固结灌浆.doc

第02357章V4.0
固结灌浆

1. 通则
1.1 本章概要
说明施作固结灌浆（适用于地层承载力或透水性之改善）之材料、设备及施工等相关规定。
1.2 工作范围
1.2.1 包括灌浆钻孔、透水试验及灌浆。
1.3 相关章节
1.3.1 第03310章--结构用混凝土
1.3.2 第03052章--卜特兰水泥
1.4 相关准则
1.4.1 中华民国国家标准（CNS）
(1) CNS 380 K1030（73.12.20公布版） 氯化钙（工业用）
(2) CNS 1240 A2029（91.09.23公布版） 混凝土粒料
(3) CNS 2238 K1082（78.06.22公布版） 硅酸钠
(4) CNS 3036 A2040（92.03.21公布版） 混凝土用飞灰及天然或煅烧卜作岚搀和物
1.5 资料送审
1.5.1 质量管理计划书
1.5.2 施工计划
1.5.3 施工制造图
1.5.4 厂商资料
2. 产品
2.1 材料：固结灌浆用之浆液系由水与水泥拌和而成之悬浊型水泥浆，并视需要另加细粒料、矿物质填料、化学剂、飞灰及其它附加剂等。
2.1.1 水：钻孔、洗孔、压力透水试验及拌浆用之水，需符合第03310章「结构用混凝土」之规定。
2.1.2 水泥：除工程司另有指示或规定者外，水泥须符合第03052章「卜特兰水泥」之规定。
2.1.3 细粒料：细粒料除应符合[CNS 1240 A2029][　　]之有关规定外，其细度模数（FM）应在1.4～2.1，级配须符下表之规定：
固结灌浆用细粒料级配表
筛号（mm）
过筛重量百分比
8（2.360）
100
16（1.180）
95～100
30（0.600）
55～80
50（0.300）
30～50
100（0.150）
10～30
200（0.075）
0～10
2.1.4 飞灰：飞灰质量须符合[CNS 3036 A2040][　　]规定，其添加量约为水泥重量之[5%][　　]，或由工程司规定之。
2.1.5 氯化钙：氯化钙质量须符合[CNS 380 K1030][　　]之规定，其添加量不得超过水泥重量之[3%][　　]，且应储于阴凉和干燥之场所。
2.1.6 附加剂：浆液中可加入附加剂，但须征得工程司同意后方可使用。
(1) 膨土：膨土须为粉末状，具质量须符合下列要求：
A. 细度：通过200号筛90%以上。
B. 液限（%）：200～500。
C. 塑限（%）：50～80。
D. 塑性指数（%）：150～420。
E. 除工程司特准者外，膨土应于拌入浆液前经过24小时之水化。
(2) 硅酸钠（俗称水玻璃）：灌浆用硅酸钠溶液之质量须符合[CNS 2238 K1082][　　]之规定。
(3) 其它经工程司核可之附加剂。
2.1.7 化学灌浆材料
(1) 视地层改良之目的，若为增加地层强度或减少地下水渗透性等，得采用化学材料灌浆，所采用材料及施工方法应送请工程司核可。
(2) 灌浆用化学材料属主剂为硅酸钠溶液系列产品，或其它具有稳定性而无公害之系列产品，含有毒质或氟化物者均不得使用。
2.2 设备
2.2.1 钻孔机具：承包商应视地层状况及工作上之需要，选用冲击式或旋转式之钻孔机具，其钻孔能力能顺利且迅速地驱动[BX][　　]钻头至[15m][　　]以上之深度。
2.2.2 压力透水试验设备：压力透水试验所需设备至少如下：
(1) 抽水机1部，供水量190L/min以上。
(2) 蓄水槽1个，蓄水量[70L][　　]以上。
(3) 活门压力计1支，最小刻度[0.5kgf/cm2][　　]，量度范围在[15kgf/cm2][　　]以上。
(4) 透水滤管及耐压栓塞（耐压力在15kgf/cm2以上）1组，视其损耗状况，应准备数组备用。
(5) 供水管路、耐压橡皮管及分歧管组。
2.2.3 灌浆设备
