采空区施工设计方案doc

六、施工组织设计

目录

一、工程概况

二、编制依据

三、施工组织管理机构

四、主要的施工方案与技术措施

五、重点、难点、关键部位工程的施工方案及其措施

六、施工总平面布置图和临时设施布置图

七、劳动力计划安排

八、材料供应计划安排

九、满足本工程施工要求的机械设备配置计划

十、质量保证体系和质量保证措施

十一、工期计划安排和工期保证措施

采空区治理工程施工组织设计

一、工程概况

二、编制依据

《高速公路采空区（空洞）勘察设计与施工治理手册》2005年8月，山西省交通厅，中交通力公路勘察设计工程有限公司。

《地基处理手册》，龚晓南主编，2000年8月第二版。

《高等级公路路基下伏空洞的危害程度勘察、处治及质量检验技术研究》，1997年10月，交通部第一公路勘察设计研究院通力勘察设计工程公司。

《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，原国家煤炭工业局，2001年修订；

《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；

《建筑地基基础工程施工技术指南》滕延京主编，中国建筑工业出版社，2005；

我公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法及同类工程的施工经验以及调用到本工程的各类资源；

我公司对施工现场的实地勘察、调查资料和招标文件要求。

三、施工组织管理机构

项目经理部将严格按照中华人民共和国《建设工程项目管理规范》实施。按项目法管理，建立进度、安全生产、工程创优与成本控制的

责、权、利相结合的管理机制，设经理、副经理、技术负责人；下设经理办公室、施工调度室、工程技术部和质量办公室、财务统计部、材料管理部、安全质检部、综合办公室等组成的指挥和管理机构。

①经理办公室：分管行政、财务、调度、物资供应和生活服务等工作。

②施工调度室：负责组织工程施工，协调各施工工区及班组的关系，调配施工人员，统计管理施工进度，工艺实施及成本目标。

③工程技术部和质量办公室：负责工程技术、质量管理和监督工作。负责和参与施工前的技术准备、施工现场材料或制品的取样及送检、各项目的施工技术管理、各种报表的填写，技术资料的整理、存档及施工技术报告的编写等工作，以保证工程质量达到设计技术要求。

④财务统计部：负责工程预、结算及日常财务管理工作。

⑤材料管理部：主管各种机械零配件、各种原材料和劳保用品的采购、保管和发放等。

⑥安全质检部：负责定期组织全体施工人员进行安全文明施工培训，定期和不定期检查安全文明施工规章制度及措施的执行情况，及工地安全保卫工作。

施工队伍的布置及任务划分：钻探队负责帷幕孔、注浆孔及检查孔的钻孔的施工，累计投入配套钻机。注浆队负责注浆施工，设有注浆站。具体安排依据施工进度和施工工期进行调整。

施工组织管理机构表

四、主要的施工方案与技术措施

4.1前期工作顺序

4.2钻孔施工顺序

4.3注浆施工顺序

4.4各主要工程项目的施工方案、施工方法及措施4.4.1采空区治理注浆施工工艺流程

本工程施工工艺流程图如下：

4.4.2采空区钻孔施工

钻孔施工采用清水护壁，回转钻进成孔。除取芯孔外，其他钻孔均采用不取芯复合片钻头钻进，以提高钻进施工效率。

○1钻机就位

钻孔队依据技术部指定的钻孔位置，将钻机安放就位。钻机安放时做到平稳周正，保证孔位中心、立轴中心、天车中心在同一直线上。

○2钻进成孔

接到《钻孔开孔通知书》后，钻孔队迅速组织开钻，用Φ127mm 钻具开孔，钻至完整基岩6.0m后，下入Φ127mm套管或Φ114mm 焊管护壁，然后变径为Φ89mm，采空区灌浆孔的设计深度为地表至采空区底板以下1m。采空区内冒落严重，钻孔严重坍塌无法钻进时，也可以终孔。

