线使用造成破坏的管线需采取保护措施，可以采取的措施有：开挖土体暴露管线、控制注浆参数减少对管线的影响等。

第6章 质量保证措施

组织保障

1）建立健全的质量管理体系组织机构。

2）设置现场工程质量控制机构，配备足够的技术人员、质检人员、管理人员和操作人员。

3）设立专职质检人员，负责现场质量管理。

4）对特殊工艺、特殊工种作业人员应有经国家授权的有关机构颁发的特殊工艺、特殊工种作业人员操作证书。

制度保障

1）加强思想教育，提高全员质量意识，坚决贯彻执行以下的工程质量控制原则： (1)贯彻执行“每道工序必检”原则；

(2)贯彻执行“谁施工谁负责工程质量”的原则； (3)贯彻执行 “施工操作人员是直接责任人”的原则。

2）建立质量管理程序，设立以工区主任为代表的行政管理系统，抓好施工全过程中的质量控制、检查和监督。

3）建立质量评定制度，定期对施工质量进行评定，树立样板工程，及时反馈工程质量信息，把评定结果作为制定项目施工计划的依据之一。

4）制定工程创优规划，明确工程创优目标，层层落实创优措施，责任到人。 5）建立质量奖惩制度，明确奖惩标准，做到奖惩分明，杜绝质量事故发生。

技术保障

加强施工技术管理，严格执行以项目总工为首的技术责任制，使施工管理标准化、规范化、程序化。吃透施工规范、验收标准，施工人员严格掌握施工标准、质量检查及验收标准和工艺要求，并及时进行技术交底，在施工期间，技术人员要跟班作业，发现问题及时解决。

具体措施包括如下：

1）工程开工前，认真做好技术交底，做到人人明白技术要求，个个分担技术责任。 2）上岗人员必须经过技术培训，特殊工程必须持证上岗。 3）施工人员必须严格执行成都市施工的有关规定。

4）严格按照加固施工的总体要求和设计技术交底的具体要求进行每一工序的施工。

5）主要工序均由本工程的负责人进行自检，合格后上报工程技术负责人。 6）现场质检员对每道工序质量必须认真监督与检查，发现质量问题，在质量人员的监督下及时给予补救。

第7章 安全保证措施

安全用电措施

1）所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。

2）配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。其安装形式必须符合规定，箱内电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途。

3）现场内支搭架空线路的线杆底部要实，不得倾斜下沉，与基坑边及临近建筑应有一定安全距离，且必须采用绝缘导线，不得成束架空敷设，达不到要求必须采取有效保护措施。

4）所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护。 5）施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决。

安全生产措施

1）项目经理负责安全领导工作。安全员要技术全面，责任心强。安全员发现事故隐患时，有权责令立即停工，采取有效除患措施。

2）项目安质部对施工人员进行安全技术交底和安全教育。 4）进入施工现场的所有人员必须戴安全帽。

5）现场施工人员，穿戴要符合安全规定，不得做与生产无关的事情。 6）电器设备的安装、拆卸、维修,须由专职电工操作。

7）各种机械进场前按程序报验，特种作业人员持证上岗。机械设备要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生；在钻机操作时，严格遵守操作规程，防止机械伤人事故发生。

