始发端头加固实施方案

河南省建安防水防腐工程有限公司

HENAN JIAN’AN WATERPROOFING & ANTICORROSIVE CO.，Ltd.

盾构始发及到达端头加固

工程

施工方案

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2015 年 2 月 9 日

目 录

一、工程设计概况 . ............................................................................................................................................. 3 二、工程地质和水文地质条件 .......................................................................................................................... 4 三、主要施工方案和施工工艺 .......................................................................................................................... 4

3.1主要施工方案 . ...................................................................................................................................... 4 3.2主要施工工艺 . ...................................................................................................................................... 6

3.2.1工艺流程 . .................................................................................................................................. 6 3.2.2二重管注浆工艺流程 ............................................................................................................... 6 3.2.3喷浆工艺 . .................................................................................................................................. 6 3.2.4注浆材料A 、B 化学液技术指标参数控制 ............................................................................. 7 3.2.5工程材料配比 ........................................................................................................................... 7 3.2.6主要施工机械设备 ................................................................................................................... 9

四、工程环境保护措施 . ................................................................................................................................... 10

4.1文明施工管理小组 ............................................................................................................................. 10 4.2各种检查制度 . .................................................................................................................................... 10 4.3实行环保目标责任制 ......................................................................................................................... 10 4.4加强检查制度 . .....................................................................................................................................11 4.5材料标牌清楚明确，堆放规整有序 ..................................................................................................11 4.6施工中注意环境保护 ..........................................................................................................................11

4.6.1噪声控制措施 ..........................................................................................................................11 4.6.2振动控制措施 ..........................................................................................................................11 4.6.3城市生态控制措施 ..................................................................................................................11 4.6.4水污染控制措施 ......................................................................................................................11 图4.6-1污水处理工艺流程图 ........................................................................................................ 12 4.6.5大气污染控制措施 ................................................................................................................. 12

五、监测实施方案 . ........................................................................................................................................... 12

5.1监测状况 . ............................................................................................................................................ 12 5.2施工监测目的和任务 ......................................................................................................................... 12 5.3监测项目 . ............................................................................................................................................ 13 六、监控量测控制指标和标准 ........................................................................................................................ 13

6.1监控量测点的分级管理 ..................................................................................................................... 13 6.2 综合预警分级 . ................................................................................................................................... 14 七、专项预案 . ................................................................................................................................................... 14 八、应急预案 . ................................................................................................................................................... 15

8.1 应急救援责任制及组织机构 ............................................................................................................ 15 8.2 应急救援小组的主要职责 ................................................................................................................ 15 8.3 应急救援小组组长、副组长及成员的职责与分工 .................................................................... 16 8.4 安全事故应急救援流程 .................................................................................................................... 16 8.5 主要应急措施 . ................................................................................................................................... 17 8.5.1地面开裂、隆起应急措施 ............................................................................................................. 17 8.5.2建筑物变形过大应急措施 ............................................................................................................. 18 8.5.3脚手架变形应急措施 ..................................................................................................................... 18 九、安全风险控制的组织管理措施 ................................................................................................................ 18

9.1 成立项目安全生产领导小组 ............................................................................................................ 18

9.2 成立项目质量控制领导小组 ............................................................................................................ 19 9.3 成立项目风险控制领导小组 ............................................................................................................ 19 9.4 实行风险预告管理 ............................................................................................................................ 19 9.5 执行风险源现场巡查制度 ................................................................................................................ 20 9.6 做好现场抢险物资准备 .................................................................................................................... 20

一、工程设计概况

设计加固断面图如下：（图中尺寸除高程以米计外，其余均以mm 计）

立面图

二、工程地质和水文地质条件

穿越加固地层主要为砾砂（Q42al ）：黄褐色，中密～密实，局部为稍密状态，湿～饱和，矿物成分以石英、长石为主，混粒结构，含少量粘性土。大于2mm 颗粒占约总质量的25～45%，最大粒径100mm ，局部夹粘性土、中、粗砂及圆砾薄层，砾砂（Q4al+pl）：黄褐色，中密～密实, 局部为稍密状态，饱和，矿物成分以石英、长石为主，混粒结构，大于2mm 颗粒占总质量的25～45%，最大粒径80mm 。中间夹有粉质粘土，详见本工程地质报告。

