蒙浬二线船闸溶洞处理施工方案.doc

北江(韶关至乌石）航道扩能升级工程 濛浬枢纽二线船闸工程（ML2 标） 溶洞处理施工方案溶洞处理施工方案 广东水电三局北江航道工程濛浬枢纽项目经理部 二一六年十月 目目 录录 1 编制依据.1 2 工程概况.2 2.1 工程简介.2 2.2 工程地质和水文地质.2 2.3 岩溶发育情况.4 2.4 溶洞处理原理.4 2.5 溶洞处理目的和作用.5 3 施工组织安排及部署.5 3.1 施工进度和工期安排.5 3.2 施工分区.5 3.3 施工准备.6 3.4 资源投入.7 4 溶洞处理施工方案.8 4.1 总体施工步骤.8 4.2 溶洞处理施工方法.9 5 施工质量保证措施.17 5.1 质量目标.17 5.2 质量控制原则.17 5.3 施工质量管理与工程监理验收.18 5.4 工程质量受控.18 5.5 质量检验措施.18 5.6 施工注意事项.19 6 安全生产保证措施.19 6.1 施工安全生产保证措施.19 6.2 施工用电安全保证措施.19 6.3 施工机械安全保证措施.20 7 文明施工措施.21 1 1 编制依据编制依据 1 北江（韶关至乌石）航道扩能升级工程航道工程及濛浬枢纽二线船闸工程初 步设计审查咨询报告； 2 中水珠江规划勘测设计有限公司北江濛浬水电站施工地质报告 ； 3 北江(韶关至乌石）航道扩能升级工程濛浬枢纽二线船闸工程施工图纸要求； 4 国家及行业技术规范、规程、标准（不限于）： 1） 水运工程测量规范 （JTS 131-2012） ； 2） 水运工程测量质量检验标准 （JTS 258-2008） ； 3） 建筑地基处理技术规范 （JGJ 79-2012） ； 4） 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 （DL/T 5148-2012） ； 5） 水运工程质量检验标准 （JTS 257-2008） 6） 水运工程施工安全防护技术规范 （JTS205-1-2008） ； 5 现场踏勘资料； 6 类似工程的施工经验。 2 2 工程概况工程概况 2.1 工程简介工程简介 北江(韶关至乌石）航道扩能升级工程濛浬枢纽二线船闸工程位于韶关市曲江区濛浬 水电枢纽右岸。工程内容为新建二线船闸，主要建筑物有：上游引航道、上闸首、闸室、 下闸首、下游引航道、高边坡及生产辅助建筑物等。新建二线船闸为濛浬枢纽的扩建工 程，濛浬航电枢纽工程等别为二等，本船闸属级船闸，船闸上、下闸首及闸室均为 2 级建筑物，上、下游导航墙及靠船墩为 3 级建筑物，临时建筑物为 4 级。新建濛浬二线 船闸位于右岸布置，二线船闸有效尺度采用 220m23m4.5m，二线船闸上下游均共用引 航道方案。 由于本工程岩溶发育强烈，地质条件非常复杂，单个溶洞最大高度 15 米（CZK59 孔） ，为确保围堰和基础安全，根据施工图设计审查会专家评审意见，对大型临时工程地 连墙和桥梁工程等构造物增加超前钻和溶洞处理措施。 2.2 工程地质和水文地质工程地质和水文地质 工程地质根据钻探揭露，岩土层的种类及其工程地质特征、成因类型、地层时代等， 将勘探孔控制范围内岩土层自上而下划分为第四系人工填土层（Q4ml） 、第四系冲洪积层 （Q4al+pl）及第四系残坡积层（Q4dl+el） ；下伏基岩为石炭系下统（C1）石灰岩、炭质 灰岩、泥灰岩、炭质页岩。分述如下： 第四系人工填土层（Q4ml） 素填土：深灰色，灰褐色、褐黄色，稍湿，松散中密，主要由粉质粘土及中粗 砂组成，混夹少量块碎石颗粒，局部为碎石层，一般表层 30cm 见植物根或为砼路面。 该层分布于上闸首与下闸首之间。层顶标高：33.7055.10m，层顶埋深：0.000.00m， 层厚：0.2015.70m，平均 3.31m。该层野外标准贯入试验 43 次，实测击数 N=523 击，平均 12.5 击。 1 抛石：深灰色，灰褐色，稍湿，松散稍密，主要由块石混碎石组成，层顶标高： 37.0150.42m，层顶埋深：0.001.40m，层厚：0.500.80m，平均 0.65m。主要分布于 丁坝区，该层分布于下游引航道及下游锚地附近。 