8）设备在运转前必须进行检查，确认设备运转正常、没有安全隐患后再进行正常作业，若设备有安全隐患，及时通报现场管理人员，由现场管理人员联系设备维修人员，及

时进行修理。在消除隐患、确认安全后再进行作业。

9）施工前要对现场附近的管线情况予以详细调查，并做好保护工作，确保安全。

第8章 文明施工和环境保护

1） 严格要求全体施工人员对文明施工的重要意义必须有充分的认知，使之成为每个人的自觉行为。

2）施工中，应保持良好的工作环境，材料工具、备用设备等均要整齐有序；施工现场的物料堆码整齐、设备摆放有序，场地必须保证清洁。

3）对钻进时产生废浆和涌出的地下水，应及时排出，泥砂按时清理，并运卸到指定地点；对于露面地面的浆液，在初凝之后及时予以消除并平整。

4）爱护施工机具和材料，减少浪费。

5）人员在施工场地内施工，必须严格遵守项目部的文明施工及环境保护措施及相关制度。

6）施工现场制定完善的防火、防爆措施，做到消防设施安全。

7）施工现场设置完善的排水系统，做到场地内无积水，在场地有水的情况下，水能及时排流。

8）施工过程中，严格控制噪音对周围环境的影响，在设备上采取相关措施以减少噪音，保证周围居民的正常生活。

9）工程完工后对场地进行彻底的清理，做到工完、料清、场净，满足成都市对环境的相关要求。

10）加强施工管理，现场管理人员要以身作则，更要对不文明的施工和行为进行管理和制止。

第9章 应急救援措施

应急组织管理机构及职责

(1)领导小组 组长：杨廷岗

副组长：贾中太、李振西

组员：雷喆、朱晓明、周智、李康、李剑祥、苏宏宇、晁小勇、温庆峰、王 莉、姜兴阳、冉虎彪、温庆峰

（2）职责分工

组 长：负责安全评估与管理工作的领导工作，指导施工阶段的安全风险评估工作实施细则。

副组长：根据分组的情况展开本组的管理工作，并向组长负责。

组 员：在组长及副组长的领导下，开展安全评估及管理工作，成立抢险小组，并落实各项具体措施，与项目部其他相关部门紧密联系，共同抓落实，从人、财、物各方面给予安全评估与管理工作切实保障。

（3）安全评估与管理小组办公室

日常工作由项目部安质环保负责，并设值班电话，24h值班。 （4）领导小组内设技术协调组、救援组和后勤组 技术协调组：

主要职责：负责提供事故救援工作的技术资料，负责事故应急处理的综合协调工作，负责协调其它各组工作，承办领导交办的其它工作。

组 长：朱晓明

成 员：刘刚杰、姜兴阳、温庆峰 救援组：

主要职责：具体制定并实施防止事故扩大的安全防范措施， 迅速组建抢险和现场救治医疗队伍，统一指挥施救队伍，制定救援方案，报领导审定后实施， 组织指挥现场抢险救灾、伤员救治及转送工作，迅速查明事故的原因、性质、类别、影响范围等基本情况。

组 长：李振西 成 员：李磊、李豪

后勤保障组：

主要职责：负责对事故现场进行保护，维护事故发生区域治安、交通秩序，统一领导后勤保障队伍，负责施救人员、物资、器材的调配，指挥疏散事故影响区域的人员，筹措调集应急救援所需的交通工具、器材和通信设备，负责阻止未经批准的现场拍摄、采访，承办领导小组交办的其它工作。

组 长：雷喆

成 员：邓琪颖、晁小勇 抢险组：

主要职责：物资财产转移、现场应急抢险措施落实，现场治安，交通指挥，设立警戒，指导人员疏散。

组 长：周智

成 员：除上述人员外的全体人员

项目经理生产副经理安全总监项目书记总工程师对外联系组现场协调组物资供应组信息传递组善后处理组负责及时与当地公安、消防、卫生防疫、安全监察等政府部门沟通负责及时协调抢救现场等各方面工作，积极组织救护和现场保护负责及时提供所需交通工具、器材、通讯、药品等急救设备负责及时向相关人员传达事故发展动态负责及时安排事故伤亡者及其亲属的善后事宜图9-1 应急救援组织机构图

应急反应体系的建立

为了加强应付施工过程中突发事件应急应变能力，减小破坏损失，本项目施工中拟建立一套完备的突发事件应急管理体系，并与成投公司应急预案进行接口，成立由项目经理、生产副经理、安全总监、机电总工程师、技术负责人组成的突发事件预防领导小组，并成

立现场应急救援组织机构见图9-1。

应急抢修人员及材料设备

⑴人员配置

成立应急领导小组和义务救助队，作为突发事件应急的指挥人员。同时，根据工程的特点，在各工区选调有事故防范知识的员工定为现场的防护人员。

①成立以青年党员、团员、和生产骨干为主的青年突击队，在抢险过程中起到带头兵的作用。

②发生险情时，抢险人员以青年突击队人员为主，当人员不足时，所有人员在接到通知后，无条件参加抢险。

③项目部所有员工均必须清楚突发性事件发生后的上报及处理程序。同时在抢险过程中每位员工均服从大局，服从安排，不得拖延。

④在抢险过程中，项目部将按照公司预案中的规定对表现突出的人员进行奖励。 ⑵设备物资配置

针对本工程突发事件防范重点，结合我单位地下工程施工经验和本工程施工具体情况，准备好各项抢险物资。储备物资的管理由物资部进行统一管理，分项目单独存放。

①抽水机、注浆机由综合班分别对电、机械部分进行保养，确保其运转正常。 ②储备物资的调用必须由抢险领导小组下令后方可领用。

③储备物资的定期检查、更换、补充、调整工作由物资部进行，做好动态管理。 ④储备物资、设备的使用培训工作由综合部组织，安质部和工程部进行培训。 ⑤所有储备物资不得挪为它用。

