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路基灌浆施工方案完整
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路基注浆施工方案
一、工程概况
湘阴县社会福利老年养护院道路为回填土且深度在5—8米内,在重荷载情况下将会出现不均匀沉降和开裂等病害。为了进一步提高道路服务质量,对该路段进行实地调查和了解后,采用注浆方法对道路路基及路基两侧绿化带回填土进行钻孔注浆加固处理。
二、采用注浆加固法的优越性 固化剂(浆液)沿路基软弱部位渗透充填、压密固结、劈裂置换、胶结固化,消除地质缺陷,改善路基受力性状,提高承载力,减少不均匀沉陷。 1)根本消除路基不均匀变形,使病害从根本上得以防治。 2)经济效益高. 3)工期短、污染小、施工文明。4)技术先进、工法成熟、效果可靠。
三、路基加固施工
1、路基加固原理
路基加固的目的是要形成复合地基,通过土体强度的改良,以提高地基承载力,主要是减少土体的压缩变形或减少土体侧向位移引起的路基沉降.压力注浆是通过钻孔,并利用注浆设备均匀地将浆液注入路基土体中,以充填、渗透和挤密的方式,排除土颗粒间裂隙中的水分和空气,并占据其空间,使路基土体孔隙比减少,强度提高。
2、注浆范围1)注浆平面范围
长度:沿道路路线方向回填区域;
宽度:全幅路基宽度及每边根据回填土情况适当加宽;
2)注浆处理深度
注浆孔深度随填筑体厚度而变化。
孔深均按填筑体厚度减1~1。5m设置;
3)注浆孔布置
孔间距2m,梅花型布置。注浆顺序先外后内,形成帷幕。
3、施工设备及作业人员配置
序号
名称
型号
数量
备注
1
钻机
200型转盘式
4台
2
灰浆搅拌机
200L
2台
3
注浆泵
HBW50/1。5
4台
4
挖机
小型
1台
5
潜水泵
2台
6
作业人员
4人每组
4组
4、钻孔及注浆
1)注浆主要材料
水泥采用P.042.5硅酸盐袋装水泥.根据检验评定标准,对进场水泥进行材料检测,现场做好水泥的储存于使用工作,防止水泥受潮结块失效.水泥浆液水灰比为0.55:0。60。注浆压力为2~6MP。
2)施工工艺流程
是
清理场地
测量放线
监理报检
机具定位
钻 进
是否达到终孔要求
安装注浆设备
注 浆
结束封孔
质量检验
整理资料
调整设备
水 泥
其他材料
监理报检
质量不合格
核定参数
重新钻孔
否
3)施工前准备工作及各主要工序施工方法
1、 施工前准备工作:
(1) 先查清原道路水电线路位置,标出坐标,以便施工钻孔时避开管线;
(2) 查实原填土深度以便计算注浆深度;
(3) 在确保不损坏水电管线的前提下试钻一少部分加深至原填土深度;
2、主要工序施工方法
(1)钻机、注浆设备就位
根据测量放出的点位,就位钻机,钻机安放平稳,并调整垂直度与钻机水平。同时制浆机、注浆机配套放置,注浆管线固定,管线不宜过长,控制在30~50m,以防压力损失。现场备好拌合用水及袋装水泥等材料。
(2)钻孔施工工法采用200型转盘式钻机旋转钻进,采用80mm钻头,先注路基两侧,再注路基,再注绿化带位置,最后复注路基。
(3)浆液配制按事先选定水泥浆配比(1:1)进行水泥浆的制拌。根据制浆机容量称取定量水,注入制浆机内,然后根据水灰比称取对应重量的水泥,开启制浆机,边搅拌边加入水泥。搅拌时间大于3分钟,浆液无明显的沉淀即可,完后将水泥浆倒入储浆桶。浆液在储浆桶内要不停的人工搅拌,防止浆液沉淀离析。水泥浆制浆原料:合格的水、P。O42。5水泥。应先加水后加水泥及外加剂,拌和10~20min,将浆液流入过滤筛进行两次过滤,存放浆液池。
(4)注入压力 由于注浆压力与土的重度,强度,初始应力,孔深,位置及注浆次序等因素有关,而这些因素有难以准确确定,因而本工程注浆压力通过试验和地区经验确定,设计注入压力为2~6MP.(5)终孔标准在规定压力下,注浆量小于1L/min时,稳压2~3分钟,若压力不下降或压力下降不超过5%,则可正常止浆.
(6) 注浆结束封孔移机
注浆结束后,拔出套管,用细石子砼封孔.清洗注浆泵、制浆机、储浆灌,移机至下一孔位继续施工。
(7)注浆效果检查
①注浆前后,物探成果资料对比,检查注浆效果。
②注浆前后,钻孔注水试验的单位长度吸水量对比,检查注浆效果。注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3~5%,且不存在明显漏水现象。
③钻孔检查,检查孔数为3%,根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。
四、施工注意事项
(1)、施工前应测定沉降的具体位置。
(2)、注浆孔应跳孔施钻,不得全部钻孔完成后再注浆,以免孔位串浆,增加难度及清孔工作量.注浆孔施工应先两侧后中间,保证注浆质量.