第四系冲洪积层（Q4al+pl） 1 粉质粘土：灰黄色，浅黄色，饱和，可塑，粘性较好，韧性中等，干强度稍高， 含少量砂粒，土质较均匀。层顶标高：26.579.95m，层顶埋深：0.0020.00m，层厚： 0.707.20m，平均 3.01m。该层野外标准贯入试验 25 次，实测击数 N=424 击，平 均 11 击。 3 2 粉细砂：灰黄色，饱和，稍密，成份主要为石英颗粒，含少量粘粒，混中粗砂， 分选性一般，偶夹小砾石，级配一般。层顶标高：36.0746.05m，层顶埋深： 0.007.70m，层厚：0.609.00m，平均 3.52m。该层野外标准贯入试验 74 次，实测击 数 N=619 击，平均 10.9 击。 3 卵石混砂：青灰色，灰黄色，饱和，稍密中密，局部呈密实状，卵石块径以 0.510cm 居多，母岩以石英岩和砂岩为主，磨圆度好，颗粒极不均匀，孔隙间充填中粗 砂和砾石。层顶标高：28.3449.28m，层顶埋深：0.0011.70m，层厚：0.3012.30m， 平均 3.92m。该层野外动力触探试验 150 次，实测击数 N63.5=333 击，平均 14.1 击。 4 中粗砂：褐黄色，饱和，稍密中密，颗粒不均，成份主要为石英颗粒，含少量 粘粒，混粉细砂，分选性一般，级配一般。混有砾石及少量卵石，卵石粒径 2-3cm，含 量约 10%。层顶标高：32.5939.18m，层顶埋深：0.006.40m，层厚：2.709.20m， 平均 5.68m。该层野外动力触探试验 9 次，实测击数 N63.5=719 击，平均 13.6 击。 5 淤泥质粉质黏土：褐黄色，饱和，流塑软塑，混砂，含有碎石，碎石块径一般 2-6cm，含量约 20%。层顶标高：31.6644.49m，层顶埋深：0.002.70m，层厚： 0.403.80m，平均 1.56m。该层野外标准贯入试验 1 次，实测击数 N=1 击。 第四系残积层（Q4dl+el） 粉质粘土：灰褐色，褐黄色，稍湿，可硬塑，为岩石风化残积土，偶夹少量碎 石块，泡水易变软。层顶标高：28.2887.5m，层顶埋深：0.0017.50m，层厚： 0.309.90m，平均 3.80m。该层野外标准贯入试验 49 次，实测击数 N=734 击，平 均 17.5 击。 石炭系下统沉积岩（C1） 在勘探孔揭露深度范围内，根据其风化程度可划分为全风化、强风化、中风化和微 风化四个风化岩带。按其岩性分为：1 炭质页岩、2 泥岩、3 泥灰岩、4 炭质灰岩、5 石灰岩、6 砂岩。根据钻孔及地质调查资料，勘区上闸首破碎条带多，岩体受挤压、扭 曲严重，揭露以坚硬中硬岩为主，石灰岩、炭质灰岩炭质页岩及含薄层煤层，层厚 510cm，局部含煤较多。闸室主要出露青灰色石灰岩、灰、灰黑色炭质灰岩、炭质页岩 及薄层煤层，层厚 510cm，少数 1015cm，下闸首主要出露青灰色、灰白色石灰岩、 灰、灰黑色炭质灰岩、炭质页岩含煤层较少。上引航道揭露有砂岩、灰岩及炭质页岩， 岩层中局部夹有 1020cm 煤层，局部含煤较多。下引航道主要为灰岩、炭质灰岩及炭 质页岩，揭示煤层较少。施工开挖时应注意 4 对一定深度煤层进行清除换填混凝土处理，对胶结较差破碎带清除松散岩块。 岩溶：场区岩溶发育，地质条件非常复杂，溶洞分布无规律，单个溶洞最大高度 15 米（CZK59 孔） 。岩溶充填物分布有空洞，钻进过程中掉钻；半充填砂及卵石，黏性土 混碎石；全充填砂及卵石，黏性土混碎石。 按中国地震动参数区划图 （GB18306-2001） ，本区地震动峰值加速度为 0.05g，对 应的地震基本烈度度，地震动反应谱特征周期为 0.35s。根据建筑抗震设计规范 ， 本地区抗震设防烈度为 6 度，设计地震分组为第一组。 根据地下水赋存和埋藏条件、含水介质特征及水理性质，勘区可划分为松散岩类孔 隙潜水和基岩裂隙水二大类型，均接受大气降水补给，并向河流排泄。孔隙性潜水主要 分布在河床砂卵砾石层内，裂隙性潜水主要分布在基岩裂隙中，靠河岸区地下水位一般 埋藏较浅，山坡地区地下水一般水位埋藏较深。 2.3 岩溶发育情况岩溶发育情况 场区下伏基岩大部分为可溶性岩石灰岩和炭质灰岩，不良地质现象为岩溶发育。 