岩溶注浆施工作业指导书.doc

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岩溶注浆施工作业指导书(新建铁路武汉～广州客运专线乌龙泉至花都段XXTJ I标)

1、编制目的 
为规范本标段路基加固岩溶注浆作业，统一工艺控制标准，保证岩溶注浆加固质量，特编制本作业指书。 
2、适用范围 
适用于本标段岩溶注浆施工作业，各工区依据此作业指导书并结合工点情况编制详细的技术交底书。 
3、施工工艺
 3.1工艺流程图

3.2工艺说明 
（1）施工准备 
①调查地下管线分布情况，防止钻孔伤及地下管线和当地水井，防止污染水源； 
②将试验场地平整，设置必要的排水坡，防止地表水下渗； 
③完成工艺试验段全部孔位放样，并测量、记录孔口地面高程；
 ④接通施工用水、电，钻机试运行，确保设备能正常开钻；
 ⑤准备灌浆用的水泥、砂、水玻璃等，并对进场原材料进行检验；
 ⑥检测所有注浆设备状态，确保设备能正常运转；
 ⑦对现场操作人员进行技术交底、岗前培训。 
（2）钻孔 
① 浆孔钻进：土层、岩层均采用泥浆护壁钻进。
土层钻孔：首先启动水泵，开动钻机钻进，当第一根钻杆钻进后,接长钻杆,继续钻进,直到钻至土石界限；土层钻孔过程中,若遇流塑土层,及时用φ108导管护孔,防止塌孔。 
岩层钻孔:土层钻孔结束后，清孔。（若遇流塑土层提钻至孔口，下φ108无缝钢管护筒）。然后采用φ91钻头钻进,直到钻至设计深度。 
⑵钻孔过程中,邀请监理工程师旁站记录地质变化情况,所有芯样摆放整齐。当遇岩溶时,应详细记录岩溶深度、填充情况等。 
（3）注浆 
本试验段采取了两种注浆方式，方案一为分层分段注浆，方案二为一次性注浆： 
①分层分段注浆工艺： 
分层分段注浆采用纯压注浆，自下而上进行,对土层帷幕注浆完毕后,再对岩层(或溶洞)孔进行注浆。 
A、土层帷幕注浆 
钻孔至土石界面后，在土层帷幕分界线3.5m上安装止水栓塞，进行压浆；当灌浆压力达到0.5MPa以上,且注浆压力呈直线上升或吸浆量不大于40L/min，持续10～30min,方可提塞清孔，清孔完毕后进入岩层钻孔。 
B、岩层注浆 
先完成土层帷幕注浆，钻机重新钻孔至设计深度后，提钻清孔，清孔完毕后视钻孔揭示的地质情况及溶洞大小，下注浆管，封闭孔口，最后加压注入纯水泥浆，直到达到注浆结束条件为止。 
②一次性注浆工艺： 
钻孔一次性成孔到设计深度，提钻清孔，下入注浆导管至孔底或溶洞底板上部1.0m处，采用水泥砂浆封闭孔口，封闭深度进入原生黏土层0.5m以上，待水泥砂浆凝固后，接通注浆管至注浆机，在0.1～0.5MPa压力下自下而上进行注浆，直至达到注浆终止条件后结束注浆。 
以上两种注浆方式均切实可行，通过试验检测，均满足设计和规范要求，但在保证质量的前提下，本着省时省力、节约成本、方便施工的原则，建议采用从下往上，一次性灌注的方式。 
注浆加固及嵌补的主要施工机械设备有钻机、注浆泵、搅拌机、挖掘机等。 
4.2工艺要点 及要求 
岩溶注浆要遵循“探灌结合”原则，封闭土石界面，形成隔水帷幕。要求：岩溶注浆孔要求注浆厚度不小于8m，入基岩5m, 注浆孔按设计要求采用梅花形或正方形布置，孔间距7.0×7.0m或5.0×5.0m；路堤地段加固范围至路堤坡脚外约5m，路堑地段加固范围至侧沟平台外边缘。另外，施工中如遇溶洞,孔深至溶洞底板下1m。 
4、岩溶注浆施工工艺及方法 4.1 注浆加固施工工艺 注浆加固工艺流程见下图：
 4.2工艺要点 
⑴定孔位：按注浆工艺试验布孔图，现场测放注浆孔点。注浆钻孔孔位偏差不宜超过50cm，垂直度偏差不大于1%，开钻前必须保证机身平稳。场地平整并确保排水通畅，准确测量钻孔前原始地面高程。 