(3)、注浆过程应加强地面观测记录。
(4)、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.
(5)、注浆结束后及时采用水泥砂浆或细石子砼将注浆孔封填饱满至孔口。
五、施工中易出现问题的处理
(1)、注浆过程中,发现冒浆、漏浆时,应根据具体情况采用表面封堵、添加速凝剂、低压泵送、浓浆、限流、间歇注浆等方法进行处理;
(2)、注浆过程中发现串浆时,如串浆孔具备注浆条件,可以同时进行注浆,应一泵注一孔,否则应将串浆孔用塞塞住,待注浆孔注浆结束后,串浆孔再进行扫孔,而后进行钻进和补浆;
(3)、注浆工作必须持续,若因故中断可按以下原则进行处理:应及早恢复注浆,否则应立即冲洗钻孔,而后恢复注浆,若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔而后注浆;
①恢复注浆时应使用开注比级的水泥浆进行灌注,如注入率与中断前的相近,即可用中断前比级的水泥浆继续进行灌注;如注入率与中断前的减少较少则浆液应逐级加浓继续灌注;
②恢复注浆后,如注入率较中断前减少较多且在短时间内停止吸浆,应采取补救措施,如加大临近孔的注浆压力或加孔。
六、施工质量控制及检验
1、应分期分批供应满足设计要求的水泥和外加剂等材料,并及时检查验收,做好保管与发放使用工作。所用水泥等所有施工材料必须通过检验合格及通过监理工程师报检合格之后,方可用于施工。
2、注浆前后,钻孔注水试验的单位长度吸水量对比,检查注浆效果。注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3~5%,且不存在明显漏水现象。
七、安全措施
1、施工机械安全保证措施
(1)各种机械操作人员和车辆取得操作合格证,不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作,对机械操作人员要建立档案,专人管理。
(2)操作人员按照机械说明规定,严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度.
(3)保持机械操作室整洁,严禁存放易燃易爆物品。不得酒后操作机械,机械不带病运转、超负荷运转。
2、施工现场安全用电措施
(1)现场移动式电器设备使用橡皮绝缘电缆,横过通道时穿管埋地敷设。
(2)配电箱、开关箱使用标准电箱,电箱内开关电器必须完整无损,接线正确,电箱内设置漏电保护器,选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。配电箱设总熔丝、分开关,动力和照明分别设置。金属外壳电箱作接地或接零保护.开关箱与用电设备实行一机一闸保险。
3、施工现场安全措施
(1)施工前邀请相关人员现场指导,做好安全防范工作.
(2)每个班上岗前均需做班前五分钟安全交底工作。
(3)、施工现场机械设备应听从指挥,统一调配.
(4)、在作业区前200m处设施工提示的标识牌。
凤凰水库工程
灌
浆
施
工
方
案
编制人:
有限公司
2013 年 2 月 1日
1.1 工程概况
1。1。1概述
混凝土面板堆石坝工程地基处理施工项目主要是上游围堰控制灌浆、支护(预应力锚索)、断层处理(接触灌浆)、坝基固结灌浆、坝基帷幕灌浆(含化学灌浆)、探洞回填灌浆;表孔溢洪洞工程地基处理施工项目主要是支护(预应力锚索)、进口固结灌浆、洞身回填灌浆、洞身固结灌浆;5号永久跨河大桥工程地基处理施工项目主要是灌注桩.
1。1.2 主要工程量
表1—1 地基处理工程主要工程量表
项 目
单 位
工程量
备 注
控制灌浆
m
1415
上游围堰
固结灌浆钻孔
m
16043
混凝土面板堆石坝工程坝和表孔溢洪洞工程的固结灌浆
固结灌浆
m
15150
帷幕灌浆钻孔
m
37801
混凝土面板堆石坝工程坝帷幕灌浆
帷幕灌浆
m
34101
回填灌浆
m2
5250
探洞和表孔溢洪洞工程
预应力锚索
根
60
表孔溢洪洞工程
t。m
250
混凝土面板堆石坝工程
断层处理接触灌浆
m2
825
断层化学灌浆
t
413
灌注桩
m3
43。08
1。2 施工布置
根据工程特性及施工的先后顺序,首先施工上游围堰的控制灌浆,再施工混凝土面板堆石坝工程的断层处理、固结灌浆和帷幕灌浆,而面板堆石坝灌浆又分两个阶段进行灌浆,即700。0m高程以下和700。0m~753.3m高程的灌浆,两边岸坡灌浆同步进行,而表孔溢洪洞的回填灌浆和固结灌浆与面板堆石坝700。0m~753。3m高程的灌浆同步进行.面板堆石坝灌浆在同一区段先固结后帷幕;而表孔溢洪洞灌浆在同一区段内施工原则为自洞的低端向高端推进灌浆,先回填再固结的先后顺序施工,在同一区段内同一灌浆单元,按环间分序、环内加密的方法施工,环间分为两个次序,地质不良地段分三个次序,环内同序孔则自低向高施工,即洞底部向洞顶部施工。5号大桥灌注桩根据工程总体计划进行按排。
1。2。1风、水、电系统
1.2。1。1钻孔供风:面板堆石坝灌浆在两边岸坡灌浆区域附近各布置1台21m3移动式空压机,另配1台12m3移动空压机辅助供风。表孔溢洪洞灌浆则在进口洞口和出口洞口布置1台21m3移动式空压机进行供风。
1。2.1。2施工用水:在河道里抽水至制浆站的蓄水箱再分别引至各用水处.