单层采空区注浆，注浆管长度为地面之上0.5m至完整基岩下6m 处的深度。终孔后，报技术组及监理验收并签发《钻孔终孔通知书》。

本工程设计帷幕孔双排、孔距10m，梅花型布置。注浆孔在治理范围内按梅花形布置，孔距、排距为15m。

○3钻探技术要求

开孔时，低压慢转，在第四系松散层中钻进时，视地层情况采用跟管钻进或泥浆护壁钻进工艺。

钻孔施工过程中，如发现漏水、掉钻、埋钻等现象要详细记录其深度、层位和耗水量。

随时校正钻具长度（误差不超过±50mm），确保孔深数据准确。

取芯孔要满足设计要求，采空区段和岩层破碎段岩芯采取率＞30%，其它部位＞60%,并做好钻探原始记录和岩芯编录及拍照工作。

4.4.3浇铸孔口管

将一端带有法兰托盘的φ50mm注浆管下入孔内变径处，孔内投入20cm厚砾石，以堵塞大的缝隙，之后投入30cm厚的粘土，以防止浆液大量渗漏。然后灌入水灰比1：2.0的稠水泥浆，浇铸长度不小于6m，浇铸要求应达到注浆过程中浆液不会从注浆孔壁四周溢出。φ50mm钢管要高出第，0.5—0.8m，并在管口安装堵头或堵帽。

注浆孔浇铸孔口管见结构示意图。

孔口管

松散层

岩基

-131mm

-91mm

3#煤层采矿区

灌浆孔浇铸(孔口管)示意图

4.4.4浆液配制

帷幕孔根据具体情况，采用较稠的浆液或在浆液中加入水泥重量

3-5%的速凝剂。在正式施工前，按施工时使用的水泥、粉煤灰，在试验室做浆液配比试验，试验内容包括每立方米浆液干料含量；加水量；浆液浓度；初、终凝时间；结石率；试块无侧限抗压强度；浆液比重等。

现场施工时，严格按照试验室给定的配合比配制浆液，并对配制浆液所用的各项材料准确计量。水用水表或定量容器计量，水泥按袋计量，粉煤灰用容器计量，并随时用磅秤抽查水泥、粉煤灰的重量，抽查浆液的各项指标。

配制浆液时，水泥浆液与粉煤灰浆液分别在单独的搅拌池中搅拌均匀，然后混入二级搅拌池搅拌并按设计要求加入一定比重的速凝剂。浆液每次搅拌时间不低于8分钟，待搅拌均匀后，通过注浆泵注入采空区。

制浆工艺流程见下图：

4.4.5注浆系统的配置

○1注浆系统构成

注浆系统由储料场、一级搅拌池（机）、二级搅拌池（机）、供水系统、注浆泵、注浆管道、封孔装置、注浆管道等组成。

○2注浆系统配置

(1)料场：堆放材料的料场地要平整，运料车辆正常通行，且紧邻搅拌机，使材料便于运输和搬运，要求设有防潮、防雨措施。

(2)搅拌机：要求能满足正常施工要求，搅拌后的浆液均匀。

(3)搅拌池：修建的搅拌池应满足正常施工要求，池为圆柱体，中间设置搅拌机，使得搅拌后的浆液均匀。数量根据施工条件确定注浆站为3个，每个浆站一级搅拌池4个，二级搅拌池2个，每个5m3。

(4)水池：制浆站应根据施工注浆总量需要，确定水池数量3个，每个20m3，保证正常施工。

(5)注浆泵：宜采用变量泵，其额定排浆量不小于200L/min，注浆泵最大泵压不小于4.0 MPa。

(6)压力表：注浆用压力表最大指数应小于10MPa。

(7)封孔装置：采空区一次成孔注浆，采用φ50mm或φ89mm钢管，在管子前端20～30cm处焊接一圆形法兰托盘，下入孔内变径处。

(8)注浆管：采用φ50mm钢管，丝扣联接。

4.4.6注浆工艺

○1施工顺序

注浆孔施工时，应按采空区倾斜的方向，先施工采空区底板标高相对较低位置的帷幕孔及注浆孔，再沿倾斜方向由低向高、由边部向

中心展开施工。应先施工边缘帷幕孔，以形成有效的止浆帷幕，阻挡浆液的外流，后施工中间注浆孔。钻孔应分序次见个进行，一般分为二个序次成孔，一序次孔对采空区可以起到补勘作用，根据实际地层及采空区情况对后序位的孔位、孔距、孔数进行适当调整，以弥补均匀布孔设计的不足。

注浆工作也应间隔式分序次进行，一序次孔浆液可能扩散范围较大，二序次孔注浆使前序次未充填的空洞得到再次充填，从而提高充填率。

○2注浆

a.注浆前对注浆泵的流量及搅拌池的容量进行标定，并报监理工程师审批认可，并隔几天时间进行一次校核。

b. 注浆前全孔进行一次空隙、裂隙冲洗，冲洗压力宜为注浆压力的80%，且不大于1，冲洗时间为5-10min。漏水量大于100L/min 时，可停止冲洗；遇水易软化的岩层或钻孔时孔内不返水和掉钻的孔，注浆前不进行空隙、裂隙的压水清洗。