(1) 灌浆设备所需器具至少如下：
A. 抽水机1部（可与压力透水试验共享）。
B. 拌浆机1部。
C. 搅浆机1部。
D. 灌浆机[2部][　　]。
E. 水表1个（测量拌浆机之供水量）。
F. 纪录压力及注入浆量等自动纪录仪1组。
G. 控制阀及止回阀。
H. 供水管路、输浆管路（包括溢流管路及回流管路）之耐压橡皮管及灌浆桶分成歧管等1组。
I. 灌浆孔之止漏栓塞数组备用。
J. 出浆桶。
(2) 上述器具应有如下性能：
A. 拌浆机:为拌和胶质用之高速拌浆机，其拌浆能量需达3m3/h以上（浆液配比：水灰比＝0.5，灰砂比＝0.5）。
B. 搅浆机：搅浆机之转速应为100转／分以上，其供输能量应与拌浆机组配合，于搅浆过程中，应避免将空气搅入浆液中。
C. 灌浆机：灌浆机之最大灌注压力应达[20kgf/cm2][　　]以上，在压力达[10kgf/cm2][　　]时，灌浆量需达到200L／分，同时亦能灌注高浓度浆液（水灰比＝0.5，灰砂比＝0.5）。
D. 水表及压力计：水表及压力计须为高质量、高精度、且经检验机构检验合格之产品。水表之最小刻度不得大于1L/min，表面直径不得小于[15cm][　　]。压力计之最小刻度不得大于[0.5kgf/cm2] [　　]，表面直径不得小于[10cm][　　]，最大指示压力应在[20kgf/cm2][　　]以上。
E. 压力及注入浆量等自动纪录仪应能以适当之比例尺将灌浆作业时之压力、注浆量连续地自动纪录在纸上。浆液之稠度及配比成份对纪录许可差之影响应在[±5%][　　]以内。
F. 控制阀及止回阀：各类阀应属快速开阀，直通式油润旋塞型，耐压强度应在[20kgf/cm2][　　]以上。
G. 供水管路、输浆管路之耐压橡皮管、及分歧管组：供水管及灌浆机之吸水管须为重型管，标称直径为[7～10cm][　　]。连接注浆组合管之输浆管（包括溢流管及回流管）应为耐高压之橡皮管，管壁为3层编织物，管之标称直径不得小于[38mm][　　]，能承受之工作压力应达[20kgf/cm2][　　]以上。
H. 灌浆孔之止漏栓塞：止漏栓塞可由膨胀橡胶管、橡胶圈、皮革、或其它联结于注浆管端之适当材料组合而成。栓塞须能顺利地安置于灌浆孔内之预定深度，于膨胀后能在[15kgf/cm2][　　]之灌浆压力下，封隔灌浆孔使其不漏浆，而于压力透水试验时不漏水。
3. 施工
3.1 施工要求
3.1.1 压力透水试验
(1) 本试验系以压力水注入所钻之孔内，在各种不同深度之区段，测量该区段之渗漏情况及压力水挤压影响，作为选定灌浆压力、浆液配比、及灌浆作业完成后检验灌浆效果之依据。
(2) 按照设计图或施工计划所示之试验孔位进行试验。原则上每孔以每[5m][　　]深度为一区段，自孔口逐段向下试验。每区段钻孔完成，应将孔内之钻泥、石屑等清除洁净。
(3) 试验时应观察邻近地区地表面位移现象，以防隆起、裂缝等发生。
(4) 注水压力：注水压力P（kgf/cm2）有下列数种：0、2、4、6、8、10，每次压力提高并稳定后，须维持该压力达15分钟，测量其吃水量Q（L/min）。倘若因漏水致压力无法提高到10kgf/cm2或因外侧坡面发生位移现象时，试验即至该最高压力为止。
(5) 试验报告：试验报告包括各区段之压力与注水量之关系曲线（P-Q曲线）及地表面于不同注水压力时之位移观测值。
3.1.2 灌浆作业
(1) 要领
A. 灌浆应采分段灌浆法，原则上采用孔口向下分段灌浆，惟工程司得视钻孔所得之地层破碎情况，变更为孔底向上分段灌浆。凡需要使用栓塞处，需将灌浆管端之栓塞置于所要灌孔段之上端，以规定之压力施灌，待无回压时再予移动，依序进行。施灌作业，承包商应备足量之输浆管及栓塞，不使作业中辍。
B. 灌浆作业应依照第1次孔、第2次孔至第N次孔等次序办理，即：
a. 第1次孔作业，先行钻孔、洗孔、压力试验、选定浆液配比与灌浆压力、以及灌浆。