1。2。1。3施工用电:由变压器引至制浆站的总配电箱再分别引至各用电处.
1。2.2水泥浆制浆、供浆系统
1。2.2.1面板堆石坝灌浆两边岸坡附近各建一制浆站,每一制浆站配备100t水泥平台、YJ—340制浆机3台、3SNS注浆泵3台, NW—II型自动记录仪2台。表孔溢洪洞灌浆则分两段进行,在进口洞口和出口洞口处各建一制浆站,制浆站配备50t水泥平台、YJ—340制浆机2台、3SNS注浆泵2台, NW-II型自动记录仪1台。
水泥采用设计图纸标明或监理、业主指定规格水泥。
1。2.3 钻灌排架及台车布置
表孔溢洪洞的回填灌浆、固结灌浆的施工,拟搭设钻灌施工台车,,采用φ40mm钢管搭设;面板堆石坝趾板灌浆则采取用槽钢焊钻机平台进行施工。
斜坡钻孔施工布置示意图
卷扬机
定滑轮
钻机
钻机平台
1.3 灌浆试验
1.3.1概述
现场生产性灌浆试验包括帷幕灌浆、回填灌浆、固结灌浆。
现场灌浆试验,通过对不同水灰比进行灌浆试验,检查灌浆效果,确定灌浆参数,指导灌浆施工,灌浆试验的参数按技术规范及监理工程师的批示执行。
1。3.2灌浆材料
灌浆所用的水泥、外加剂和水均满足招标文件要求和规范规定,灌浆试验所使用的设备与实际施工时准备使用的设备相同,使试验成果有可比性。
1.3。3现场灌浆试验
灌浆试验选择在生产区外进行,试验孔应严格按照灌浆工程施工图纸要求或监理工程师指示布孔,孔深、灌浆分段、灌浆压力等试验参数按灌浆设计的技术要求、监理工程师的要求和相关施工技术要求严格进行选择。在试验区,严格按批准的试验大纲拟定的施工程序和方法进行施工,检查灌浆效果,整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗浆量等试验资料,并将试验成果和试验记录提交监理工程师,监理工程师批准后用于指导灌浆施工。
1.4 回填灌浆
1。4.1施工程序
洞内回填灌浆分区段进行。分区端必须封堵严密,灌浆分两个次序,施工时自较低的一端开始,向较高的一端推进。同一区段内的同一次序孔全部或部分钻孔完成后进行灌浆.施工工艺流程见图1-1.
回填灌浆工艺流程图
回填灌浆分序序数和分序方法根据地质情况和工程要求确定,报送监理工程师审批。
1.4.2施工方法
1.4.2.1 钻孔: 在隧洞衬砌顶拱120°范围,采用YT-28气腿钻孔,孔径φ38㎜,孔深入基岩10cm。
1.4。2。2灌浆: 待相应混凝土衬砌达到70%设计强度时,按划分的灌浆区段分序加密进行。
8.4。2。3回填灌浆采用YJ—340制浆机、3SNS注浆泵、 NW—II型自动记录仪配套使用,纯压式灌浆法施工。水灰比为:Ⅰ序孔0.6(或0。5):1,Ⅱ序孔1:1和0.6(或0。5):1,空隙大的部位灌砂浆。结束标准为:在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆,并继续灌注5min,即可结束.