通过区域地质及钻孔资料揭示，船闸场区下伏基岩主要为可溶性岩石灰岩和炭 质灰岩，从搜集资料揭示，场区在构造应力作用下，岩体破碎条带多，岩体受挤压、扭 曲严重，可溶岩在地下水的作用下，岩溶随沿层面、节理裂隙面等构造面发展，并溶蚀 裂面岩石，形成各种溶孔、溶隙等，在节理裂隙的网状密集切割段，构成网状连通体， 进一步形成大的溶洞或溶槽。场区裂隙多为高倾角裂隙，岩溶的发育亦以竖向发育为主。 岩溶的发育受自然地理、地质多种因素影响，随机性强，无明显的规律可循。场区溶洞 多为全充填或半充填，充填物为不同状态的黏性土、松散稍密的砾砂和卵石。 对场区钻孔揭露的岩溶发育及充填情况统计分析，本次勘察船闸区完成的 124 个钻 孔中共有 37 个钻孔揭露有溶洞，结果表明：场区岩溶发育，见洞率 29.8%，线溶率为 2.763.3%，揭露单个溶洞最大高度 15 米（CZK59 孔） ，溶洞分布无规律。 场区浅部岩溶发育，溶洞充填物性质差异较大时，对于基础建基面范围内浅部溶洞， 可采用开挖置换素混凝土或钢筋砼塞处理；对于深部溶洞，可采用灌浆处理；开挖过程 中如遇大型溶洞，溶洞充填物不能满足承载力要求，亦可采用桩基础；岩溶水较发育， 尤其是闸室闸首区底板部位，溶隙、沟、槽发育，纵、横断裂、节理较密集，这里是水 流的通道，设计时建议采用相对不透水的设计要求标准，以免可能引起横向渗流通道； 开挖过程中，闸室闸首区底板周围灰岩裂隙水涌水量大，地下水渗漏严重，局部地段发 生管涌，施工排水措施不甚完整，对砼的质量存在一定影响（存在砼赶水现象和积水基 坑浇砼） ，从而对建筑物带来不利影响，因 5 此施工时应做好岩溶水涌水、突泥的预防和对策措施。 2.4 溶洞处理原理溶洞处理原理 采用压力灌浆法在孔内注入高浓度浆，使水泥化学浆液在压应力的驱动下扩散、渗 透到空状的洞及软土中去，一来充填土的空隙及岩体裂隙，排挤出孔隙中存在的自由水 和气体，并产生胶结作用，形成新的整体；其次形成劈裂灌浆，使浆液在洞内及周边软 土中形成呈树根网络状水泥固体；再次通过水泥化学浆的快速凝固作用，堵塞洞体与外 围的透水通道，进一步迫使洞内空洞得到充分的填充，待浆体凝固后，在溶洞中形成一 个强度较高的防渗凝固体，从而起到既置换、加固洞体软弱土体及充填空洞作用，又起 到洞体上下板块的承接作用，从而达到加固目的。 2.5 溶洞处理目的和作用溶洞处理目的和作用 1 充填洞体内空隙，防止洞壁和基础崩塌； 2 堵塞溶洞与外界的直接漏水通道，防止水土流失； 3 加固洞内原充填欠固结的软弱土体，防止软弱土体在受附加应力及自重影响下产 生较大的固结沉降变形，使洞内充填物与洞壁间产生过大的空隙；并且一定程度提高洞 内填充物承载力特征值。 3 施工组织安排及部署施工组织安排及部署 3.1 施工进度和工期安排施工进度和工期安排 根据施工总体计划，溶洞注浆施工在“一槽两钻”超前钻探完成后随即展开施工。 总体计划如下： 1 二线船闸 （1） 超前钻施工：计划开工 2016 年 10 月 15 日，计划完工 2016 年 11 月 23 日； （2） 溶洞灌浆处理：计划开工 2016 年 10 月 28 日，计划完工 2016 年 12 月 6 日。 表表 3.1 施工进度及工期安排计划表施工进度及工期安排计划表 注浆类型注浆类型注浆部位注浆部位预计工期预计工期开始时间开始时间结束时间结束时间 备备 注注 试验注浆 选择 1 至 2 个有代 表性的溶洞进行试 验注浆工作 10 天 2016.10.282016.11.6 根据试验结果 进行正式注浆 填充溶洞施工 二线船闸30 天 2016.11.72016.12.6 3.2 施工分区施工分区 溶洞注浆施工根据现场实际情况分区组织施工，二线船闸分枯水围堰区和全年围堰 6 区，每个施工区根据溶洞分布情况设若干注浆工作面。 3.3 施工准备施工准备 3.3.1 场地平整场地平整 施工前做好场地平整工作，清除场地内所有地上、地下障碍物；排除地面积水；铺 筑临时道路等。结合工程区施工的现场实际情况，对施工场地进行围蔽。通过场地的平 整和围蔽，使场地的自然标髙迖到设计要求的高度，建立必要的、能够满足施工要求的 供水、排水、供电、道路以及临时建筑等基础设施，从而使施工中所要求的必要条件得 到充分的满足。 3.3.2 测量测量准备准备 1 开工前监理单位进行现场交接。