QC 富水砂卵石地层水平注浆固结帷幕质量控制

中铁X局集团QC成果汇报

富水砂卵石地层水平注浆固结帷幕质量控制

中铁X局三建公司呼和浩特地铁项目部QC小组

一、课题介绍

1、工程简述

中铁X局集团承建的呼和浩特市轨道交通1号线一期工程01标段孔家营站～呼钢东路站盾构区间沿新华西街下敷设。区间线路平面为直线，整体呈V形坡，最大坡度为23‰，双线长度均为1022.6m，采用盾构法施工，在区间中部设置1座联络通道及废水泵房。

端头隧道区域地层主要为卵石③10层、细砂③5层和粉质粘土③2层，整体自稳性差。地下水位高度约为6.5m，主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流方式排泄，水流速度快。区间沿线建筑物较少，端头部位有两道DN300中压燃气管道和一道DN500供水主管,在水平注浆过程中需加强监测，确保管线安全。

图1-1：孔呼区间端头加固示意图与端头地质剖面图

2、技术背景

原设计图纸端头加固方案为φ800@600mm双重管旋喷桩，右线始发端头采用设计方案加固，最终验证芯样不连续、有涌水涌砂现象，无法满足盾构始发要求。经参建单位和各方专家多次论证及现场实践，最终确定端头井加固方案为洞门水平注浆，辅以端头降水和双帘布密封。

洞门水平注浆加固采用水泥浆—水玻璃双液浆，在洞门位置搭设脚手架，地质钻机按由上往下顺序钻孔，钻至指定深度后插入注浆管，水泥浆和水玻璃溶液由地面制浆设备压至洞口，并经三通管混合进入土体形成固结帷幕。固结帷幕要求无侧限抗压强度不小于0.8MPa，渗透系数不大于1×10-6cm/sec，是端头水平注浆加固的关键控制点。

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中铁X局集团QC成果汇报 图1-2：洞门水平注浆施工场地布置图

图1-3：洞门水平注浆加固照片

二、QC小组简介 1、QC小组简介

项目部于2017年6月1号在施工现场成立了QC小组，主要任务是制定控制方案，解决现场出现的技术难题，确保水平注浆固结帷幕质量满足盾构始发要求。

表2-1：QC小组简介

中铁X局集团呼和浩特地铁项目部QC小组 小组名称 成立时间 2017年06月01日 注册日期 2017年06月01日 小组类型 攻关型 注册编号 2017-06 活动时间 2017年06月01日至2017年08月15日 活动频次 月均2.5次 小组人数 10人 2

中铁X局集团QC成果汇报 QC教育时间 人均48课时 合理化建议 采纳实施4条 2、QC小组分工

QC小组成员，根据日常工作情况，进行了组内分工，具体见下表：

表2-2：QC小组分工

序号 姓 名 性别 年龄 文化程度职称 组内职务/分工 组长/负责活动的全面管理 副组长/负责活动的技术管理 副组长/负责安全和现场管理 组员/负责施工方案及措施制定 组员/负责现场方案实施和过程控制 组员/负责对策实施及现场控制 组员/负责QC活动资料收集 组员/负责QC活动资料收集 组员/负责材料检测和配比试验 组员/负责材料检测和配比试验 1 男 31 本科/工程师 2 男 34 本科/工程师 3 男 29 专科/助理工程师 4 男 26 本科/助理工程师 5 男 25 本科/助理工程师 6 男 25 专科/技术员 7 男 24 专科/技术员 8 男 24 专科/技术员 9 男 22 专科/见习 10 男 22 专科/见习 三、选题理由

1、区间端头地层主要为粉质粘土、细砂和卵砾石，地层自稳性差；且地下水位高，渗透强； 2、水平注浆固结帷幕过程质量控制到位，减少附加孔数量，可节约成本和缩减工期；

3、质量合格的注浆固结帷幕是盾构安全始发的基本前提条件，是盾构前期准备的重点工序； 4、孔呼区间是呼市地铁全线首个采用水平注浆加固区间，关注度高，推广性强。 四、现状调查 1、主要技术指标

固结帷幕由所有孔位注浆固结体叠合而成，而水平注浆属地下隐蔽工程，钻孔注浆过程中无法直接判定固结帷幕完整性。等至全部加固完成再检测，若出现涌水涌砂等检测不合格情况，则需搭设脚手架再次进行加固处理，造成资源和工期的严重浪费。因此在加固过程中对区域性固结体进行水平探孔检测是确保固结帷幕质量的关键。根据参建单位及各方专家研究制定的水平注浆加固方案施工主要技术参数如图表4-1：

表4-1：洞门水平注浆加固技术参数表

序号 1 2

项目 注浆孔个数 过程探孔个数 单位 个 个 3

技术参数 59 20 备注 注浆深度分4m、7m和10m这三种类型 10m探测深度 中铁X局集团QC成果汇报 3 4 浆液试验凝固时间 外插角范围 秒 度 ≤30 0-35 中部注浆孔外插角度为0° 水泥（P.O42.5）：水=1：1.155 水泥浆：水玻璃 (体积比) / 1:1 （质量比） 水玻璃(38°Be)：水=1：1（体积比） 6 注浆压力 Mpa ≤3 注浆孔孔径42mm，最外一圈孔位与钢环距离0.4m，其他孔圈间隔为0.75m，而圈内孔位间距均0.8m；外侧两圈注浆孔外插角为5～35°，内侧两圈的外插角均为0°。

图4-1：洞门水平注浆平面图

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中铁X局集团QC成果汇报 图4-2：洞门水平注浆剖面图 2、过程探孔统计 在施工过程中，由小组成员李阳波对20个探孔进行了统计，具体如下表： 表4-1：洞门水平注浆探孔统计表 序号 过程探孔 频数 频率% 累计频率% 现场照片 1 涌水涌砂 1 5 5 涌2 少量流砂 2 10 15 3 清水 3 15 30 4 无水 14 70 100 得出的柱状分布图如下： 频7511

图4-3：过程探孔频数分布图

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