1。4.2.4封孔: 采用扎管法。待浆液凝固后,割除管头,采用水泥砂浆进行补封并将表面压抹平整。
1.4。3质量检查
灌浆结束7天后进行钻孔压浆检查。钻孔采用YT—28气腿钻钻孔,压浆采用3SNS注浆泵纯压式压浆法,浆液配比为2:1.检查孔数量为灌浆孔总数的5%,单孔合格标准为在规定压力下,初始10min内注入量≤10L。
灌浆结束后,排出钻孔内积水和污物,露出衬砌混凝土表面的埋管割除。灌浆孔灌浆和检查孔钻孔注浆结束后,采用水泥砂浆将钻孔封填密实,并将孔口压抹平整。
1。5 固结灌浆
1。5.1施工程序
孔深不大于6m的固结灌浆则采取全孔一次钻进,终孔后全孔一次灌浆法。孔深大于6m的固结灌浆则采取分段钻孔灌浆进行。单孔段灌浆施工工艺程序为:
1.5。2施工方法
1.5。2。1单元和孔段划分
固结灌浆施工时,按分序加密的原则划分灌浆单元,洞内按环(趾板固结灌浆按排)间分序、环(排)内加密的方法施工,环(排)间分为两个次序,地质不良地段分三个次序,全孔作为一段进行施工。
1。5.2。2 钻孔
洞内固结钻孔采用YT—28汽腿钻钻机造孔,孔径φ38mm,深入基岩4m;趾板固结灌浆有取芯要求的则采用XY—2PC地质钻机与金钢石钻头相结合进行钻孔,无取芯要求的则采用XY—2PC地质钻机与冲击器相结合进行钻孔,孔径不大于65mm,深入以设计要求为准。
1。5.2.3冲洗
各孔段钻孔完成后,进行钻孔冲洗。冲洗采用孔口敞开式孔底导水法,即采用导管通入大流量水流,从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗,冲洗冲至回水澄清后结束。
裂隙采用压水法脉动式冲洗,且单孔不少于30min,串通孔不少于2h.对回水达不到澄清要求的孔段,继续进行冲洗,孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。
冲洗水压采用80%的灌浆压力,冲洗风采用50%的灌浆压力。
1。5.2。4压水试验
压水试验采用“单点法”。压水试验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行,压力为灌浆压力的80%,压水20min,每5min测读一次压水流量,取最后的流量值作为计算流量,其成果以透水率表示。
检查孔压水试验采用“单点法”,压力为灌浆压力的80%。
1.5.2。5灌浆
灌浆压力以设计要求为准(一般0.3~0。5Mpa)。
固结灌浆原则上一泵灌一孔。当相互串浆时,采取群孔并联灌注,但并联孔数不宜多于2个,控制灌浆压力。
灌浆时自洞的低端向高端的第一序环的第一序孔灌浆,环内同序孔同样先低后高,待第一孔序灌浆结束后,再进行第二序孔。趾板固结灌浆则跟据趾板砼浇浇的情况按出来的单元进行施工,同一单元分排加密,同排分序加密,先I序后II序.
1.5.2.6浆液变换
当某一级浆液注入量已达300L以上,或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,换浓一级水灰比浆液灌注;当注入率大于30L/min时,根据施工具体情况,可越级变浓.
1。5.2.7结束与封孔
固结灌浆在规定压力下,当灌入率不大于0.4L/min,继续灌注30min,灌浆即结束。当长期达不到结束标准时,报请监理工程师共同研究处理措施。
固结灌封孔采用“压力灌浆封孔法”.
1。5.2.8质量检查
固结灌浆质量压水检查在该部位灌浆结束后7天后进行,检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%,孔段合格率在80%以上,不合格孔段的透水率小于设计规定值的50%,且不集中,灌浆质量可认为合格.否则,按监理工程师的指示或批准的措施进行处理。
1.6 帷幕灌浆
1.6.1施工程序
1.6。1。1帷幕灌浆施工程序
施工准备→测量放样→抬动孔钻孔及观测装置安装→下游排先导孔钻孔、压水、灌浆及封孔→下游排I序孔施工→下游排II序孔施工→下游排Ⅲ序孔施工→上游排I序孔施工→上游排II序孔施工→上游排Ⅲ序孔施工→检查孔施工。
1.6。1.2钻、灌施工工艺流程
施工准备→孔位放样→钻机定位→第一段钻孔、冲孔→洗缝→压水→灌浆→埋管、待凝→第二段钻、灌→第三段钻、灌→……→终孔段钻、灌→全孔封孔→移机至下一孔施工。
1。6.2施工方法
1。6.2.1钻孔
先导孔采用XY—2PC回转式地质钻机和金钢石钻头钻进,基本孔采用XY-2PC钻机和冲击器相结合进行钻进。帷幕灌浆孔孔径不大于φ65mm;钻孔开孔前严格校正钻机立轴角度,保证开孔角度满足设计要求。钻孔孔深20m以内严格控制钻进参数,保证钻孔竖直。
1。6。2。2冲洗与压水试验
1。6。2.2.1钻孔冲洗
帷幕灌浆孔各孔段钻孔完成后均进行冲洗。冲洗采用孔口敞开式、孔底导水法,即采用导管(钻杆)通入大流量水流,从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗,冲洗冲至回水澄清后结束。
1。6。2。2.2压水试验
帷幕灌浆孔各孔段灌浆前均进行了压水试验,压水试验采用“简易压水”;压力为灌浆压力的80%,该值若大于1MPa时,采用1MPa;压水20min,每5min测读一次压水流量,取最后的流量值作为计算流量,其成果以吕容表示.