并做好水准点、导线点的交接记录和复核记录， 对控制网进行复测，并将复测结果报监理和业主审批。 2 用于测量定位的全站仪、水准仪、钢卷尺等仪器、量具，施工前进行计量鉴定, 以保证放样定位的精度。测量仪器、量具均具备检定合格证书。 3 开工前做好施工测量方案设计，测量成果和资料必须报监理工程师审查。内容包 括施测方法和计算方法，操作规程、观测仪器设备的配置和测量专业人员的配备等。 4 根据技术人员提供的数据测量资料精确地测定钻孔的位置，进行放样和完成全部 测量数据的计算工作。 5 全部测量数据和放样都应经监理工程师的检查，测量放样结果以报验单形式上报 监理。 6 放样施工中，主要采用全站仪进行测量放样施工。 3.3.3 施工用水用电施工用水用电 施工现场内施工用水、施工用电的主要管线结合现场实际情况按规范要求进行布置。 施工用水主管线合理布置接出点，用水从距离较近的主管线接出点取水，并在水泥浆搅 拌站附近设蓄水池一个。 施工用电主要在浆液搅拌和注浆施工过程中，从一级配电柜引出电源至二级配电柜， 按照临时用电方案要求进行施工，符合相关安全管理规定要求。 3.3.4 浆液搅拌站浆液搅拌站 施工现场设置水泥浆搅拌相关配套设备，主要有水泥罐仓、螺旋输送器、一次搅拌 池、二次搅拌池、蓄水池、水玻璃储藏桶、注浆泵房等。拌浆器与注浆机械集中布置， 注浆机械可通过管路将储浆池内的浆液泵送至任一个需要注浆处理的溶洞内。注浆设备 布置如图 3.3 所示。 7 图图 3.33.3 溶洞注浆设备布置溶洞注浆设备布置 3.4 资源投入资源投入 3.4.1 主要施工机具主要施工机具投入投入 表表 3.4-1 主要施工机具配置表主要施工机具配置表 序号序号设备名称设备名称规格规格 功率功率 （KWKW） 数量数量单位单位 1 地质钻机及配套设备 XY-1508 台 2 立式搅拌机 JBJ1-3005.56 台 3 注浆泵 BW150D7.54 台 4 无纸记录仪 XR902 台 5 流量计 JAKJ/DC-326 套 6 水泥称量控制系统 1t1 套 7 注浆泵控制柜 18m21 套 8 螺旋输送机 219*70007.5kW1 套 9 螺旋输送机 219*75007.5kW1 套 10 水泥罐仓 100t2 个 11 数码相机佳能 1 台 12 摄像机佳能 1 台 备注：根据施工需要,可以适当增加机械设备,以满足工期要求。 3.4.2 主要施工材料主要施工材料投入投入 表表 3.4-2 主要施工材料计划表主要施工材料计划表 材料名称材料名称数量数量备注备注 42.5 普通硅酸盐水泥根据现场需要确定 8 48 袖阀管（PVC 花管） 根据现场需要确定配套堵头及接驳器 48 袖阀管（PVC 实管） 根据现场需要确定 水玻璃根据现场需要确定 水泥砂浆根据现场需要确定 3.4.3 主要施工劳动力投入主要施工劳动力投入 表表 3.4-3 主要施工劳动力配置表主要施工劳动力配置表 序号序号工种工种人数人数备注备注 1施工负责人1 2技术负责人1 3施 工 员3 4试 验 员2 5质 量 员1 6安 全 员2 7测 量 员3 8资 料 员1 9钻机操作工24 10注浆操作工12 4 溶洞处理施工方案溶洞处理施工方案 4.1 总体施工步骤总体施工步骤 第一步：在施工图设计阶段工程地质勘察的基础上进行超前钻探施工，超前钻按即 “一槽两钻、一桩一钻”原则施工； 第二步：在“一槽两钻”施工基础上，针对已经探明的溶洞进行边界探测施工，即 “探边”施工。 “探边”施工以探测到溶洞的钻孔位为基准点，沿平行连续墙方向，分别 往两侧进行探孔钻孔施工，钻孔间距 2.0m，探孔兼做注浆处理孔，探边完成后绘制溶洞 包络图； 第三步：针对已经完成“探边”的溶洞，根据其充填情况，分别进行注水泥浆和水 泥砂浆的试验，试验过程中根据地层情况、溶洞充填情况、注浆情况等调整施工参数并 进行分析，研究最适合的注浆参数； 第四步：对注浆试验情况进行总结，根据试验结果展开溶洞注浆填充施工。 第五步：注浆完成后对注浆效果进行质量检测。 9 4.2 溶洞处理施工方法溶洞处理施工方法 4.2.1 超前钻施工超前钻施工 在初勘、详勘地质资料的基础上，结合主体建筑物、大型临时工程、桥梁工程等构造 物特点，在岩溶发育处按桥梁桩基1 桩 1 孔、地连墙按1 槽两孔布置增加超前钻，具体施 工方法见超前钻施工方案。