1、WSS注漿(健安橋段)施工作業指導書一、工程概況1.1工程簡介1.1.1總體施工簡介奧運支線起點熊貓環島車站南端折返線區間位于朝陽區中軸路下，折返線線路沿鼓樓外大街偏西布置，兩側為密集的高層居民樓；線路呈南北走向，從奧運支線工程設計起點向北沿鼓樓外大街將依次下穿裕民路過街通道、小月河及健安橋，到達終點熊貓環島車站。折返線區間起止里程為K0+000.020K0+470.616，隧道全長450.616米。 1.1.2健安橋簡介健安橋于1985年竣工，為三跨簡支梁橋，橋上設快慢車道，以及人行步道，快車道寬24m，慢車道寬6.5m，人行道寬4m，快慢車間設1.5m寬隔離帶，全橋寬48m,中跨橋長15m

2、，邊跨橋長7.5m，橋兩端設橋頭搭板7m，全橋長44.585m。橋梁基礎為C20素混凝土，橋墩、橋臺采用100號漿砌塊石，橋墩42.50高程以上部分采用100號漿砌條石，蓋梁采用C25鋼筋混凝土，梁為寬腹T梁。圖1.1健安橋現狀照片1.2編制依據1.2.1北京地鐵十號線一期(含奧運支線)工程初步設計第二十三篇；降水工程第三十六冊“熊貓環島站奧體中心站區間(含起點熊貓環島站)”。健安橋段專項施工圖紙1.2.2隧道工程施工質量驗收標準（GB 50194-93）1.2.3建筑機械使用安全技術規范（JGJ 33-2001）1.2.4建筑施工安全檢查標準（JGJ 59-99）1.2.5建筑工程質量檢查評

3、定標準（GB 50210-2001）1.3工程地質1.3.1工程地質情況本工程場地位于永定河沖洪積扇的北部邊緣。原始地貌形態已人為改觀。場地標高為44.9945.84m，場區內地形較為平坦。本工程段地層編號不連續，本次勘察揭露地層最大深度為42.00m，各地層巖性及其特點自上而下依次為：人工堆積層：粉土填土層：黃黃褐色，稍密中密，稍濕濕，含磚渣、灰渣和植物根等，局部為粉質粘土填土夾層；房渣土1層：雜色，稍密，稍濕濕，含磚塊、灰渣等；粉質粘土填土2層：褐黃色，可塑，含少量磚渣、灰渣、腐植物根等；人工堆積層厚度為0.705.20m，層底標高為40.2245.07m。第四紀沖洪積層：粉土層：黃褐褐黃

4、（暗）色，中密，濕飽和；粉質粘土1層：灰褐灰色，可塑，含云母、氧化鐵、有機質和螺殼等，偶含姜石，局部夾粉土、粘土薄層；本大層厚度為2.607.10m，層底標高為37.3238.39m。粉質粘土層：褐黃色，可塑，含云母和氧化鐵，土質不均，局部夾粉土薄層；粘土1層：棕黃色，可塑，含云母、氧化鐵，偶含姜石，局部夾粉土薄層；粉土2層：褐黃色，密實，濕飽和，含云母、氧化鐵，偶含姜石，局部夾粉質粘土薄層；粉、細砂3層：褐黃色，密實，濕飽和，含氧化鐵，偶含礫石，局部夾粘土薄層。本大層厚度為7.508.60m，層底標高為28.7230.89m。粉質粘土層：褐黃色，可塑，含云母、氧化鐵，偶含姜石，局部夾粘土薄層

5、；粘土1層：棕黃色，可塑硬塑，屬中壓縮性土，含云母和氧化鐵；粉土2層：褐黃色，密實，濕飽和，屬中低壓縮性土，含云母和氧化鐵；本大層厚度為2.406.30m，層底標高為24.3926.32m。卵石層：雜色，密實，濕飽和，亞圓形，D大=70150mm，D一般=2040mm，級配良好，粒徑大于20mm顆粒含量約為總質量的5070，中粗砂充填，砂巖和礫巖為主，局部為圓礫薄層；中、粗砂1層：褐黃色，密實，濕飽和，含氧化鐵，偶含礫石；粉、細砂2層：褐黃色，密實，濕飽和，含氧化鐵，偶含礫石；粉土3層：灰褐黃色，中密中上密，稍濕濕，屬中低壓縮性土，含云母、氧化鐵和有機質；粉質粘土4層：褐黃色，可塑硬塑，屬中低