先导孔、帷幕常规检查孔压水试验采用“单点法”, 压力为灌浆压力的80%,该值若大于1MPa时,采用1MPa。
1.6.3灌浆
1.6.3。1原材料
水泥选用设计图纸指定规格水泥,且水泥存放期不超过三个月,符合质量标准,不受潮结块。
水利用混凝土施工供水系统供水,符合拌制水工混凝土用水的要求,拌浆用水的水温不高于40℃;
1。6.3.2灌浆方法
灌浆采用纯压式灌浆法,先导孔采用自上而下进行钻孔压水灌浆;基本孔则采用第一段(接触段)灌浆结束并待凝后,再钻孔到设计孔深后自下而上灌浆,孔底段进行简易压水;压水、灌浆选用3SNS注浆泵进行施工;灌浆管采用钢丝高压管。
1.6.3.3浆液变换
灌浆采用水泥浆液的水灰比(重量比)为六级:5:1、3:1、2:1、1:1、 0.8:1、 0。5:1;开灌水灰比为5:1。
浆液变换为当满足灌入量大于300L以上,或灌注时间大于1h,而压力和注入率变化不大时,可变浓一级水灰比灌注;改变水灰比后如压力突增或吸浆率突减,则回原级水灰比灌注;当单位注入率超过30L/min可越级变浆,一般不进行越级变浆.
1。6.3.4结束标准
自上而下灌浆时,在灌段设计压力下,孔段注入率≤1L/min,延灌10min。或在灌段设计压力下,孔段注入率≤0。4L/min,延灌60min。
自下而上灌浆时,在灌段设计压力下,孔段注入率≤1L/min,延灌60min。或在灌段最大设计压力下,孔段注入率≤0.4L/min,延灌30min.
1.6.3.5终孔验收与封孔
钻孔终孔后,必须进行验收;终孔验收后进行终孔段灌浆,灌浆结束后进行“置换-压力灌浆法"封孔,全孔灌浆结束后,用配合比为0.5:1浆液按10—15m的段长做一次自下而上复灌,灌浆压力按原灌浆压力,待水泥浆干硬后,对未被填满部分排除孔内集水,再直接用干硬性水泥砂浆封填。
1。6.4质量检查
1.6。4。1质量检查以检查孔压水试验成果为主,结合对施工记录、成果资料和检验测试资料的分析,进行综合评定。
1。6。4.2 帷幕灌浆检查孔应在分析施工资料的基础上在下述部位布置:
(1) 帷幕中心线,单排则布在孔与孔之间;
(2) 断层、岩体破碎、裂隙发育等地质条件复杂的部位;
(3) 末序孔注入量大的孔段附近;
(4) 钻孔偏斜过大、灌浆过程不正常等经分析资料认为可能对帷幕质量有影响的部位。
1。6.4.3 帷幕灌浆检查孔的数量可为灌浆孔总数的10%左右,1个单元工程内,至少应布置1个检查孔。
1.6。4。4帷幕灌浆检查孔采取岩芯,绘制钻孔柱状图。
1。6。4.5 帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行,自上而下分段卡塞进行压水试验,采用单点法。
1。6.4。6质量检查标准:经检查孔压水试验检查,混凝土与基岩接触段及其下一段的透水率的合格率为100%;其余各段的合格率不小于10%。
1。6。5施工质量与技术措施
1。6.5。1钻孔质量控制
(1)钻孔孔位按设计图纸测量放样,钻孔孔位与设计位置的偏差不得大于10cm。
(2)钻孔每段钻孔达到设计深度后,报请监理工程师进行孔深、孔径等验收,验收合格后方能进入下一道工序。
(3)钻孔过程中出现寻常情况,及时报告设计及监理工程师,共同研究解决方案.
1.6。5.2灌浆质量控制
(1)灌浆所用水泥须有厂家质保书,且按规定复检合格,水泥要保持新鲜无结块,出厂期超过三个月的水泥不得使用.
(2)孔壁冲洗和脉动裂缝冲洗工作直接影响灌浆质量,冲洗和脉动裂缝冲洗结束标准符合设计标准.
(3)灌浆时要尽快达到设计压力,并专人控制灌浆压力,以免灌浆压力过大产生抬动造成事故或灌浆压力过小而影响灌浆质量。
(4)压水试验认真检查有无邻孔,特别是在钻进的孔段,如果发现串通,正在施工的钻孔停钻,冲洗、下管阻塞。
(5)灌浆时,易产生外漏,压水灌浆过程中,发现冒浆(水)、漏浆(水),根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。必要时浆液中掺加速凝剂。
(6)严格按照灌浆要求的水灰比进行,对水泥、水进行称量并测量浆液比重。
(7)保持灌浆连续进行.若因中断,必须马上处理,尽早恢复灌浆。
(8)灌浆各工序严格遵守有关技术条款和DL/T5148-2001灌浆规范要求和按监理工程师指示,以确保灌浆质量.