三、主要施工方案和施工工艺 3.1主要施工方案

加固采用二重管无收缩注浆工法。在盾构始发井主体结构和接收井横通道内进行水平注浆加固。加固范围为始发端沿线路纵向8m ，上下左右各3m 。加固范围见下图所示。注浆孔布置在洞门圈范围内，接收端在洞门周边钻孔适当加密并外插12°、29°及48°，以确保加固范围满足要求。其中，水平孔位钻孔深度为8米，12°孔位钻孔深度8.2m ，29°孔位钻孔深度6 .7m ，48°孔位钻孔深度3.6m 。水平钻孔始发端长度8m ；如果加固效果不满足设计要求，在孔内安设水平PVC 管，进行后期重复注浆。

端头加固范围立面示意图

孔位布置根据注浆范围，注浆孔布设以满足注浆加固范围为标准。注浆孔按梅花状

位置，孔间距0.8m

，孔位布置如下图所示：

始发端加固：水平孔80个，长度8m ，合计80*8=640m；

其中：斜孔（角度：12°）26个，长度8.2m ，合计26*8.2=213.2m； 其中：斜孔（角度：29°）26个，长度6.7m ，合计26*6.7=174.2m； 其中：斜孔（角度：48°）26个，长度3.6m ，合计26*3.6=93.6m； 合计工程量：640+213.2+174.2+93.6=1121m

注浆量计算:根据加固范围及加固长度、宽度，计算出加固土体量为：V=S×H ，即12m ×12m ×8m=1152m3，土体填充率为35%，实际加固注浆量为1152m3×0.35%=403.2m3。

3.2主要施工工艺 3.2.1工艺流程

二重管注浆工艺流程见图3.2-1。

图3.2-1深孔注浆工艺流程图

3.2.2二重管注浆工艺流程

二重管注浆工艺流程见图3.2-2。 3.2.3喷浆工艺

喷入管的设置和钻孔时的方法一样，使用的喷入管直径为Φ42mm ，在端点装有管内混合器，使浆材充分混合。用注浆泵将A 、（B ）C 无收缩双液浆分别压入外管和内管，并在二重管的端头混合室内混合，通过滤网在水平方向实行喷射，使浆材能浸透到地层中。

（1）喷浆孔的设置

首先用清水从喷浆混合室的端点送出，用钻孔机将喷浆管打至洞内，喷浆孔的间距一般为0.3-0.5m 之间。

（2）喷浆

将喷入材料施加压力，可以实现水平渗透效果。在进行阶梯回抽喷射时，一般以10-20cm 为一区间。

（3）结束

所有阶梯喷射完毕后，对喷浆后桩缝实行封密，恢复原状。

3.2.4注浆材料A 、（B ）C 化学液技术指标参数控制

（1）注浆扩散半径：R=0.5～1m ； （2）注浆压力：1.5～2MPa ；

（3）入浆率：A 、（B ）C 双液浆约35%； （4）初凝时间：0.5～2分钟，为速凝注浆； （5）钻杆回抽幅度：约10～20cm 。 3.2.5工程材料配比

（1）其特性对地下水而言，不易溶解； （2）对不同地层，凝结时间可调节； （3）对含砂层能控制浸透距离； （4）高强度、止水；

（5）A 、（B ）C 化学浆注浆材料配比：

采用双重管A 、（B ）C 化学浆液，即A 液和B 液的混合物，A 液为稀释后的水玻璃，B 液由硫酸等化学外加剂和水组成，C 液由水泥加稀释剂组成。化学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。（B ）C 液各成分放入搅拌机的顺序依次为：水、化学外加剂，两种浆液在注入之前必须搅拌均匀，并经常检查混合后的浆液凝固时间是否适应现场施工环境。一般施工时A 、（B ）C 双液浆注浆材料配比见表3.2-1A 、B 化学浆注浆材料配比表和表3.2-2A 、C 化学浆注浆材料配比表。

