大桥工程某桩止水帷幕施工方案(wss工法).doc

xx21#桩止水帷幕工程施工方案

一、 编制依据：
1、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
2、《注浆技术规程》、《安全操作技术规程》、《施工技术管理规程》
3、《地基基础处理技术规范》（JGJ79-2002）
4、《岩土工程治理手册》
5、我单位多年的施工经验和优良的施工技术创新方法，结合有经验的施工和管理人员。
二、 工程概况及水文地质条件：
1、工程概况：
工程名称：xx21#桩止水帷幕工程
2、地质条件
地质情况主要为卵石层。
三、施工方案设计：
(一)、注浆原理：
　　注浆时在不改变地层组成的情况下，将岩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，达到改良岩层性状的目的。其注浆特性是使该岩层粘结力（c）内摩擦角（Ф）值增大，从而使地层粘结强度及密实度增加，起到止水帷幕作用；颗粒间隙中充满了不流动而且固结的浆液后，使岩层透水性封闭，而形成相对隔水层。
利用注浆改良后的地基土与注浆部位形成的桩状体形成复合地基，达到提高岩层的刚度和强度，达到止水的目的。
（二）、方案设计
基本思路：该项目桩基施工过程中，由于地质条件主要为卵石层，地下水压力大，避免开挖过程中出现涌水现象无法施工。经认真研究分析，决定采取双液浆止水浆液注浆，在基坑四周止水帷幕注浆加固，能充分保证基坑开挖施工的质量、进度及安全。本方案采用WSS工法A、C双液浆注浆施工，由于地质条件主要为卵石，其浆液扩散半径达到3米；止水帷幕范围：在基坑四周进行止水帷幕注浆加固，止水帷幕范围为4米宽，4-7米深，止水加固后再进
行施工，注浆完成后可使地基土层形成强度高、抗渗性好、稳定性高的新结构体；依据地质土层的注浆加固情况确定本次注浆压力和注浆量，使注浆加固后起到止水帷幕的效果。
此方案采用WSS工法A、C无收缩浆液注浆施工。止水系数达到：10-6-10-7cm/sec，水平承载力≥300KPa，单轴无侧限抗压强度0.5～0.8MPa，整体无侧限抗压强度2.8～3.6MPa，注浆入浆率达到60%，从而使地基土层不受外围影响，使施工顺利进行。
2、注浆加固目的
本着技术可靠、施工可行、经济合理和对现况土体扰动小的原则，以改善地层松散的性状为目的，提高地基承载力，加固后的土体具有良好的均匀性和稳定性。
3、加固前需进一步核实加固地段的地下管及建（构）筑物的情况，采取相应保护措施，并在施工全过程进行监测，确保管线及建（构）筑物安全和施工安全。
4、注浆压力、浆液配比、注浆速度等施工技术参数应根据深度及地质条件，通过现场试验确定。
5、施工时应进行监控量测，地面下沉、隆起量不应超过规定值和既有建（构）筑物及管线的允许值。
6、注浆施工必须严格执行国家及现行有关施工规范、规程和规定。
7、加固处理在实际操作时应充分利用在相近情况下的施工经验，严格采用与处理措施相应的配套施工工艺，以达到安全施工的目的。当在施工过程中出现意外情况时，应立即采取确保安全的封闭措施（现场有备用材料），并通知相关单位协商妥善处理。
（三）二重管双液注浆工艺
结合工程实际情况，根据我公司施工先进经验，现方案设计为：
本工程对桩基四周进行帷幕注浆，采用WSS工法A、C双液浆注浆施工。
1、主要的机械设备：
[机械] [器具] [其他]
钻孔机 旋转二重管 排水处理装备
喷浆混合器 喷头 测定器具