(1)遇到特殊情况时,及时将情况和处理措施与结果上报业主和监理工程师。
1。7 化学灌浆
1.7.1施工顺序
同一排的灌浆孔,应按序逐渐加密的原则进行施工。孔序的划分,一般应根据地层情况与设计要求确定,原则是尽量避免孔间串浆计划分三序进行。
灌浆段长的划分,混凝土与基岩接触段不宜大于2m,一般岩层宜采用5m,对于断层破碎带或软弱泥化夹层部位,应适当缩短,以2~3m为宜,其原则是根据岩层的裂隙发育程度及破碎情况而定。
1.7.2钻孔冲洗与压水试验
1。7。2.1钻孔:钻孔要求基本与水泥灌浆相同,但最好采用金钢石或硬质合金小口径钻孔。
1。7。2。2灌浆段阻塞与管路安装.灌浆段阻塞是灌浆施工中的一项重要施工环节,阻塞完成后进行灌浆管路及仪器、仪表的安装工作.
1.7.2.3冲孔:灌浆孔在灌浆前应进行冲洗,以提高灌浆效果。一般采用压水冲洗,对于断层破碎带等特殊孔段可酌情采用风水联合冲洗或高喷冲洗。
1。7。2.4压水试验:灌浆前的压水试验应在钻孔冲洗后进行。其孔数应根据工程实际情况确定.对于灌注环氧树脂浆液的孔段一般不进行压水试验,可用压丙酮代替。压水试验段长应与灌浆段长相一致。压水试验一般使用单点法,压力为1MPa,压水时间20min,每5min测读一次压入流量,取最后的流量值作为计算流量,试验结果以Lu(吕容)值表示。
1。7。3浆液配制
为了准确地按要求配制灌浆所需的浆液,配浆工作需注意以下几点:
⑴配浆人员应掌握所需浆液配方,了解配方中各组分的性能及在配方中所起的作用.
⑵必须按顺序加料配浆。为保证浆液各组分充分混合均匀,必须进行充分搅拌。
⑶采用双液灌浆时,在灌浆前甲液和乙液应分开存放,不得相混。
⑷浆液的配制应根据需要多少就配制多少的原则,避免配好的浆液长时间不用造成浪费。
1.7.4灌浆的控制方法
灌浆压力和吸浆率,是相互关联的两个重要参数。在灌浆中一般采用以压力为主或以吸浆率为主的控制方法,亦有上述两种方法结合使用的。
⑴以压力为主的控制方法,在灌浆开始后尽快达到设计压力,对吸浆率不加限制.采用这种方法的优点是能使细微裂隙得到充分地灌注,有利于提高灌浆质量.缺点是有可能造成浆液扩散过远,浪费浆液,或引起岩层抬动。但一般化学灌浆之前都已进行水泥灌浆,大的裂隙已被水泥结石充填,宜采用此种方法进行灌浆。
⑵以吸浆率为主的控制方法.在灌浆过程中按规定的吸浆率大小进行控制,当吸浆率大于规定值就降低压力,当吸浆率小于规定值就升压,直至结束。该方法的优点是可减少浆液的流失,不易引起岩层抬动,其缺点是可能影响细微裂隙的灌浆效果。
⑶以压力控制为主结合控制吸浆率的方法。即在灌浆开始一段时间内,既控制灌浆压力达到设计压力,又为避免浆液扩散过远,限制注浆率不超过一定范围。
1.7。5防渗帷幕化学灌浆施工中应注意的事项
⑴浆液胶凝时间的控制。环境温度是影响浆液胶凝时间的主要因素之一,一般来说钻孔内地下水温与室温是不同的,因此,为保证灌浆的质量,浆液胶凝时间的测定,须在与地下水温度相接近的条件下进行。
⑵孔内积水问题。孔内积水特别是在渗透性比较弱的孔段内的积水在灌浆前必须排除,否则当浆液进入充满积水的孔段时,会被地下水稀释或影响浆液对被灌体的渗入,直接影响灌浆质量。排除孔内积水可采用压缩空气排水或以浆顶水等措施.