超前钻钻孔统一布置有槽段中心线位置。现场钻孔放样时如 遇结构物或受地形限制无法布置时，根据实际情况进行调整。地连墙隔板超前钻孔底高 程与设计底高程一致。部分地段，如果施工过程中发现异常，与设计沟通后可再增加钻孔， 经业主同意后实施。 4.2.2 探边施工探边施工 1 1 钻孔布置钻孔布置 超前钻施工完成之后，溶洞注浆充填处理前，先进行溶洞平面范围的试探测（即探 边） ，探测明确土洞平面范围后再行注浆施工。边界探测勘探点位布置的原则为：以探测 到溶洞的钻孔位为基准点，沿平行连续墙方向，分别往两侧进行探孔钻孔施工，钻孔间 距 2.0m，探孔兼做注浆处理孔，并选择数个洞顶处钻孔兼做排气孔，排气孔每洞至少一 个，间距超过 4m 加设排气孔。 溶洞平面范围试探测，以基本找到溶洞边界为止，孔位根据现场适当调整。对于规 模较大的溶洞、其范围已超出结构设定的安全界限时，可先在安全界限钻孔 ，采用速 凝剂控制边界，减少注浆的范围及注浆量。 钻探过程中做好详细记录，并对相邻近的钻 孔资料要综合对比分析。溶洞边界探测钻孔平面布置示意图见 4.2-1。 10 图图 4.2-1 溶洞边界探测钻孔平面布置示意图溶洞边界探测钻孔平面布置示意图 2 2 钻机成孔钻机成孔 探边孔采用 XY-150 地质钻机成孔，成孔直径为 91mm，为防止钻进过程中出现塌孔事 故，在成孔的施工过程中采用膨润土配浆护壁。在查找洞体边界时，若外围钻孔未发现 溶洞，及时封孔处理。 3 3 绘制包络图绘制包络图 每个溶洞边界探测施工完成后，根据每个钻孔所探测到的溶土洞顶部、底部的埋深 或标高，结合其平面位置、水平间距，绘制出每个溶洞的包络图，以确定其大小。包络 11 图绘制完成后，计算其理论注浆量，注浆充填系数参考类似工程经验暂取 1.52.5，根 据现场实际情况调整和确定。 4.2.3 溶洞注浆充填试验溶洞注浆充填试验 溶洞注浆充填施工前根据根据注浆材料及地质条件，结合类似工程的施工经验进行注浆试验，并 根据试验结果对各项施工参数进行修正。 溶洞采用钻孔埋管注浆充填的方法进行处理，处理原则如下： 1 对于高度小于 3m 的溶洞，采用水泥浆进行充填； 2 对于高度大于 3m 的无充填溶洞和少填充的溶洞，采用水泥砂浆进行充填； 3 对于高度大于 3m 的全充填溶洞和半充填的溶洞，采用水泥浆进行充填； 4 对于规模较大的溶洞，为确保充填效果，注浆时先采用双管双液（水泥和水玻 璃）施工周边注浆孔，形成止浆帷幕，中间孔采用水泥浆 跳孔注浆充填。 5 在注水泥砂浆时，如充填效果不明显时，改用 水泥浆进行充填。 6 在注水泥浆时，遇注浆量大于理论注浆量、不起压 或长时间达不到封孔标准等 异常情况时，改用双管双液（水泥和水玻璃）。 关于充填水泥砂浆方案，先在高度大于 3m 的半充填、少填充或无充填溶洞中，选择 一至两个溶洞进行充填试验。钻孔采用 XY-150 地质钻机，钻孔直径 130mm，下注直径 110mm 导管充填水泥砂浆，若不成功或效果不理想，改用 MDL-135D 型锚固钻机钻孔，钻 孔直径 200mm，下注直径 146mm 导管充填水泥砂浆。为保证充填效果，充填砂浆尽量采用 多管多点施工。上述充填水泥砂浆方案若试验成功，后续同类型溶洞处理采用该方案， 同时推广至高度大于 1m 小于 3m 的无充填溶洞进行试验。若试验不成功，则改注水泥浆。 4.2.4 水泥砂浆充填施工水泥砂浆充填施工 1 1 适用范围适用范围 高度大于 3m 的无充填溶洞和少填充溶洞。 2 2 材料准备材料准备 水泥砂浆根据设计图纸要求的配合比，采用搅拌站供应的 M7.5 水泥砂浆（水泥采用 PO42.5，水泥：砂：水=1：5.6：1.09，具体以配合比报告为准） ；施工前搅拌站取得联 系，让搅拌站备足材料；灌浆过程与搅拌站保持密切联系，保证现场灌注施工连续。 3 3 施工方法施工方法 1）成孔 注浆孔采用地质钻机钻 130mm 孔径， （或用 MDL-135D 型锚固钻机钻 200mm 孔径） ，孔 12 位布置和数量根据溶洞大小确定，间距为 1000mm，并设排气孔（至少 1 个，亦作为二次 灌浆孔） 。 