⑵钻进：将钻杆对准所标孔位（孔位偏差不超过0.5m），用φ110钻头开孔钻进，保证开孔直径≮110mm。注浆孔终孔直径≮91mm。开孔时轻加压、慢速、大水量钻进，防止将孔开斜。钻进至一定深度，采用套管护壁。直至进入岩土界面以下3-5m，基岩裸露地段保证注浆深度不小于8m。遇溶洞，加固深度为至溶洞底板下1.0m。基岩面下孔深5m范围内未遇见溶洞，即可结束钻进。 
⑶注浆加固施工 
①试泵：开泵前先将三通转芯阀调到回浆位置，待泵吸水正常时，将三通回浆口慢慢调小，泵压徐徐上升，当泵压达到预定注浆压力时，持续二、三分钟不出故障，即可结束。 
②安装注浆管和止浆塞：钻孔完毕，清孔检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，下注浆管。否则，采用钻机扫孔。确定注浆管内无阻塞物后，安装注浆管。为减少拔管时的阻力，在注浆管上可上防水板。用沾有CS胶泥的麻丝绳绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞，把管子插入孔内，然后在麻丝与孔口空余部分，填充CS塑胶泥，使注浆管和止浆塞固定。注浆管外露长度30—40cm，以便连接孔口阀门和管路。注浆管安放好后，在注浆管管口加上孔口盖，以防止杂物进入。 
③压水试验：对注浆管路压水检查密封性，压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min。 
④浆液配制：注浆水泥采用PO32.5水泥，水玻璃38—43Be´，模数2.4—3.0，水泥浆液水灰比为0.8:1～1:1（具体通过试验室确定施工配合比）。特殊情形采用双液注浆时, 按调试后确定的双液浆比例调配好水泥浆液和化学浆液。水泥浆液采用高速拌浆机拌合。 
⑤注浆：注浆管路系统的试运转：用1.5～2倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查，并接好水、电；检查管路系统及设备，注浆前试运转20min，按自路基坡脚向线路中心的顺序进行注浆。 
⑥注浆压力控制：灰岩中为0.1～0.3MPa，岩土界面附近逐步加大到0.3～0.5MPa。 
⑦结束注浆条件 
当注浆达到下列标准之一时，结束该孔注浆： 
A、注浆孔口压力维持在0.2MPa左右，吸浆量不大于40L/min，维持30min。 
B、冒浆点已出注浆范围外3～5m时。 
C、单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时。 ⑧未达结束条件处理：经检查达不到上述标准时，清孔后再次注浆。 ⑸提管、回填 
注浆完成后立即拔管，以防浆液在注浆管中凝固。每次上拔高度为50cm。拔出管后，及时刷洗注浆管，保持清洁、通畅。拔出管后留下的孔洞，及时用水泥砂浆封孔。 
5、监测与测试 5.1 监测 
为了对岩溶路基压浆施工的质量进行宏观控制，避免施工造成环境的影响，施工时安排专人进行质量、环境的监测。 
施工前，调查每段工地的周边环境特征，依据设计注浆孔的布置，影

响半径及范围设立监测点、控制点，注浆过程加强地面观测记录（水平位移、冒浆点位置、地面沉陷等）。每个压浆工班的孔口压浆工负责当班的地表观察，一旦有异常即停止注浆，分析原因并调整压浆工艺。 监理工程师论坛
调查施工区的井、泉、坍坑以及民居的生活水源分布，定期或日常进行水量、水质的观测、访问，确保生活用水的质量，农田用水无污染。 
5.2 测试 
（1） 试验 