⑶钻孔内大量涌水问题。在具有承压水条件下进行灌浆时,对有涌水的孔段,应采取有效措施,确保在规定的结束条件下结束灌浆。若在灌浆结束时,浆液还需长时间才能胶凝,则有可能被地下水冲走或稀释,严重影响灌浆质量.采取的措施包括:缩短浆液胶凝时间、提高浆液浓度、延长闭浆时间或化学灌浆与水泥浆液混合使用等。
⑷露天施工问题。在露天施工,特别是炎热的夏季,所用的设备及管路应采取遮蔽措施,以免受阳光直接曝晒而影响浆液的温度。如遇雨天,聚氨酯浆液要避免与水接触,否则会发泡胶凝。因此,化学灌浆应特别注意尽量在棚内作业。
⑸灌浆中断的处理。化学浆液的胶凝时间一般较水泥浆要短得多,在灌浆过程中一旦发生灌浆中断事故,对该孔段的灌浆质量,有极大的影响,甚至成为废孔段.因此要求在灌浆前充分做好各项准备工作,并严格检查设备的技术状况是否正常,管路的接头是否牢固等。遇有中断事故,首先应查明原因,并尽快设法恢复灌浆。
⑹孔内占浆。化学灌浆材料价格较高,除应采取措施尽量减少管路占浆外,孔内占浆也应尽量设法减少.一般采用小口径钻具进行钻孔,也可根据化灌浆材的品种酌情在钻孔内采取不同措施减少孔内占浆。如用塑料硬管或木屑水泥块做占浆管或在孔内填入砾石占据部分钻孔容积等。
⑺管路漏浆问题。化学浆液较贵,灌浆管路应尽量短,管路接头应严密,防止漏失浆液。
1。7。6灌浆结束条件
化学灌浆的结束标准与水泥灌浆有所不同,由于化学浆液的特性,化学灌浆有时可以达到吸浆量为零,所以化学灌浆原则上应该达到不吸浆为结束标准或吸浆量下降至0.05~0。1L/min(按5m段长考虑),进行闭浆。
此外,也有用定量灌注来进行控制的。即根据地质情况和压水试验资料,计算所需浆量,当此浆量全部灌入孔段后,即可结束灌浆。但由于岩层的地质情况较复杂,很难准确估算所需浆量,只有对地层条件了解得十分清楚的情况下才可采用.
亦有的工程采用定时与定量相接合的方式,其原则为:
① 浆液纯灌入时间达到一定值,且灌浆速率小于或等于一定值时;
② 累计单位灌入量达到一定值,且纯灌入时间大于或等于一定值时;
③ 当遇到断层破碎带或软弱夹层时控制灌浆速率大于或等于一定值,且纯灌注时间大于或等于一定值时。
当灌浆孔段满足上述条件之一时灌浆即可结束。
1.7。7管路冲洗
灌浆结束后,所有管路及设备应立即清洗。根据所灌浆材的性质,若是水溶性浆材,如丙烯酰胺、丙烯酸盐、水玻璃等采用清水冲洗即可;对于环氧树脂或聚氨酯类必需采用丙酮等溶剂清洗.
1.8 控制灌浆
1。8。1钻孔施工原则
围堰控制灌浆工程,单排孔分两序进行施工,先施工Ⅰ孔、后施工Ⅱ序孔。
灌浆孔施工工艺流程为:布孔→套管跟进钻孔→灌浆→封孔→转入下一孔。
坝基帷幕灌浆施工工艺流程图
孔位放线
封
孔
灌
浆
钻
孔
1。8. 2孔位布置、孔位放线
控制灌浆轴线同围堰轴线,以桩号原点0+000点为起点,放线采用经纬仪与钢卷相结合进行施测, 将孔位用钢筋棍定点,为钻孔灌浆提供准确的位置.
1。8。3钻孔、灌浆
钻孔采用Y2—300型车载地质钻机,浆液搅拌采用黑旋风YJ-340型双层立式搅拌机,浆液输送采用黑旋风3SNS型泥浆泵。
1.8.4灌浆施工次序
本控制灌浆采用自下而上分段灌浆法,分两序,先施工Ⅰ序孔、再施工Ⅱ序孔.
