注浆施工方案

花家地供热厂热力管线工程

（赵酒路~东四环）

穿越坝河顶管工程

注浆施工方案

编制单位：北京通成达水务建设有限公司

编制日期：2014年11月

一、工程概括

本工程为花家地供热厂热力管线工程——5#~6#穿越坝河热力管道套管工程，位于机场路南侧一路与坝河交汇处。铺设管道规格均为双排Φ1820钢管（壁厚28mm加防腐防锈），铺设长度均为103.7m，管顶埋深距离河床为4.8m~5.2m，工程采用人工顶管施工方式。施工沿线管道较多，其中5#附近约3米处有一根Φ2700mm污水管道与本管线交叉，其管低与本管线管顶距离为2米左右；与本管线并排有一根Φ900mm污水管道，与本施工管线水平距离最近处约2.5米，结构不明，如果地表沉降，或施工过程中发生塌方，可能有对附近管线造成损坏和危及施工人员的安全，为保证整个施工计划的安全，顺利进行，预防重（特）大安全生产事故的发生，我项目部制定此方案。

二、施工方案

1、注浆加固及止水原理：

注浆时在不改变地层组成的情况下，将土层颗粒间存在的

水强迫挤出，使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)、内磨擦角()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，

而形成相对隔水层。注浆加固后强度:卵石层达到25～

30kg/cm、细中砂层达到15～20kg/cm、粘土层达到10～

12kg/cm；止水系数可达到：k=10cm/s～10cm/s。

（1）注入材料特性：

无收缩注浆液属于安全性、高渗透性的注浆材料，固结硬化时间可根据实际工程需要进行调整。无收缩注浆液分为超高强度型CW-3A、高强度型CW-3B、普通型CW-3C三种类型。

（2）无收缩注浆液特点：

1）固结硬化时间容易调整，设计硬化时间长的注浆液

也具有很高强度。

2）渗透性良好，特别是对微细砂层的渗透性优易。

3）地层中有流动水的情况下也具有很强的固结性能。

4）浆液强度、硬化时间、渗透性能可根据现场实际需要任意调整。

5）浆液不流失、固结后不收缩，硬化剂无毒，对地下

水不会造成污染。

110110110

CW-固结体的透水系数：间隙比标准浆液的性质：

无收缩注浆液标准配比如下表所示：

名称 内容

密度 体积(L) 质量(kg) 备注

A 液 硅酸钠

ρ=

220 500L

稀释剂 ρ=1

280 280 C 液 水泥 ρ= 200 200 500L

H 剂 ρ=1

C 剂 ρ= 15

P 剂 （XPM ） ρ=1

26 26

稀释剂 ρ=1 B 液 H 剂 ρ=1 500L

C 剂

ρ= Gs 剂 ρ=1 稀释剂 ρ=1

5

110

303760702

34

5

50

40

20

硬化时间30℃20℃15℃H剂 量（L/B液200L）

28 硬

化 时 间 (min)

固结砂强度102015

一 轴 压 缩 强

度（kg/d）

注浆后天数（d）

无收缩注浆材料特性 （CW-3A）

6.2.4.2、注浆量的计算原则

由于浆液的扩散半径与砂层孔隙很难精密确定，为准备注浆材料，本参考图注浆设计根据本线有关顶管工程地质、水文条件和注浆方案以及所选择的注浆材料，进行注浆量的估算。

注浆量的估算公式按下式进行：

Q=Anα（1+β）

式中：Q----总注浆量，m3；

A----注浆范围体积，m3；

n----孔隙率，%；

α----浆液填充系数（）

β----注浆材料损耗系数

设计中, nα（1+β）统称为填充率, 填充率按下表选用

填充率选用表

本段顶管主要穿越④细中砂层、④1粘质粉土层，且穿越段地下

水位较高，综合多种因素考虑填充率选择应不小于45%。

6.2.4.3、注浆压力的选定

注浆压力是注浆施工中的重要参数，它关系到注浆施工的质量以及是否经济。因此，正确确定注浆压力和合理运用注浆压力有着重要的意义。

注浆压力与砂层孔隙发育程度、涌水压力、浆液材料的黏度和凝胶时间长短等有关，目前均按经验确定。通常情况下按如下经验式计算：

（1）按已知的地下水静水压力计算，设计的注浆压力（终压值）为静水压力的2-3倍，最大可达到3-5倍，即

P’＜P＜(3-5) P’

式中：P——设计注浆压力（终压值）（Mpa）

P’——注浆处静水压力（Mpa）

（2）根据注浆处地层深度计算

P=KH

式中：P——设计注浆压力（终压值）（Mpa）

H——注浆处深度（m）

K——由注浆深度确定的压力系数

压力系数K的取值如表示：

6.2.3、注浆工艺及要求

（1）工艺要求

定孔位：根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔

位偏差为±3cm，入射角度偏差不大于1°。

钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。

钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后再进行施工。每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于30cm。钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工；

回抽钻杆：严格控制提升幅度，每步不大于15-20cm，匀速回抽，注意注浆参数变化。

浆液配比：采用经计量准确的计量工具，按照设计配方配料。

注浆：注浆孔开孔直径50mm，注浆管直径42mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面砂层溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。土、砂层容易造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆；

（2）工艺流程

6.2.3.5施工方法设计内容

本工程管道穿越包括④细中砂层、④1粘质粉土，且处于上层滞水层中，土体自稳性极差，开挖极易造成水土流失及塌方，危及地表