2）下灌浆管 预埋 110mm 孔径的钢管于 130mm 孔中（或预埋 146mm 孔径的钢管于 200mm 孔中） ，管 底埋设至溶洞中部，并用夹具固定防止掉落，上部预留足够长度与混凝土泵车泵管连接。 用同样的方法埋设一条钢管到溶洞顶下 500mm 的位置作为排气孔和二次灌浆孔。 3）泵送水泥砂浆 一次灌浆管（110 钢管）与泵车管连接后，直接泵送水泥砂浆（M7.5） ，灌浆压力根 据类似工程经验控制在 12MPa；在泵送前，先对 110 管泵气通管；为保持二次灌浆孔贯 通，需间隔对其进行通气防止堵塞。 4）二次灌浆 第一次灌浆完成后，可根据现场情况对二次灌浆孔继续灌注水泥砂浆或水泥浆，作 为第一次灌浆的补充。水泥砂浆充填示意图见图 4.2-2。 排气管 一次灌浆管 地面 110注浆管 灌浆孔 二次灌浆孔 成孔示意图 灌浆孔平面布置图 图图 4.2-24.2-2 水泥砂浆充填示意图水泥砂浆充填示意图 5）注意事项 （1）钢套管需采用丝接，上部与泵车连接需牢固稳定。灌浆过程人员需远离灌浆接 管，以免接管松脱，造成人员伤害。 （2）在灌浆前，先对灌浆管泵气通管， 通管后及时进行砂浆灌注； 13 （3）灌浆过程务必保持二次灌浆孔的通气，灌浆需连续，不可断续，防止注浆管堵 塞。在灌浆量未达到预估值，灌浆压力超过 2MPa 时，需考虑用锚固钻机对排气孔进行通 管。 4.2.5 水泥浆充填施工水泥浆充填施工 1 1 适用范围适用范围 （1）高度小于 3m 的溶洞； （2）高度大于 3m 的全充填溶洞和半填充的溶洞。 （3）高度大于 3m 的无充填溶洞和少填充的溶洞，经充填砂浆后，需要补注水泥浆 加强溶洞处理效果。 2 2 施工工艺流程施工工艺流程 水泥浆采用袖阀管注浆施工，袖阀注浆管为每节长 4m、直径 48mm 的硬质塑料管，它 是由钙塑聚丙烯制造而成。注浆管内壁光滑，接头有螺扣，端头有斜口。注浆管分实管 和花管两种，实管上未开设溢浆孔，用于非注浆地层；每节花管上开有 8mm 的溢浆孔 12 个，每组小孔间距 30cm，用于需注浆地层。在花管有孔部位外面套有橡胶套，橡胶套 覆盖着溢浆孔，起到单向阀作用。注浆芯管采用双塞注浆芯管，通过注浆压力使得两堵 头与花管密贴，达到分段注浆的效果。 在钻孔完毕下放袖阀管的过程中，根据溶洞顶部、底部的埋深计算花管的埋设位置， 溶洞的高度范围内用花管覆盖，其余部位用实管覆盖，花管覆盖遵循“宁高勿低、宁深 勿浅”的原则。袖阀管该工法同其它注浆工法相比，具有以下特点： 1）具有上下 2 个阻塞器（橡皮圈） ，能将浆液限定在注浆区域的任一段范围内进行 灌注，达到分段注浆的目的，每段注浆高度约 500mm。 2）阻塞器在光滑的袖阀管中可以自由移动，可根据需要在注浆区域内某一段反复注 浆。 3）根据地层特点，可在一根注浆管内采用不同的注浆材料，选用不同的注浆参数进 行注浆施工。 袖阀管注浆施工工艺流程如图 4.2-3 所示。 14 图图 4.2-3 袖阀管注浆施工工艺流程图袖阀管注浆施工工艺流程图 不同充填情况溶洞袖阀管下管示意图如图 4.2-4 所示。 15 图图 4.2-4 不同充填情况溶洞下管长度示意图不同充填情况溶洞下管长度示意图 3 3 注浆参数注浆参数 根据注浆材料及地质条件，结合类似工程的施工经验，暂定选用以下注浆参数，并 根据现场施工试验的结果对各项参数进行修正。 普通水泥单液浆，配合比采用水：水泥=1:1（重量比） ，水泥采用 42.5 普通硅酸盐 水泥。注浆压力控制在 0.10.4MPa，注浆速度 3070L/min。 周边孔注浆孔采用水泥-水玻璃双液浆形成浆帷幕。双液浆质量比为水：水泥：水玻 璃=（0.81.0）：1：（0.080.2） ；双液浆体积比水：水泥：水玻璃=1:1.88:0.63,每 1m浆液体积比中水泥的体积为 0.28、水的体积为 0.54，水玻璃的体积为 0.18；水玻璃 波美度为 3843Be，模数为 2.43.0，施工中根据现场试验确定； 4 4 浆液配制浆液配制 现场水泥浆搅拌采用配套的相关设备，水泥存储在两个罐仓内，拌制浆液时通过两 个螺旋输送器将水泥输送到一次搅拌池内，搅拌完成后放浆至二次搅拌池内，二次搅拌 池与注浆泵连接，需要注浆时浆液通过注浆泵从二次搅拌池内吸出注浆。水泥、水、注 浆泵设有自动流量计。 