施工进场落实浆材料源后，即进行不同水灰比的小样配比试验，确定0.8：1～1：1的材料用量，便于施工工艺控制。 
对压浆中出现异常的压浆孔，采用注水试验，或水位传递、指示剂、气体传递等方法确定岩溶通道连通性和压浆质量。 
（2） 工程效果测试 
①注水试验 工程监理
在注水试验前，量测孔内稳定水位后，进行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，压浆后试验的单位长度吸水量应小于压浆前吸水量的3%，即可判定达到压浆效果。 
②综合物探测试 
压浆完工后进行物探检测对比，物探检测按设计要求为工后物探，可以考虑用地质雷达或高密度电法进行检测。 
6、质量控制预防措施 
6.1 注浆应跳孔施钻，不应全部钻完或再注浆，以免孔位串浆，增加难度及清孔工作量。 
6.2 全充填溶洞采用单液注浆，当遇到空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处，先灌入中粗砂或稀水泥砂浆对岩蚀腔体进行充填，再采用粉煤灰水泥浆液注浆; 
6.3 当连续注浆单孔超过15吨水泥不见升压时，可考虑提高浆液浓度、添加粉煤灰或双液注浆,必要时间歇注浆;注浆量过大时，应及时向项目部工程技术部反映，项目部依据情况提请有关四方会勘，采取适当的工程措施进行处理。 
6.4 注浆孔施工应自路基坡脚向线路中心的顺序进行，先两侧后中间，保证注浆质量，注浆孔有空洞时灌注中粗砂或水泥浆液（可含碎石）直至溶洞充填后才能进行注浆。 
6.5 注浆过程应加强地面观测记录（水平位移、冒浆点的位置、地面沉陷等）； 
6.6 注浆全过程应做好技术资料和基础数据记录、整理、分析工作；
 6.7 注浆过程中注意环境保护，及时清理浆液污染物；
 6.8 注浆结束后及时用水泥砂浆封孔。
 7、安全保证的主要措施 
7.1 施工现场设专职安全员1名，佩戴统一袖章和上岗证，配合工班长进行现场指挥，防止出现安全事故。 
7.2 施工现场设置醒目的防护带，防止闲杂人等进入施工现场，确保施工的安全顺利进行。 
8、环境保护的主要措施 
8.1 对注浆孔注浆时，应按照操作规程的要求进行施工，减少浆液的浪费；对废弃浆液必须按指定的地点进行排放，注意与周围水沟的畅通，确保与周围环境的协调统一。 
8.2 严禁在施工现场焚烧废弃物和会产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物品。 
8.3 施工过程中严禁将含有污染的物质或可见悬浮物的水排入河渠、水道。所有机械废油回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。 
8.4 选择性能优良、噪音小的施工机械，对本工程使用的钻机、注浆机等机械要进行定期保养维护，以减少因机械故障产生的附加噪声与振动。 
8.5 合理安排作业时间，目前天气炎热，避免施工人员中暑，根据天气的情况，尽量安排温度较低的情况下进行施工。 
9、水土保持的主要措施 
9.1 严格组织施工管理，开展文明施工，创标准化施工现场。施工前做到全员教育，全面规划，合理布局。定期检查、监督本施工地段的各项水土保持工作的落实。 
9.2 建立健全水土保持体系，坚持“预防为主，综合防治，全面规划”原则，抓住本工程水土保持工作重点，有针对性地采取措施，确保水源、植被不被污染和破坏。 
9.3 施工前对沿线水文、地质、植被情况进行调查，研究制定出可行的水土保持方案以及详细的水土保持施工措施。 
9.4 加强施工机械管理，注重日常保养，防止油品存放和机械在使用、维修、停放时油料泄漏、渗漏，污染水体。