b. 检讨前孔之灌浆数据（P－Q关系曲线），再进行第2次孔之施工。
c. 依前述方法依序进行至最后1次孔。
C. 钻孔进行中如遇到特殊之层缝或大空隙，应于穿过该缝隙后，即行冲洗及作灌浆处理，方可继续向下施工。所采用之浆液配比及附加剂或砂量视隙缝情况由工程司决定之。
D. 各区段之灌浆一旦开始，除非所供应之电力中断或地层漏浆严重经工程司同意外，不得中辍。若灌浆因电力中断，应即以其它动力抽水，彻底冲洗该灌浆孔，以确保复灌时该区段可继续注入浆液。
(2) 浆液配比与灌浆压力：浆液配比随各区段之地层性质而异，工程司得依各孔压力透水试验及实际灌浆情况更改配比。浆液可为水泥浆或水泥砂浆，并视需要酌掺附加剂。浆液水灰比（以重量计）为8～0.4，倘开始灌注后在单位时间内灌注量未见减少，即可逐渐降低水灰比，直至灌注压力达到最高压力为止。若于降低水灰比后，灌注量突然减少或压力骤然升高，则须将水灰比再略予增加。灌浆压力介于2～20kgf/cm2之间，由工程司视实际情况调整之。
(3) 灌浆完成时之压力和时间：
A. 灌浆作业在下表规定压力及时间内，若其吃浆量小于5L之情形时，灌浆工作即告完成。
灌浆完成时之压力与时间表
压力（kgf/cm2）
时间（min）
吃浆量（L）
3.5以下
20
5L
3.5～7.0
15
5L
7.0～14.0
10
5L
大于14.0
5
5L
B. 在情况许可下，灌浆压力以维持最大容许压力为准，但为防止岩盘或构造物（如隧道之衬砌或喷凝土）挤动，或为控制严重漏浆起见，得降低压力及灌注速度，甚或暂停施灌。
C. 当施灌孔吃浆量甚大，应依工程司指示作间歇施灌，待岩盘之浆液凝固后再恢复施灌。施灌完成后之孔，必须以活栓或阀栓紧，以保持压力，直至浆液凝固。
3.1.3 化学灌浆
(1) 浆液配比及拌和
A. 浆液配比由承包商依地层改良目的、地层及药液性质等，拟具最适当之配比送请工程司核定。并视灌浆效果再做适当调整，惟配比之调整须先征得工程司同意。
B. 化学药液如为两液型时，A、B液应分别搅拌均匀后，再依所采用灌浆方法混合之，并应于胶凝时间内灌入地层。当天未用完之混合液应予废弃。
(2) 灌浆方法
A. 灌浆计划由承包商提出，经工程司核定后实施，工程司得视灌浆时实际情况再予调整。灌浆计划包括下列项目：
a. 灌浆管形式。
b. 灌浆材混合方式。
c. 灌浆过程。
d. 灌浆管理：包括灌浆间隔、胶凝时间，灌注流量及灌注压力等。
e. 灌浆完成之准则。
B. 上述项目应与地层性质及地层改良目的相配合。灌浆进行时，必须不断监视灌浆压力、吃浆量及已完成构造物（如隧道衬砌或喷凝土）之变化，如发现有异常情况时，应立即停止灌浆，调查原因并采取适当应变措施。实施化学灌浆邻近地区之地下水，工程司于必要时得指示承包商取样，送指定之机构检验，以确定水质是否受污染。
3.1.4 施工纪录：承包商须保持灌浆孔之钻孔、压力透水试验及灌浆等作业之完整纪录。其内容应包括灌浆孔地质柱状图、洗孔、压力透水试验、灌浆作业之起迄时间、灌浆量及速率、灌浆压力及浆液配比变化、各种附加剂及材料等纪录，以及工程司认为必要之事项。又钻孔时遇有大量漏水或大层缝、空隙等，亦均应详细纪录。
3.2 检验
3.2.1 依规定进行产品及施工检验，项目如下：
名　　称
检验项目
依据之方法
规范之要求
频　　　率

[1次]
[每批1次]
[　　]
4. 计量与计价
4.1 计量
除契约另有规定外，钻孔以每[公尺][　　]长度，灌浆以浆液体积[立方公尺][　　]，透水试验以[次][　　]计量。
4.2 计价
本章之工作依[公尺][立方公尺][次][　　]计价，该项单价包括完成本工作所需之一切人工、材料、机具、设备、运输、动力及附属工作费用在内。
〈本章结束〉
02357 02357-9 V4.0 2007/11/21