浆液的水固比可采用1:1.0、1:1.1、1:1.2三个浓度比级。根据采空区的特点、工程目的、施工现场的具体情况，可选用其中2个或3个浓度比级。

注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据．并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。

c.注浆时，应避免在短时间内注入大量的水泥粉煤灰浆，当注浆

量较大时，应采用间歇式注浆法施工，或在孔口加一漏斗状的投砂器，用浆液将砂或石屑带入孔内，或在浆液中加入水泥重量3-5%的速凝剂。

d.注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆，或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失。

e.严格按照设计要求的停止注浆标准执行，停止注浆要征得现场监理工程师认可后方可实施。

f.注浆结束清洗管路及设备

注浆结束或进行间歇注浆停浆前必须灌入清水，把注浆管内的水泥粉煤灰浆液全部排空，一般灌入清水量为注浆管和孔内容量之和的3倍左右，以防止下次注浆时注浆通道被堵塞。

注浆过程中的浆液浓度一般应遵循由稀到浓的原则。根据设计文件要求，本工程水固比以1：1.0为主，浆液稀稠随注浆情况进行调整。固相比水泥：粉煤灰=3:7。施工前，按设计要求进行浆液配合比试验，确定浆液的密度、黏度、结实率、初凝和终凝时间以及结石体无侧限抗压强度等各项参数为施工做好充分准备。帷幕孔视具体情况，采用较稠的浆液或在浆液中掺加水泥重量3%-5%的速凝剂，使注入采空区的浆液尽快凝固，以形成帷幕，防止浆液流失。

○3单孔注浆结束标准

在单孔的注浆末期，浆液浓度使用合理，孔口压力稳定地逐渐升高并达到结束压力1.5-2.0Mpa，结束吸浆量越小工程质量越好，采用单位吸浆量≤50L/min，并稳定15-20min，可结束该孔的注浆施工。

五、重点、难点、关键部位工程的施工方案及其措施

本工程施工的重点(关键)和难点工程主要是钻进成孔和注浆施工两部分，施工中主要从以下方面进行控制。

⑴钻进成孔施工

○1、钻孔测量定位

按照设计钻孔坐标进行钻孔测量定位后，必须经过复核，误差控制在允许范围内，并经现场监理工程师签证。

○2、孔斜度控制

a、设备安装作到平稳，周正稳固，钻孔定位准确，钻机立轴和孔位轴心线必须一致，用水平尺或地质罗盘校正，保证垂直度。

b、开孔钻进轻压慢转，换径时采用扶正措施，将保证换径Φ89mm 孔眼同心度。钻进中，控制钻孔倾斜，每钻进50m进行一次测斜，每百米孔斜不超过1度，发现孔斜及时纠正。

○3、钻孔护壁

使用优质泥浆作钻孔冲洗液护壁，开孔钻至完整基岩并进入6米后，下入Φ127mm孔口套管护孔，Φ89mm钻进中，如遇采空区，孔壁严重垮塌地层，采用Ф89跟管钻具钻进套管护壁。

○4、事故预防

钻进中，根据地层条件，选择合理的施工工艺及钻进参数，精心操作，预防孔内卡钻、埋钻、吊钻、烧钻等事故的发生。并做好钻探原始记录和岩芯编录工作，如发现漏水、掉钻、埋钻等现象要详细记录其深度、层位和耗水量，为下部注浆工作的设计提供准确可靠的原

始依据，以提高注浆工作质量。

○5、浇铸孔口注浆管

按设计要求位置浇铸孔口管结束后，最少要经过12小时以上的凝固时间方可进行注浆工作，防止由于水泥浆凝固不好造成孔口跑浆，影响注浆工作。

⑵注浆施工

○1注浆材料控制

a. 水：水应洁净，不含有害物质，S02含量应小于1.0％。一般饮用水均可使用，施工用水应符合《混凝土拌合用水标准》。

b．水泥：水泥采用普通硅酸盐水泥，其物理性能及化学成份应符合(GB/T175—1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的规定。如果用其它水泥，必须经监理工程师批准。

水泥进场时，应有产品合格证化验单。不同强度等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥不得混合堆放，并严禁混合使用。