注浆泵 混合器 凝胶时间测定仪
电磁式压力流量针 逆止阀 PH值测定仪
消音器
2、 WSS工法A、C双液浆注浆施工机械配置见下图：

3、施工工艺流

4、注浆材料选择：二重管A、C无收缩双液浆液
4.1、无收缩浆液材料特点：
（1）、固结硬化时间容易调整。
（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）、浆材强度、硬化时间、渗透性能可根据现场实际需要任意调整。
（5）、浆材不流失、固结后不收缩，硬化剂无毒，对地下水不会造成污染。
二重管A、C无收缩浆液注入率的考虑方法。
对于水玻璃浆材来说，如果施工加压力，容易引起体积（收缩）的变化，而对于二重管无收缩浆液WSS工法来说，施工加的压力使浆材成流线型，这样能使浆材有效地注入到地层中，并产生相当高的强度，以达到注入目的。从二重管无收缩浆液WSS工法发明以来取得的成功的事例上分析，入浆率和入浆效果存在着差异，一般以0.5-2Mpa压力考虑，入浆率可达到土的体积的20%-60%.
4.2工程注浆材料配比单：
（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）、注浆材料配比：
名称
内容
密度
质量（㎏）
备注
A液
硅酸钠
ρ=1.37
330㎏
溶液
稀释剂
ρ=1
350㎏
C液
水泥
ρ=1.3
341㎏
按施工时的气温调整水泥掺量
稀释剂
ρ=1
350㎏

XPM
用量为水泥掺量的8%～10% 现场调配
（四）注浆量的计算原则
由于浆液的扩散半径与岩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=An(1+ß)
式中：Q---总注浆量，㎡；
A----注浆范围体积，㎡；
n----孔隙率，%；
а——浆液填充系数（0.7-0.9）
序号
地质条件
填充率%
1
杂填土
30-35
2
粉质粘土、砂土
20-25
3
粉细砂、砂层
30-45
4
砾砂、中粗砂
40-60
设计中，nа（1+ß）统称为填充率，填充率按下表选用填充率选用表
（五）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、注浆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） 按一直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：
注浆深度（m）
<8
10-12
12-16
16-20
>20
K
0.023-0.021
0.021-0.020
0.020-0.018
0.018-0.016
0.016
四、施工准备：
进场前做好协调工作，并办理好相关临时设施和各种材料堆放区，所有机械设备进场前进行试运转，确定无故障后，运至施工现场，一切准备工作完成后，报请监理验收报批，确定正式开工日期。
4.1、每班组人员配备：
序号
现场分工
人数
1
布孔
3人
2
钻机就位
5人
3
钻孔
3人
4
配浆
3人
5
注浆
5人
6
拔管洗管
5人
7
定位观测
3人

4.2、施工机械设备情况：
名称
型号
产地
备注
钻机2套
TXU-150D×2
石家庄
含钻杆Φ42、回转器、变速箱、机架、操纵仪
连续供料搅拌器2套
SJB-300×2
镇江
0.78立方搅拌仓
注浆泵2套
ZBSB-70-11
镇江
消音器、测定器具
测定仪

逆水阀、喷头
称

500kg
4.3、浆液的配制：
本工程采用WSS工法无收缩浆液为水泥—水玻璃双液浆液即为A液和C液的混合物，A液为稀释后的水玻璃，C液由水泥、外加剂和水组成。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。C液各成分放入搅拌机的顺序依次为：水、外加剂、水泥，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。一般施工时配比如下：（1m3A、C液浆液中材料含量）
名称
内容
密度
质量（㎏）
备注
A液
硅酸钠
ρ=1.37
330㎏
溶液
稀释剂
ρ=1
350㎏
C液
425#水泥
ρ=1.3
341㎏
按施工时的气温调整
水泥掺量
稀释剂
ρ=1
350㎏

XPM
用量为水泥掺量的8%～10% 现场调配
五、施工要点
5.1、此注浆施工采用WSS工法A、C双液浆注浆。
按设计要求，工程采用WSS工法A、C双液注浆，具体情况结合现场实际确定。
5.2、WSS工法二重管A、C双液注浆法的技术指标
内容
标准
内容
标准
孔位偏差
±20mm
注浆压力
±5%（无特殊结构下）
孔距偏差
±100mm
注浆量
±10%
钻杆垂直度
＜1%
提升幅度
±15cm
5.3、本工程钻孔参数设计
孔径与孔深：钻孔径Ф42mm，加固深度4-7米内，孔底深入岩层0.5m。
注浆布孔间距：布孔间距2米，梅花形布孔结合现场情况布置
注浆有效扩散半径：R=3000mm
注浆压力：0.5～2MPa
注浆率： 约为60%
初凝时间：0.5~2分钟，为速凝注浆
钻杆回抽幅度：约15~20cm
5.4、工艺要求
定孔位：按照图纸要求，根据现场实际情况做出定位标示。地面垂直钻孔，按现场具体情况调整；定孔位偏差不得大于20mm，钻孔角度偏差不得大于1°。在凿孔定点上，施工人员要严格按照辐射角度要求进行钻孔注浆；钻孔深度和角度根据技术交底现场确定。
钻机就位：钻机按照指定位置就位，并在技术人员的指导下，调整钻杆角度。对准孔位后，钻机不得移位。
钻进成孔：参照设计图纸要求，要严格掌握钻杆深度，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水时，应立即停钻，分析清楚实际原因后方可继续施工。