6、壓縮性土，含云母、氧化鐵；本大層厚度為9.8012.50m，層底標高為12.9216.52m。粉質粘土層：褐黃，可塑硬塑，屬中低壓縮性土，含云母、氧化鐵，局部夾粉土薄層；粘土1層：棕黃色，可塑硬塑，屬中低壓縮性土，含云母、氧化鐵。卵石層：雜色，密實，飽和，亞圓形，D大=120mm，D一般=2040mm，級配良好，粒徑大于20mm顆粒含量約為總質量的5070，中粗砂充填，局部為圓礫薄層。在健安橋處隧道穿越的土層主要為粉、細砂3層、粉質粘土層、粉、細砂2層等土層，橋基至隧道上方的土層為：粉土填土層、房渣土1層、粉質粘土1層、粉質粘土層、粘土1層等土層。1.3.2水文地質本次勘察最大孔深42.00米

7、范圍內，揭露兩層地下水，分別為上層滯水和承壓水，未發現潛水，可能與周邊工地施工降水疏干該層水有關。各層地下水的分布及特征簡述如下：第一層地下水為上層滯水，含水層主要為粉土層，透水性好，水位標高為40.4244.17m（水位埋深為1.405.70m）。補給源主要為大氣降水、地表水滲漏；主要以蒸發、垂直入滲及天窗補給下層水。第二層地下水為承壓水，含水層主要為卵石層、卵石層和粉細砂2層，滲透系數大，透水性好，水位標高12.0915.02m（水位埋深32.0032.90m）。本層水主要接受越流及側向逕流補給，以側向逕流方式排泄，承壓水水頭自西向東逐漸降低。小月河為人工河流，全長4.8km，水深1.5米

8、，河底雖經防滲處理，但仍對周圍地層有補給。具體地質情況見下圖：圖1.2 工程地質剖面圖二、現狀橋梁評估本標段折返線隧道沿鼓樓外大街方向向北下穿健安橋，隧道拱頂距健安橋基礎為7.805米。健安橋于1985年竣工，運營至今已有20年，基礎為素混凝土條基，橋墩、橋臺為100號漿砌塊石，因此，橋梁的抗變形能力極差，尤其對不均勻沉降很敏感。2.1安全等級健安橋位于北京的中軸路上，地理位置重要，交通繁忙，且不能中斷，該橋是否安全及能否正常使用對北京的交通影響很大，因此設計暫定該橋的安全等級為一級。2.2控制指標設計要求橋面沉降15mm;不均勻沉降10mm。區間隧道與健安橋的平面關系見圖2.1，剖面見圖2.

9、2、圖2.3。圖1.3 區間隧道與健安橋的平面關系圖1.4 區間隧道與健安橋的立面關系圖1.5 區間隧道與健安橋縱斷面圖2.3工程重點及難點2.3.1工程重點2.3.1保證隧道的施工安全，保證按時優質完成本工程2.3.2保證橋面交通及橋梁本身的安全，安全順利的通過健安橋。2.3.2工程難點 根據設計要求，保證橋梁的橋面沉降15mm，不均勻沉降10mm，路面交通不能中斷的情況下，保證橋梁基礎不開裂，保證橋梁的安全運營是本工程的難點。 按照隧道開挖沉降槽的理論，健安橋完全在隧道開挖引起的沉降槽之內，在已經施工的地段，在相同的地質條件下，地表沉降都在25mm30mm之間，土質疏松地段更是達到7080

10、mm，要在這樣一個地質條件較差，又有地下水作用的地層里施工，又要穿越本身條件就很差的健安橋（橋上還有動載）難度很大。三、健安橋段WSS超前注漿加固方案3.1總體施工方案針對隧道上方有健安橋及小月河的特殊性，為保證上述建筑物的穩定及保證隧道施工時不受河流的影響，開挖前采用二重管無收縮WSS工法對穿越健安橋的施工區域進行超前注漿加固。加固范圍為：隧道開挖面外輪廓線拱頂兩側3米，底板2米區域，施工步距15米。注漿控制指標：無側限抗壓強度1.0Mpa；滲透系數107cm/s。每做10m做一次取芯抽樣檢查，以檢驗注漿的效果是否達到上述要求。3.2WSS注漿原理二重管無收縮WSS工法注漿工藝是從日本引進的