表3.2-1 A、B 化学浆注浆材料配比表

表3.2-2 A、C 双液浆注浆材料配比表

因材料的厂家不同、生产批次不同、浓度不同，实际施工配比中所用数量也不相同，只有根据需要浆液的初凝时间现场调配浆液。 3.2.6主要施工机械设备

施工机械设备情况见表3.2-3，设备见图3.2-3。注浆施工主要的器械见表3.2-4。

3.2-3 施工机械设备情况表

表3.2-4 注浆施工主要的器械表

4.1文明施工管理小组

组成文明施工管理小组加强材料半成品，机械设备堆放管线布置和场内文明施工等工作的协调与控制，发现问题及时处理。

4.2各种检查制度

人员岗位制、检查制度、 奖惩制度、 持证上岗制度、健全资料管理、加强教育培训工作。

4.3实行环保目标责任制

公司成立以项目经理为组长的领导小组，建立管理目标责任制进行自查自律。

4.4加强检查制度

设专人定期对施工现场和场外进行环保检查和治理。

4.5材料标牌清楚明确，堆放规整有序

4.6施工中注意环境保护

4.6.1噪声控制措施

（1）施工场界噪声按《建筑施工场界噪声限值》的要求。

（2）采取措施，保证在各施工阶段尽量选用低噪声的机械设备和工法。

（3）夜间施工经批准领取“夜间施工许可证”。

4.6.2振动控制措施

（1）施工振动对环境的影响按《城市区域环境振动标准》要求进行控制。

（2）根据敏感点的位置和保护要求选择施工方法，最大限度的减少对周边的影响。

4.6.3城市生态控制措施

（1）在施工前做好各类市政管线的调查，施工中做好防护，防止施工破坏管线；

（2）施工采用的材料均为无污染的材料，避免对生态造成影响。

4.6.4水污染控制措施

（1）废水排入城市下水道，悬浮物执行《污水综合排放标准》中的三级标准400mg/l；废水排入自然水体，悬浮物执行《污水综合排放标准》中的二级标准150mg/l。

（2）在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，并保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。

（3）生活污水的主要污染物都是易生物降解的有机物，考虑到施工期间的生产与管理的条件，故选择较易操作控制的以生物接触氧化为主体的处理工艺，具体工艺流程见图

4.6-1。

4.6.5大气污染控制措施

（1）合理组织施工、优化工地布局，使产生扬尘的作业尽量避开敏感点和敏感时段。

（2）水泥等细颗粒散体物料安排库内存放，堆土场、散装物料露天堆放场压实、覆盖。

五、监测实施方案

5.1监测状况

结合本工程的地质水文、周边环境和施工组织顺序，布设合理数量的监测点并设置监测主断面进行全面监测。

5.2施工监测目的和任务

（1）通过对测量数据的分析、处理掌握土层稳定性的变化规律，为工程和环境安全提供可靠信息。

通过监控量测完善并优化施工方法，保证施工安全及地面的安全。最大限度规避风险，避免人员伤亡和环境损害，降低工程经济和工期损失。积累资料和经验，为以后的同类工程提供类比依据。

（2）以仪器测量为主，以现场目测检查为辅。施工前测三次取平均值做为初始值。量测数据必须完整、可靠，对施工工况应有详细描述，使之真正能起到对安全施工监控的作用，为设计和施工提供依据。应该能对当前测试数据做出分析，较好的预报下一施工步

骤地层的稳定和地表沉降等，并对施工措施提出相应的建议。

5.3监测项目

（1）基坑周围地表沉降；（2）基坑周围房屋沉降；（3）基坑内、外观察周围地面裂缝、塌陷、渗漏水、超载、房屋裂缝。

六、监控量测控制指标和标准

对地面及房屋状态实行监控，并按照变化量、变化速率两方面对其实施双控管理。

6.1监控量测点的分级管理

根据“分区、分级、分阶段”管理的原则将监控量测点的安全状态划分为四级管理。分别为正常状态、黄色预警、橙色预警和红色预警。允许标准见表9.1-1。

1）正常状态：双控指标均未达到监控量测控制值的70%时，或双控指标之一达到监控量测控制值的70%～85%之间（不含85%），而另一指标未达到监控量测控制值的70%时。

2）黄色预警：双控指标均达到监控量测控制值70%～85%之间（含85%），或双控指标之一达到监控量测控制值85%～控制值之间（不含监控量测控制值），而另一指标未达到监控量测控制值的85%时。

3）橙色预警：双控指标均达到监控量测控制值的85%～100%之间（含100%）时，或双控指标之一达到或超过监控量测控制值时；

4）红色预警：双控指标均达到或超过监控量测控制值，且实测变化速率出现急剧增长时。

表6.1-1 盾构井施工监控量测主要控制标准

6.2 施工过程中，结合监测数据及监测点预警级别，综合工况巡视、环境巡视和作业面状态观察描述等信息，将地面及房屋的安全状态进行综合判断和预警分级，将其综合预警状态分为一级预警、二级预警、三级预警共三级，依次用红色、橙色和黄色加以区别管理。