出厂期超过三个月或受潮的水泥，必须经过试验，按其试验结果决定正常使用或降级使用，并报监理工程师认可。否则不得使用。严禁使用结块变质的水泥。

c．速凝剂可选用水玻璃，水玻璃模数宜为2.4-3.4，浓度不低于50Be′（波美度）。

d.粉煤灰：粉煤灰应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GBl596)国家Ⅲ级标准。

粉煤灰中SiO2、A1203和Fe203的总含量应大于70％，粉煤灰的

烧失量不应超过12％，粉煤灰比面积应大于2500cm2/g。

干粉煤灰和湿粉煤灰都可以使用。干粉煤灰如堆在空地上，应加水，防止飞扬造成污染。湿粉煤灰的含水量不宜超过33％。使用时，应将凝固的粉煤灰块打碎或过筛，同时清除有害物质。

e．粘土: 粘土质量应符合图纸规定。

f．骨料: 砂应选用天然砂或人工砂，粒径不大于2.5mm，有机物含量不大于3%；石屑或矿渣最大粒径不大于10mm，有机物含量不大于3％。

○2制浆

a.制浆前对所有要求的水泥粉煤灰浆液的配方进行室内测试，确保各种配方的水泥粉煤灰浆液的性能符合设计要求。

b.水泥粉煤灰浆液配比严格按设计要求执行, 并随机抽查浆液的各项指标。水用水表或水的计量采用在搅拌池内事先标定的方式进行。水泥和粉煤灰分别用查数量、磅秤等方法进行称量。

对于帷幕孔的注浆，应在浆液内加入水泥重量3%-5%的速凝剂，使注入采空区的浆液尽快凝固，以形成帷幕，防止浆液流失。

c.制浆时一级搅拌每次搅拌不少于8分钟，以确保搅拌均匀。二级搅拌也要不停的搅动，防止粉煤灰在注浆过程中沉淀，影响注浆施工。

○3注浆

a.注浆前对注浆泵的流量及搅拌池的容量进行标定，并报监理工程师审批认可，并隔几天时间进行一次校核。

b. 注浆前全孔进行一次空隙、裂隙冲洗，冲洗压力宜为注浆压力的80%，且不大于1，冲洗时间为5-10min。漏水量大于100L/min 时，可停止冲洗；遇水易软化的岩层或钻孔时孔内不返水和掉钻的孔，注浆前不进行空隙、裂隙的压水清洗。

浆液的水固比可采用1:1.0、1:1.1、1:1.2三个浓度比级。根据采空区的特点、工程目的、施工现场的具体情况，可选用其中2个或3个浓度比级。

注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据．并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。

每孔注浆前或必要的间歇期间采用清水洗孔，压水时间不得小于8min；注浆间歇时应对该受注孔清水冲洗8-10分钟，以防止再次注浆时注浆管路堵塞。

当注浆压力保持不变，单位吸浆量持续减少时，或当单位吸浆量不变而压力持续升高时，不应改变水固比。

注浆过程中发生冒浆时，应用低压、浓浆、小泵量、间歇注浆等方法进行处理。

注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，稀浆灌注量取单孔注浆量的20％为宜。第一次注入水固比为1:1.0的稀浆，然后根据孔口压力变化情况确定是否更换另一种配比的水泥浆，一般原则是压力不升高，就注入稠一级水泥浆，压力升高水泥浆浓度不变换。

当某一浓度浆液的注入量已经达到设计量的20%以上或者灌注

时间已达到2h，而注浆压力和单位注浆量均无明显改变时，应调稠一级或两级灌注；当单位吸浆量大于250L/min时，可越级变浓。

c.注浆时，应避免在短时间内注入大量的水泥粉煤灰浆，当注浆量较大时，应采用间歇式注浆法施工，或在孔口加一漏斗状的投砂器，用浆液将砂或石屑带入孔内，或在浆液中加入水泥重量3-5%的速凝剂。

d.注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆，或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失。

e.严格按照设计要求的停止注浆标准执行，停止注浆要征得现场监理工程师认可后方可实施。

f.注浆结束清洗管路及设备

注浆结束或进行间歇注浆停浆前必须灌入清水，把注浆管内的水泥粉煤灰浆液全部排空，一般灌入清水量为注浆管和孔内容量之和的3倍左右，以防止下次注浆时注浆通道被堵塞。

○4单孔注浆结束标准

在单孔的注浆末期，浆液浓度使用合理，孔口压力稳定地逐渐升高并达到结束压力1.5-2.0Mpa，结束吸浆量越小工程质量越好，采用单位吸浆量≤50L/min，并稳定15-20min，可结束该孔的注浆施工。