11、具有國際先進水平的地質改良新技術，它能夠將不同地質情況填充密實，改變原土體和物理性質，增加土體的密度，提高其抗壓強度，達到土體的止水效果，能夠一次性完成一個注漿區域的土體加固施工，且注漿材料屬于環保型，對河流及地下水無任何污染。由于漿材混合方式和噴射的方向性可隨時調節，漿材的凝膠時間可以從瞬結到緩結，配比可任意搭配，能夠實現定向、定量、定壓噴漿施工。3.3健安橋段WSS超前注漿加固方案3.3.1施工準備掛網噴射20cm厚混凝土封閉需要進行注漿的掌子面，然后畫出開挖斷面，布設孔位。注漿材料要準備：水泥運輸到洞內堆放在攪拌機旁，水玻璃儲存罐放在豎井旁邊，采用塑料軟管抽到洞內。由于采用水鉆，掌子面前

12、方要設置集水坑，并采取防滲措施，多余的水經過沉淀后要通過高揚程的抽水泵排入污水管道。現場機械多，為保證施工安全，所有電線掛設要規范，并做到一機、一箱、一閘。施工機械設備進場后首先要進行檢修、調試，見表1施工機械設備表表1施工機械設備表設備名稱規格、型號數量單位功率用途機械設備狀態鉆機XY2B300型4臺4.5鉆孔良好注漿泵SYB60/160型2臺7.5高壓注漿良好立體式攪拌機SJY雙層立體式2臺3.2攪拌灰漿良好注漿液混合器4套漿液混合良好旋轉二重管4套漿液輸送良好配電箱8個防漏電良好3.3.2WSS超前注漿施工3.3.2.1鉆孔參數設計根據注漿旋噴加固原理，結合工程地質條件，注漿施工參數設計

13、如下：孔徑與孔深：鉆孔42mm，深度：3.315.3m孔間距：0.85m1.0m擴散直徑：1.01.2m 注漿壓力：預注漿加固地層P=22.5Mpa砂土注入率：45%粘土注入率：35%平均注入率: 40%（以實際注漿量為準）凝固時間： 30s-60s（根據地質條件可做相應調整） 加固后土層水泥含量：1820%注漿加固長度：健安橋橋梁穿越區域56米注漿加固范圍: 隧道外擴3米范圍，見圖3.1注漿加固范圍示意圖注漿材料配比，見表2注漿材料配比A 液B 液C 液硅酸鈉 60L水 40LGs 劑：3.5kgP 劑：4.5kgDHP劑：6.7kgGBX劑：7.1kg水 剩余量水 泥 :19.86%GOX

14、 劑: 4.2%DHP 劑: 5.6%XPM 劑: 5.4%水 剩余量100 L100 L100 L備注: A、B液組成在WSS工法中稱為溶液A、C液組成在WSS工法中稱為懸濁液3.3.2.2注漿工藝流程3.3.2.2.1工藝要求：（1）定孔位：依據甲方提供的隧道結構尺寸，嚴格按照施工布置圖進行測量放線定位，并經甲方及監理驗收合格。（2）鉆機就位：對孔位時，應在測量人員控制下進行，鉆機按指定位置就位，并須在技術人員指導下，調整鉆桿的所需角度。對準孔位后，鉆機不得移位，大小臂也不得隨意起降。（3）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，以確定在該地層條件下的鉆進參數。密切

15、觀察鉆時尺寸，出現異常情況時，應立即停鉆，分析原因再進行施工。（4）回抽鉆桿：嚴格控制回抽幅度，每步不大于20cm，勻速回抽，注意鉆機參數變化。（5）漿液配比：采用準確的計量工具，按照設計配方配料。（6）旋噴：嚴格控制旋噴壓力，同時密切關注注漿量，當壓力突然上升時，應立即停止注漿，查明原因后采取調整注漿設計參數或移位等措施重新注漿。3.3.2.2.2工藝流程圖封閉工作面檢修機械設備施工前準備備 料鉆孔安孔口管封孔口鉆孔鉆孔結束配漿接管并檢查管路試壓掃孔并鉆進 3.3.2.3隧道內放射性注漿施工首先應對隧道開挖段面進行封堵，用與鋼筋榀架同截面的直榀架與隧道兩側榀架用連接鋼筋連接，并掛好雙層鋼筋網