1) 三级预警：监控量测点达到黄色预警，工况巡视、环境巡视及地面巡视未出现明显变化时；

2) 二级预警：监控量测点达到橙色预警，且环境巡视地表出现肉眼所能观察到的轻微不均匀沉降时；

3) 一级预警：监控量测点达到红色预警，且环境巡视地表出现肉眼所能观察到的明显沉降；

七、专项预案

当施工工程综合预警分级达到二级时，启动本预案。

（1）加大监控量测频率，每日监测至少两次；

（2）加大巡视力度，设专人进行地面巡视，发现异常及时报告。地面巡视：察看地表是否有明显的不均匀沉降，是否有开裂现象。并将巡视情况及时上报项目负责人；

（3）配备各种应急物资，包括方木、编织袋、工字钢等抢险物资及发电机、水泵等设备的储备和管理；

（4）加大现场管理力度，严格按技术交底施工。

八、应急预案

施工事故应急救援工作都应当坚持 “预防为主、常备不懈、救人第一” 的方针，统一指挥、分级负责、冷静有序、团结协作，遵循快速有效处置、防止事故扩大的原则，启动安全事故应急预案。

8.1 应急救援责任制及组织机构

事故应急救援工作实行施工第一责任人负责制和分级分部门负责制，由安全事故应急救援小组统一指挥抢险救灾工作。当重大安全事故发生后，各有关职能部门要在安全事故应急救援小组的统一领导下，按要求，履行各自的职责，做到分工协作、密切配合，快速、高效、有序地开展应急救援工作。

8.2 应急救援小组的主要职责

（1）发布启动和解除重大安全事故应急救援预案的命令；

（2）按照程序的规定，组织、协调、指挥重大安全事故应急救援预案的实施，尽全力减少人员伤亡和财产损失；

（3）根据事故发生状态，统一部署应急预案的实施工作，指挥各部门有条不紊的进行抢险救灾工作；

（4）在救灾过程中随时掌握现场情况，并对现场出现的问题采取适当的处理措施；

（5）在负责区域内为事故现场紧急调用各类物资、设备、人员、防火用具并提供场地，抢险救灾结束后要负责督促事故单位及时归还或给予补偿；

（6）事故发生后，应急救援小组要及时向上级有关部门汇报。对于超出自身处理能力的事故，要及时请示；

（7）对于在重大安全事故应急救援、抢险救灾工作中成绩卓著的部门和个人，安全事故应急小组应给予其适当的表彰和奖励。对不履行救援职责的，延误隐瞒安全事故的，依照有关规定给予处罚。构成安全事故责任罪的，移交司法机关追究刑事责任。

8.3 应急救援小组组长、副组长及成员的职责与分工。

组 长：全面负责抢险指挥工作，发生险情时负责迅速组织抢险救援以及与外界联系救援。

副组长：全面负责抢险技术保障，并与设计、监理、业主及相关单位联系拿出可靠的抢险或补救措施。

副组长：具体负责组织指挥现场抢险救援。

副组长：具体负责对内外通讯联络以及根据现场情况向外界求援。

成 员：技术支持，发生险情时应迅速拿出抢救方案。

：负责抢险物资日常管理，发生险情时负责抢险物资发放和供应。

：负责应急资金支持和后勤保障。

：负责抢险技术实施和监控。

：负责监督提醒现场抢险人员安全。

：具体负责抢险组织及实施；

：具体负责抢险时的监控量测工作。

：具体负责通讯联络和信息收集，发布。

8.4 安全事故应急救援流程

（1）事故发生初期，事故现场人员应积极采取应急自救措施，同时启动施工现场应急救援预案，实施现场抢险，防止事故的扩大。物资部、机电队等部门应尽快恢复被损坏的道路、水电、通信等有关设施，确保应急救援工作顺利开展。