注浆前根据溶洞面积、高度以及包络图估算预配制浆液的体积，按水灰比计算出所 需的水泥和水的用量，在搅拌机内加入计算好的用水量，边搅拌边加入计算好的水泥用 16 量，搅拌均匀后倒入储浆池内备用。 5 5 注浆施工注浆施工 开注前先进行注水试验，以检查注浆管路是否正常和判断地层的吸浆能力等，并防 止堵管；灌浆量按拌浆桶桶数进行计量。注浆施工的操作方法为： 1）注浆方式采取后退式分段注浆工艺，即在注浆管内由孔底自下而上进行注浆，每 次注浆段长 0.5m，注完第一段浆段后，上提注浆芯管，进行第二注浆段注浆施工。 2）在芯管拔出长度大于一节管长时，停注拆除该节芯管及接头，将接头接在未拔出 的芯管上继续注浆，依此进行直至完成注浆。 3）注浆过程中如需暂停注浆时，必须先将水泥浆管拿出放入清水桶中，并同时将注 浆芯管提升 0.4m，向孔内注清水后再停止注浆，这样既保持管路畅通，又保证注浆不受 注水影响。 4）对于双液注浆，需暂停注浆时或每次注浆完成前，改用单液浆注浆 1min，提出注 浆芯管后，用钢管插入注浆管底部用清水由下至上冲洗注浆管，单液浆则直接停注后进 行冲洗，并在管顶盖上闷盖。 5）注浆过程中，压力要控制在小的范围，遵循“低压多次”的原则进行，为保证注 浆效果，一般采用重复注浆方法。两次注浆时间间隔为 310h,注浆 34 次，满足终孔 压力时停止注浆，并用水泥砂浆封孔。 6）注浆过程中作好注浆工作记录表，注浆孔的注浆工作情况及注浆工序作业时间。 注浆过程中随时分析和改进注浆作业；并且认真记录实际孔位、孔深、孔内地下物、涌 水等，当与地质报告不符时，应采取措施进行修正。 6 6 注浆顺序注浆顺序 对于平面尺寸较大的大型溶洞，或浆液流失严重的溶洞，注浆顺序采取由外到内约 束开放型方式，即先采用水泥-水玻璃双液浆注溶洞周边孔，形成止水、止浆帷幕，将 处理范围内溶洞与外界洞体隔离，后注中间孔，中间隔孔交替进行，以控制浆液扩散范 围，保证注浆效果。见图 4.2-5。 溶洞边界 首先外围注浆 之后内部采用间隔注浆 图图 4.2-54.2-5 大型溶洞注浆顺序示意图大型溶洞注浆顺序示意图 7 7 灌浆结束标准灌浆结束标准 灌浆结束标准：在规定的灌浆压力下，当注入率不大于 0.4L/min 时，继续灌注 30min，或不大于 1L/min 时，继续灌注 60min，灌浆即可结束。 单孔注浆孔可视实际注浆情况进行补浆。 当注浆结束拔出注浆管后，立即用 M7.5 17 水泥砂浆封孔；封孔完毕后，位于该注浆孔周边的溶洞即完成了封闭。 4.2.6 溶洞处理效果检查溶洞处理效果检查 对溶洞填充注浆效果检查，采用钻孔抽芯法检查溶洞处理充盈程度。每个溶洞均需 进行检测，每个溶洞检查孔数量按照该溶洞探边内的注浆孔总数的 1且不少于 1 个孔的 原则确定，要求洞内全填充，达不到要求应补充注浆。 5 施工质量保证措施施工质量保证措施 5.1 质量目标质量目标 质量目标：确保各项加固措施检验合格率 100%，确保施工过程中基坑及周围环境的 安全，以达到安全文明施工效果。 在施工过程中，要求全体施工人员牢固树立“质量第一”的观念，贯彻“质量第一 求效益，用户至上得信誉”的企业宗旨，以“精心施工、严格要求、事前控制、杜绝返 工”的指导思想，认真对待每个施工环节。 5.2 质量控制原则质量控制原则 本工程质量控制原则：按照本工程施工图纸、现行工程的技术规范、规程及标准以 及国家、省、市有关规范要求进行。 5.3 施工质量管理与工程监理验收施工质量管理与工程监理验收 1 1 工程施工质量内部管理工程施工质量内部管理 本工程设三级质量检查制，在每道工序施工完毕后，均要经过“班组自检工序互 检项目部验收”这一过程，若其中的任何一关未能通过，则必须根据现场情况采取整 改或返工的措施，之后再经过此三级验收” ，合格后方可报驻地监理验收。 2 2 现场监理工程师验收现场监理工程师验收 本工程将严格按岩溶处理现场管理办法中的要求积极配合监理工程师进行工序验收。 5.4 工程质量受控工程质量受控 1 1 工程技术方案管理工程技术方案管理 我司对施工质量的控制并不只是局限于施工完毕后的三级验收，而是贯穿在施工的 全过程。