16、片，噴射同隧道初襯強度的砼封堵，噴射砼23天后進行隧道內放射性注漿施工操作。在距隧道下臺階3米處搭設放置鉆機平臺，保證鉆機移動靈活，使放射孔角度控制在8100。使鉆桿水平高度距拱頂0.81.2米，平臺必須牢固平穩，操作機具靈活方便，攪拌機和注漿機合理安放在隧道底板上，每步注漿水平深度暫定為15米。鉆孔時必須按布孔圖和技術交底施工，嚴格控制鉆桿角度和鉆進深度，當鉆至設計深度后，嚴格按設計配合比配制漿液，每灌漿液配制完成后必須先檢查凝固時間的可靠性，然后進行噴射注漿，一般噴射量為1520L/min，在特殊的噴入場合，可以根據需要，將噴射量調至10 L/min。噴射注漿時調整注漿壓力，控制在0.30

17、.5MPa,達到水平滲透效果,在進行階梯回抽時,一般以回抽2030cm為一個步距.當每個注漿斷面完成后,隧道可以正式向前開挖,當開挖距注漿端點3米時停止掘進,封堵掌子面進行二次隧道內放射性注漿。圖3.1注漿加固范圍示意圖圖3.2健安橋、區間隧道與WSS注漿剖面關系示意圖3.3拱頂、側墻布孔示意圖四、監控量測為保證地面行車安全及工程本身的安全，采取監控量測的方法對健安橋及隧道進行監測并根據監控量測結果，及時調整支護參數、施工方法及橋梁搶險措施。根據相關規范要求，并結合本工程的實際情況，健安橋監測重點為地表沉降、橋基礎沉降。監測內容：隧道凈空收斂、 拱頂沉降、鋼筋應力、初支后土壓力、地表沉降、橋墩

18、沉降、橋面沉降。健安橋車流量很大，在隧道施工干擾和車流動載的聯合作用下，很容易對橋梁產生破壞，因此在隧道施工到健安橋前后20米范圍內時加強對隧道拱頂沉降、隧道凈空收斂的觀測及地面沉降點的觀測。橋沉降點布點原則：沉降觀測點的埋設位置經充分考慮，盡可能反映健安橋各部分的不均勻沉降。橋梁沉降布設圖如下所示：圖4.1 健安橋監測點平面布置圖圖4.2 健安橋監測點縱斷面圖圖4.1 健安橋監測點平面布置圖圖4.2 健安橋監測點縱斷面圖控制方法及頻率見下表：序號項目名稱方法及工具點位布置量測間隔時間距離掌子面20米以內距大于掌子面大于20米1地質和支護狀況觀察巖性、結構面產狀及支護裂縫觀察或描述，地質羅盤等

19、開挖后及初期支護后進行每次格柵架設完成后進行2周邊位移收斂儀每5m一個斷面，每斷面23對測點12次/天1次/2天3拱頂下沉水準儀、水準尺、鋼尺或測桿每10m/一個斷面12次/天1次/2天4鋼筋應力應力計不同斷面形式，5點/斷面1次/天5土壓力壓力盒不同斷面形式，5點/斷面1次/天6地表下沉橋面沉降精密水準儀、水準尺每5m一個斷面，每斷面至少7個測點開挖面距量測斷面前后<2B時，12次/天開挖面距量測斷面前后<5B時，12次/天開挖面距量測斷面前后2B時，1次/周注：B為開挖寬度建立三級預警機制。監測控制級管理標準管理等級管理位移施工狀態U0U可正常施工U3U0U×2/3應

20、注意，并加強監測U0U×2/3應采取加強支護等措施注：表中U0為實測位移值；U為極限值監測頻率管理等級觀測時間位移平均最大速率控制值（mm/d）12天11天1c212小時2注：c為位移平均最大速率控制值五、質量保證體系及措施5.1質量管理組織機構中鐵一局集團北京地鐵10號線第22合同段項目部(質量管理)項目經理項目副經理項目總工程師工程部中心試驗室質量安全部物資設備部計財部開挖支護班組區間工區監測組實驗室作業班長WSS班組作業班長辦公室表4.1質量管理體系組織機構圖5.2質量目標注漿后開挖面外輪廓能夠形成一個硬殼，確保開挖過程中及過后健安橋均能安全使用，保證橋面沉降15mm;不均勻沉

21、降10mm。5.3質量保證措施5.3.1質量保證措施5.3.2鉆孔施工：開鉆前，應嚴格按照施工布置圖，布好孔位。鉆機定位要準確，開鉆前的鉆頭點位與布孔點之距相差不得大于2cm。鉆桿垂直度不得大于1%。鉆孔時，密切觀察鉆進情況，如發現異常情況，應立即停鉆，分析原因再進行施工。二重管雙液注漿質量標準內 容標 準內 容標 準孔位偏差±20 mm注漿壓力±5%孔距偏差±100mm注漿量（暫定）5-8%鉆桿垂直度<1%提升幅度±5mm5.3.3配料：采用經計量準確的計量工具，嚴格按照設計配方配料，并且注漿前進行配比試驗。5.3.4注漿：注漿時，應嚴格按照順序