1。8. 5钻孔
采用Y2-300型车载地质钻机套管跟管法钻孔,套管跟管法施工原理,冲击器采用110mm偏心冲击器,冲击器放入套管内,套管与管靴用丝扣相连,冲击器下接手的三个压台压住管靴的内胎,在造孔时冲击器偏心甩开打掉管靴下部的沙砾层,冲击器压着管靴靠钻机的下压力将套管压入沙砾层钻进。
1.8.5。1钻孔铅直度保证
开孔前用水平尺进行钻机底座水平调整和竖机钻杆铅直度调整,调平固定钻机后方可开钻。钻孔过程中随时检测、调直每一根钻杆,采用长钻具钻孔,并适当控制钻压及转速。为保证钻孔铅直度,在开孔跟管钻进时第一根套管的铅直度一定要保证,下好第一根套管是保证整孔钻孔铅制度的关键。随时用水平尺进行测量套管的铅直度,发现偏斜随时纠正。
1。8。6控制灌浆
1.8.6。1灌浆方式、方法及灌浆原理
灌浆方法:采用自下而上分段灌浆法,
灌浆方式:采用纯压式灌浆。
在砂砾层内进行灌浆,浆液注入量是很大的,当浆液通过注浆机压力灌注时,浆液会通过砂砾石层的空隙渗透很远还不会把空隙堵住,当浆液注入量在每分钟在50升/分内时,通过变换浆液的浓度的办法就可以将砂砾石空隙灌住;当浆液注入量在每分钟在50升/分外时,就必须采用双浆液灌浆的办法进行解决,水泥浆、速凝剂简称双桨液,灌浆时泥浆泵注入水泥浆液,速凝剂采用清洗机注入,速凝剂的参量为水泥浆量的10%为宜,水泥浆液注入量较大时可适当的增加速凝剂的注入量,速凝剂的注入量通过管路上的阀门进行控制,双桨液在孔口封闭器处混合,混合后的浆液会立即变成很稠的液体,通过压力的作用将双浆液压入砂砾石空隙内,通过这样的方式进行灌浆就会在很短的时间内通过压力控制就会将砂砾层可灌范围的空隙堵住。
1.8.6.2灌浆设备
浆液搅拌采用黑旋风YJ-340型双层立式搅拌机,浆液输送采用黑旋风3SNS型泥浆泵,采用孔口封闭器止浆,灌浆管采用钢丝编制高压管。
1.8.6。3灌浆压力及分段
灌浆压力;控制灌浆压力根据注入量的大小进行控制,由低逐渐加大,最大不超过0.7 Mpa。
灌浆长度为1m一段,不足1m按1m进行灌浆。
1.8.7浆液配制及质量控制
1。8.7.1浆液配制
灌浆浆液采用设计指定的水泥型号,拌制灌浆浆液采用高速搅拌机拌制,浆液浓度采用重量比为1:1、0.8:1、0.6:1(或0.5:1)共3个比级,通过计算确定各比级的浆液配合比,便于施工,水泥尽量以整袋加入。各比级浆液配合比(340L搅拌机)见下表:
340L搅拌机浆液配合比表
水灰比
1:1
0。8:1
0.6:1
0.5:1
水(Kg)
204
112
174。1
163.2
水泥(Kg)
204
240
211.4
326.4
比重
1。5
1。588
1.714
1.8
1。8。7.2浆液质量控制
灌浆施工前,我对水泥进行检验,检验结果满足规范要求后才投入使用。在灌浆过程中采用经检验合格的泥浆比重称检测浆液的比重,不符合要求的水泥浆作为废浆弃掉,重新拌制浆液。配置浆液时,发现受潮结块的水泥弃掉。
1。8。8灌浆结束及封孔
当某一孔段达到规定压力的情况下,单位吸浆量≤10L/min时,再延续5min,结束灌浆。当某一段灌浆完成后立即用拔管机将套管拔出一段立即进行灌浆,这样可避免浆液将套管凝固或套管内浆液凝固的现象,避免出现孔内事故。
在每个灌浆孔灌浆完成后采用置换法将孔内的稀浆置换出来后灌注0。5:1的浓浆进行灌浆封孔,待孔内水泥浆凝固后,灌浆孔孔口空余部分采用水泥砂浆进行封孔,将混凝土捣实、孔口抹平即可结束。
1.9 锚索施工
1.9.1施工程序
1。9。1.1锚索施工程序
预应力锚索施工工艺流程如下:
钻孔布设
造孔
清孔
锚索安装
锚固段灌浆
锚索制作
锚梁浇筑
锚索张拉
张拉段灌浆
外锚头防护
1。9。2 锚索孔布设
锚索施工在喷锚支护后进行,根据设计要求的孔排距将各锚索孔孔位放设至实地,并用色漆标明。
1.9.3 锚索孔造孔
造孔设备:锚索孔造孔采用MD—60型锚索钻机造孔,在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进。
钻机定位:钻机架设在双排脚手架上,搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,沿横向锚梁轴线移动对孔,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm,高程误差不得超过±100mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差位±1.0°,方位允许误差±2.0°。
钻进方式 :钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚索施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
钻孔控制:钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录.如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0。1~0。2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进;钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0。2m以上.
1。9.4 锚索孔清孔
钻孔达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0。2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理.如果设计要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
1.9.5 锚索体制作及安装
锚索体采用1860级有粘接钢绞线制作,每个单元锚索分别由6根钢绞线编制。索体制作时,要确保每根钢绞线顺直,不扭不叉,排列均匀,除锈、除油污,对有死弯、机械损伤及锈坑处剔出。钢绞线沿锚索体轴线方向每1。0~1.5m设置一隔离支架,用以隔开每根钢绞线及灌浆管,并保证锚索体保护层厚度不小于20mm。
安装锚索体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓缓将锚索体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢绞线长度,计算孔内锚索长度(误差控制在50mm范围内),确保锚固长度。
1.9.6 锚固注浆
注浆采用0。4~0。5:1的水泥浆。实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准.如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆结束
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