⑥在突发性事件发生时，如储备物资不能满足现场需要，物资部按紧急情况立即进行购置或通知中铁成投公司进行物资借调，指令由抢险领导小组组长下发。

表 应急物资清单

序号 1 2 3 4 应急物资设备 担 架 面包车 灭火器 急救箱 应急功能和 作 用 抢救伤员 作为救护车 发生火灾时灭火 急救药品 数量 1套 2部 1批 1套 物资设备状态 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 装载机 应急灯 对讲机 气体检测器 扩音器 电话/内线电话 水泥 石子 编织袋 沙子 水泵 紧急运送、抢险 停电照明 应急联络 有毒有害气体监测 紧急告知和疏散人群 应急联络 回 填 回 填 回 填 回 填 应急抽水 1部 5套 4部 1部 1套 1批 1批 1批 1批 1批 1批 信息报告和通讯联络 1、信息报告

事故发生后，经理部必须如实向监理工程师和业主及成投公司、盾构公司报告，不得隐瞒事实真相谎报、瞒报。

在组织抢险救护的同时，经理部必须立即以最快的方式，向监理工程师和业主及成投公司、盾构公司报告，同时要作好电话报告记录。

在事故发生2小时内以书面的形势报告发生事故的地点、时间、事故概况、伤亡人数等基本情况。

在24小时内以书面的形式报告事故的详细情况，伤亡事故还应该按有关规定向当地行政主管部门报告。

事故处理完毕以后，将事故突发造成的工程损伤、人员伤亡、直接经济损失、安全隐患的整改和检查等情况以书面形式向监理工程师和业主提供完整的报告。

当因突发事故发生各种损失或损害时，项目经理部将按保险单规定的条件和期限及时向承保人报告，并抄送业主和监理工程师。当损害继续发生时，每7天报告一次，直到损害结束。

2、通讯联络 1）内部联络通信

生产调度和关键岗位配置步话机，直接通话，电池和频道管理要严格。

抢险领导小组成员移动电话必须24小时开机，保证通讯畅通。

表 应急小组联系方式

应急 组长（电话） 组织 指挥领导小组 组员（电话） 主要职责 发布、实施和解除应急救援指令。向新闻和上级单位通报事杨廷岗（） 贾中太（） 李振西（） 故情况。 技术协朱晓明（） 调组 刘刚杰（） 姜兴阳（） 负责提供事故救援工作的技术资料，负责事故应急处理的综合协调工作，负责协调其它各组工作，承办领导交办的其它工作。 应急救援组后织 勤保障组 抢险组 救援组 李磊（） 李振西（） 李豪（） 负责受伤人员的现场急救和护送伤员入院医治，取得伤员伤害程度诊断报告、死亡证明。 邓琪颖（） 雷喆（） 晁小勇（） 资金和车辆的调配，救援机具、器材和物资的供应。 周智（） 全体项目人员 物资财产转移、现场应急抢险措施落实，现场治安，交通指挥，设立警戒，指导人员疏散。 2）外部联络通信

当发生险情时通过固定电话或移动电话及时报告业主、监理、保险公司等有关单位，汇报情况。当在抢险过程中发生火灾、伤员等情况时及时联系相关部门。

表 外部联络

单位 地铁公司现场代表刘福元 刑警 火警 电话 110 119 单位 石家庄铁源工程咨询有限公司总监赵国强 成都市水务局电话 成都市安全生产监督管理局 成都市建设工程安全监督站 成都市卫生局 成都市电力部门 成都市煤气总公司抢修报警热线 成都市电信部门 市交管局 电话 急救 成都市防汛办公室 成都市卫生防疫站 成都市交通管理局规划处 成都市自来水公司 抢修热线 电业局服务热线

120 6650404 95598 962777 95598