对于本次岩溶洞处理工程，从其设备材料准备、测量防线、溶洞范围确定、注 浆孔位确定、钻机就位、钻进成孔、注浆施工、注浆效果检测及验收等工序进行控制， 每个过程均需通过相关的业主、监理以及项目部的层层审核，从而做到施工质量的过程 控制。 2 2 安全技术交底和质量技术交底安全技术交底和质量技术交底 18 我司对项目的质量安全采取三级交底制度，一是公司对项目经理进行交底，二是公 司对班组进行交底，三是公司对工人进行交底，确保各项质量安全措施能够确实到位。 5.5 质量检验措施质量检验措施 1 1 材料质量检验材料质量检验 工程的各类材料，必须具备以下条件方能投入生产使用： 施工用的水泥、水玻璃、砂等材料使用前必须检查出厂质检书和试验报告，发现问 题及时抽样检验，不合格者严禁使用。 2 2 工序质量检验工序质量检验 工程施工的全过程，按公司制定的工序管理细则要求，明确质量目标，把质量检查 落实到每道工序，贯彻班组自检，质检员复检，技术负责抽检的质量把关制度，各主要 工序必须做到： 1）测量放线由专业测量员负责，所依据的控制网须经业主复核批准使用，测量放线 结果须经复测校核，无误后报请监理工程师批准施钻。 2）进场的水泥、水玻璃、砂等必须经有见证取样送检、质量合格后才能进行下道工 序。 19 3）认真如实填写注浆施工记录和填报隐蔽工程验收表格，并及时做好检查签证工作。 4）注浆施工过程中出现的问题由技术部地质工程师负责现场处理，若出现地面塌陷 等紧急情况，须及时通知上级部门。 5.6 施工注意事项施工注意事项 1 当地面发生局部沉降过大或塌陷时，应意识到可能为下卧溶洞所致，应及时充填 水泥浆，直至压浆稳压。 2 根据现场施工范围和溶洞边界探测钻孔所探明的工程地质实际情况与地质勘察资 料进行核对，若有变化应及时通知监理、设计单位调整处理，以满足设计及施工安全要 求。 3 本基坑位于灰岩地区，溶洞发育。鉴于目前探测溶洞的手段有限，地联墙或周边 可能存在更多溶洞，基坑施工风险很大，地面塌陷、坑底用水等地质灾害或次生灾害都 有可能对施工人员造成致命影响，故连续墙 3m 以内的溶洞必须施工前探明，确保施工安 全。 6 安全生产保证措施安全生产保证措施 6.1 施工安全生产保证措施施工安全生产保证措施 1 加强领导和教育，树立“安全第一”的思想。严格按照广东省颁发的有关安全操 作规程进行施工。 2 严格根据规范及清远市的各项政策对工人进行培训：工人进场后即进行安全、技 术交底，对工人开展三级安全教育。 3 在施工过程中，应设有专职质安员负责安全检查、督促工作，并严格做好安全保 护，按本公司制定的安全生产奖罚条例处理各种违章行为。 4 在揭露大溶洞时，若发现地面开裂下陷情况时，应立即停止作业，并向值班人员 报告，待采取必要安全措施后，才能继续开工。 5 严格执行持证上岗制度。各种机械必须由持有操作证的人员操纵，机械必须良好， 严禁带病运作。检修机电设备必须先切断电源，在停电时进行。电动设备必须有接地、 接零和安装漏电保护开关三种安全保护。各孔用电必须分闸，严禁一闸多孔（机） ，和一 闸多用，场内电线、电缆必须具备良好的绝缘性。 6 进入现场的工作人员不准赤脚或穿拖鞋，着装规范，必须戴安全帽。 6.2 施工用电安全保证措施施工用电安全保证措施 1 所有施工人员均应掌握安全用电基 20 本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好自用设备的负荷、地线和开关箱，发现问 题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。 2 配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色 （标） ，统一编号；其安装形式、内设必须符合有关规定；箱内电器可靠、完好、选型、 定值符合规定并标明用途。 3 现场内支搭架空线路的线杆底部要牢固，不得倾斜下沉，与钻机等大型设备保持 一定距离，且必须采用绝缘导线，不得成束架空敷设，达不到要求必须采取有效保护措 施。 4 所有电路均采用三相五线制，所有电器设备及金属外壳或构架均应按规定设置可 靠的接零及接地保护。 5 施工现场所有用电设备必须按规定设置漏电保护装置，做到一机一闸一漏电保护 开关，并定期检查，发现问