（2）安全事故应急救援预案启动后，应急救援小组立即投入运作，组长及各成员应迅速到位履行职责，及时组织实施相应事故应急救援预案，并随时将事故抢险情况报告上级。

（3）事故发生后，在第一时间抢救受伤人员，这是抢险救援的重中之重。保卫部门

应加强事故现场安全保卫、治安管理和交通疏导工作，预防和制止各种破坏活动，维护社会治安，对肇事者等有关人员应采取监控措施，防止逃逸。

（4）当有重伤人员出现时救援小组应及时提供救护所需药品，利用现有医疗设施抢救伤员。同时拨打急救电话120呼叫医疗援助。其他相关部门应做好抢救配合工作。

（5）事故报告：重大安全事故发生后，事故单位或当事人必须用将所发生的重大安全事故情况报告事故相关监管部门：

①发生事故的单位、时间、地点、位置；

②事故类型(倒塌、触电、机械伤害等) ；

③伤亡情况及事故直接经济损失的初步评估；

④事故涉及的危险材料性质、数量；

⑤事故发展趋势，可能影响的范围，现场人员和附近人口分布；

⑥事故的初步原因判断；

⑦采取的应急抢救措施；

⑧需要有关部门和单位协助救援抢险的事宜；

⑨事故的报告时间、报告单位、报告人及电话联络方式。

（6）事故现场保护：重特大安全事故发生后，事故发生地和有关单位必须严格保护事故现场，并迅速采取必要措施，抢救人员和财产。因抢救伤员、防止事故扩大以及疏通交通等原因需要移动现场物件时，必须做出标志、拍照、详细记录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。

8.5 主要应急措施

8.5.1地面开裂、隆起应急措施

（1）立即停止注浆；

（2）用水泥浆将地面裂缝浇灌封闭并抹面，以防雨水渗入及增加开裂面滑动抵抗能

力；

（3）如果路面下土质松软或出现空洞，立即采取注浆加固、填充；

（4）如果地面隆起，注意及时铲平。

8.5.2建筑物变形过大应急措施

（1）立即停止注浆；

（2）组织有关技术人员查找建筑物变形过大的原因，并及时消除导致因素；

（3）邀请相关有资质的单位，对建筑物进行结构加固和修补；

（4）加强监测频率，强化监测措施和要求；

（5）继续优化注浆施工参数和工艺。

8.5.3脚手架变形应急措施

（1）立即停止钻孔或注浆，将钻杆抽出；

（2）尽快调吊车到现场，将钻机吊起，避免脚手架变形进一步加大；

（3）加固脚手架的立杆、横杆及钢管夹扣等；

九、安全风险控制的组织管理措施

9.1 成立项目安全生产领导小组

由项目经理和分管安全的副经理带队，从严抓安全，始终做到现场施工的安全第一。

（1）到场工人必须经过三级安全教育（公司级、项目级、工班级）后，方能进入施工现场施工；

（2）严格执行项目部关于安全的各项规定，现场工人必须佩戴安全帽等个人劳保用品；

（3）配备专兼职安全员，安全员现场盯班作业；

（4）组织学习现场施工机械、机具的操作规程，做到规范作业；

（5）规范现场临时用电；

（6）定期、不定期组织施工现场安全大检查，奖优罚劣；

（7）确保每月至少组织两次工人安全教育，时刻保持安全第一的心态。在项目部及施工现场贯彻执行安全第一的方针，首先确保施工人员的安全。

9.2 成立项目质量控制领导小组

定期、不定期组织质量大检查。严格控制注浆压力，以高质量的控制确保风险源的安全。

（1）项目部成立质量检查部，专门负责现场质量检验；

（2）召开项目质量专题会议，确定质量控制目标；

（3）组织注浆工班学习有关质量的设计文件及相应规范、标准；

（4）工区技术员跟班作业，现场指导，控制注浆压力和注浆量，增强项目部上下的质量意识，以质量保安全。

9.3 成立项目风险控制领导小组

明确分工，落实责任。在险情发生时，确保项目部全体行动。

9.4 实行风险预告管理

在施工前，在施工现场设置风险预告宣传牌，对施工风险进行提示。

风险预告的内容应包括以下内容：

（1）风险描述：详细介绍本风险工程的名称、工程概况、风险等级的划分、风险因素分析、出现风险的后果、事故征兆等方面内容，对施工风险进行提示。

（2）监控量测方案：简明介绍本风险源的监控量测布点方式、监测频率、安全状态等级划分等事项；

（3）风险控制及规避措施；

（4）对应安全状态等级划分所制定的应急处理措施；

（5）列举施工注意事项及各方面施工负责人。

9.5 执行风险源现场巡查制度

注浆加固过程中，及时启动风险源巡查制度。坚持每天派专人巡查风险源地表、井下状况，并记录在案。如有发现地面裂缝、不均匀沉降或房屋裂缝等状况，应及时向项目部主管领导汇报。

9.6 做好现场抢险物资准备

在距离基坑不远的距离，预备好足够的抢险设备和物资：吊车、注浆机、发电机、方木、工字钢、砂袋等。

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