提升钻杆：严格控制提升速度，每次提升不大于200mm,匀速上升。提升出后的钻杆应及时清洗干净，以备后用。
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：根据要求，严格控制每孔注浆量、提升速度、注浆压力，将压力控制在0.5~2Mpa之间（可以根据现场情况进行调整）。注浆还应密切关注浆液流量，当压力突然上升、下降，浆液溢出时，应立即停止注浆。必须查明异常原因，采取必要的措施（调节注浆参数、移位、打斜孔等方式）方可继续注浆。
5.5、施工工艺流程：
设备人员进场——孔位定点——钻机成孔——浆液搅拌——注浆——提拔注浆管——注浆至设计深度——封孔。
六、二重管双液注浆法施工特点：
1、在喷浆过程中，喷浆管不回转，不会发生浆液溢流现象，并且对土层有很强的渗透性，渗透范围可以根据压力大小人为控制。
2、在二重管的端头设置的浆液混合器中，A、C无收缩浆液可以完全地混合，均匀的喷入到地层中，凝结时间可以自由调节，并且可以实行复合喷入施工。
3、施工从钻孔到喷浆完毕，可以连续进行。
4、位于任何土层都可以进行施工。
七、工程质量保证体系：
　　在本工程注浆施工中，应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。
(一)、质量控制：
1、工程质量严格按照本工程制定，并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。
2、根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。
(二)、工程质量保证制度：
1、成立工程项目经理负责人质量管理小组，完善质量保证体系的质量管理责任制，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。
2、定期召开质量分析会议，组织质量教育，严格执行“三检”制度，加
强技术交底工作，强化工序控制，由责任化强经验丰富的工程师提任质量控制人员，配合监理工程师实施监督检查，保证工程质量。
3、加强现场施工材料管理，严格执行进料检验程序，保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。
4、配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、使之成为评价工程质量的重要依据。
5、加强与甲方，监理的配合，认真接受指导和监督。
(三)、工程质量措施：
1、钻孔施工：开钻前，应严格按照施工布置图，布好孔位。钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm。钻杆度不得大于1°。钻孔时，密切观察钻进进度，溢水出水情况，出现大量溢水出水状态，应立即停钻，分析原因再进行施工。
2、配料：采用经计量准确的计量工具，严格按照以设计配方配料施工
3、注浆：注浆一定要按程序施工，每段进浆要准确，注浆压力一定要严格控制，专人操作。当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆时，应立即停止注浆，每段注浆量应严格设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。
4、注浆完成后，应采用措施保证注浆水不溢浆跑浆。
5、每道工序均要按排专人，负责每道工序的操作记录。
6、整个注浆施工应密切注意和防止地面出水溢浆、隆起等情况，加强对施工地段的观测。
八、 安全措施及文明施工：
(一)、安全措施：
1、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。
2、钻机注浆泵及高压管路必须验试运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表完好后，方准施工。
3、每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。
4、安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确保联接完好。
5、注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶冲式阀门
破裂伤人。
6、注浆时不得随意停水停电，必要时要事先通知，待注浆完成并冲洗后才可停水停电。
7、注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电器故障时能及时处理。
8、注浆现场操作人员必须配制安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品，方可进行注浆施工。
(二)、文明施工：
1、在施工现场布置各种标牌，字体应书写正确、规范、工整、美观，并经常保持整洁完好。
2、施工现场内整洁，无杂物。
3、施工现场要有排污池，及时清理沉淀物，保持现场清洁。
九、注浆效果检测手段：
1、注浆检验时间在注浆结束28天后进行。
2、加固后地基土层承载力采用轻型动力触探检测，注浆体强度及完整程度采用取芯检测。
3、注浆检验点为注浆孔数的3%。
4、检验点合格率应大于80%，否则对不合格区域进行重复注浆。
5、注浆完成后，应确保基坑开挖及承台施工过程中，基坑内渗水量不大于每小时60m3。
十、施工工期：
　　根据工期要求15个工作日完成。
十一、钻孔布置图
见后附件。

21#墩承台止水帷幕平面布置图