六、施工总平面布置图和临时设施布置图

七、劳动力计划安排

为统一组织管理，钻探队负责帷幕孔、注浆孔及检查孔的钻孔的施工。注浆队负责注浆施工，设有注浆站。具体安排依据施工进度和施工工期进行调整。

每分部均有相对独立的钻孔、浇铸孔口管、注浆的机械设备、管理人员和施工队伍。

劳动力保证措施

1.劳动力的管理

劳动力的管理是企业管理的重要组成部分，也是工程管理的重要组成部分。劳动管理的任务是在工程施工过程中，对有关劳动力进行计划、决策、组织、指挥、监督和调度，从而协调职工的工作，充分发挥职工的积极性，不断提高其劳动生产率。

(1)充分挖掘劳动资源，合理安排和节约使用劳动力。

(2)正确处理国家、集体和劳动者个人的利益关系，充分调动广大职工的积极性。

(3)编制劳动力使用计划，合理、节约、控制使用劳动力，改善劳动组织，完善劳动的分工和协作关系，制订劳动力调配管理办法，挖掘劳动潜力。

(4)合理执行工资制度，控制工资限额，搞好工资分配，正确掌握奖惩制度。

(5)编制劳动计划，确定计划期内劳动力的需要量，随着施工过程的进展合理调整劳动力，保证劳动力的协调和合理使用。

2．提高劳动生产率的措施

(1)开展科学研究，促进技术进步。全面开展科学研究工作，促进建筑技术的进步。提高管理水平，科学的组织生产。

(2)改善劳动组织，建立相应的劳动组织，形成有利于个人技术的发挥，以及工种之间的分配和协作的机制，建立岗位责任制，以促进劳动生产率的提高。

(3)提高职工的科学技术水平和技术熟练程度。加强职工的文化、技术教育，使所有参加生产的职工都能掌握一定的现代化管理知识和有关的新工艺、新技术、新方法。

八、材料供应计划安排

8.1现场材料管理与供应计划：

8.1.1施工准备阶段的材料管理工作：

（1）查设计资料，了解工程基本情况和对材料供应工作的要求。

（2）查工程合同，了解工期、材料供应方式，付款方式，供应分工。

（3）查自然条件，了解地形、气候、运输、资源状况。

（4）查施工组织设计，了解施工方案、进度、平面布置、材料需用量；

（5）查货源情况，了解供应条件。

（6）查现场管理制度，了解对材料管理工作的要求。

8.1.2正确编制材料的需用量计划：

（1）根据需用量、现场条件、货源情况确定量、采购量、运输量。

（2）按施工组织设计确定使用时间。

（3）按需用量、施工进度、储备要求计算储备量及占地面积。（4）编制现场材料的种类计划。

8.1.3设计平面规划，布置材料堆放：

（1）靠近使用场地，尽量使材料一次就位，避免二次或多次搬运。（2）料场、仓库、道路不要影响施工用地、避免料场、仓库移动。（3）堆料场地要平整、不积水。

（4）仓库要符合防雨、防潮、防火、防盗要求。

（5）运输道路要坚实，循环畅通，有回转余地。

（6）搅拌机的清洗水要有排水和沉淀设施。

（7）堆料场地及仓库容量要能存放施工供应间隔期的最大需用量，保证需要。

8.2施工阶段的材料管理工作

（1）进场材料的验收要做好材料的计量，约定好验收数量的方法，保证进场材料的数量。

（2）进场材料的质量必须经严格检验，合格后才能使用，要求材料管理人员熟悉材料质量的各种检验方法。

8.3 材料的保管

（1）材料要分别堆放，严格管理。

（2）对于易变质的材料，尖特别注意保管，防止变质损坏。（3）因现场保管条件差，多数材料都是露天堆放，容易散失，要采取相应措施。

8.4材料投入计划

水、电等根据业主提供的接入点，在施工准备阶段接到现场配电柜；施工用材料水泥、粉煤灰、速凝剂、骨料等根据施工进度及时进场，施工开始后，施工现场备料满足5-7日内正常施工的需求。

九、满足本工程施工要求的机械设备配置计划

我们根据工程项目和特点，按照业主的工程进度要求，组织工程机械设备进场。首批设备计划于收到中标通知书7天内组织进场。按计划开展前期施工，其它设备根据施工计划陆续进场。

拟投入本工程的主要机械设备