22、分布進行施工。為實現整體加固的目的，每個孔注漿要準確，注漿壓力一定要嚴格控制，專人操作。當壓力突然上升時，應立即停止注漿。每段注漿量應嚴格設計進行，跑漿時，應采取措施確保注漿量滿足設計要求。5.3.5每道工序均要安排專人，負責每道工序的操作記錄。如發生質量問題，立即口頭上報監理，并在4小時內遞交有關質量問題的書面詳細報告，包括時間、部位、細節描述、產生原因等。5.3.6技術資料由施工項目經理部在施工過程中負責收集、整理各種原始資料和記錄，并及時上報監理。六、安全保證體系及措施6.1安全生產目標加強預防，做到安全生產，實現“杜絕死亡，無重傷以上責任事故；杜絕重大機械設備事故，確保健安橋行車安全”

23、安全生產目標。6.2安全管理組織機構圖框表5.2安全管理組織機構圖框6.3安全生產保證措施6.3.1安全生產用電6.3.1.1所有施工人員掌握安全用電的基本知識和所用設備性能，用電人員各自保護好設備的負荷線、地線和開關，發現問題及時找電工解決，嚴禁非專業電氣操作人員亂動電器。6.3.1.2電纜、高壓膠管等應盡量架空設置，不能架起的絕緣電纜和高壓膠管通過道路時，一定要采取保護措施，以免機械車輛扎壞，發生事故。6.3.1.3配電系統分級配電，配電箱、開關箱外觀完整、牢固、防塵、外涂安全色、統一編號。其安裝形式必須符合有關規定，箱內電器可靠、完好，選型、定值符合規定，并標明用途。6.3.1.4現場內

24、支搭架空線路的線桿底部要實，不得傾斜下沉，與臨近建筑應有一定安全距離，且必須采用絕緣導線，不得成束架空敷設，達不到要求的必須采取有效保護措施。6.3.1.5所有電器設備及其金屬外殼或構架均應按規定設置可靠的接零及接地保護。 保護接零：在電源中性點直接接地的低壓電力系統中，將用電設備的金屬外殼與供電系統的零線或專用零線直接做電氣連接，可使保護裝置迅速而準確的動作，切斷事故電源，保證人身安全。 保護接地：所有電氣設備的絕緣狀況必須良好，各項絕緣指標達到規定值；電氣設備及其相連機械設備的金屬部分必須采取保護性接零或措施，掛好接地裝置示意牌；按規定保護接地的電阻不大于4歐姆。6.3.1.6施工現場所有

25、用電設備，必須按規定設置漏電保護裝置，要定期檢查，發現問題及時處理解決。6.3.1.7現場內各用電設施，尤其是電焊、電熱、電動工具，其裝設使用應適合規范標準，維修保管應有專人負責。 電焊機外殼必須接地良好，其電源的裝卸由電工進行。 電焊機要設單獨的開關，開關應放在防雨的箱內，拉合時戴手套側向操作。 焊鉗與把線必須絕緣良好，連接牢固，更換焊條應戴手套，在潮濕地點工作時，站在絕緣膠板上。 嚴禁在帶壓力的容器或管道上施焊，焊接帶電的設備必須先切斷電源。 焊接預熱構件時，有石棉布或擋板等隔熱措施。 更換場地移動把線時，切斷電源，并不得手持把線爬高。 多臺電焊機在一起集中施焊時，焊接平臺或焊件必須接地，并設置隔光板。 把線、地線禁止與鋼絲繩接觸，不得用鋼絲繩或機電設備代替零線。6.3.1.8安全電壓：按照國家標準GB380583安全電壓中規定，對特殊場所的照明應采用安全電壓。6.3.1.9防觸電措施 施工用電實行三級漏電配電，施工電纜線按規定架空鋪設。 開關箱內的漏電保護器具，額定漏電電流應不小于30mA，額定漏電動作時間不能大于0.1s。 保護零線按規定作好重復接地。 洞內施工照明采用36V低壓照明線路。 氣焊作業雙線到位，氧氣、乙炔之間留不小于5m的安全距離。 非電工人員不得拆改電器、電源，電工人員必須執證上崗。 電工定期對施工現場用電設備進