浅埋段地表注浆施工方案

1 目 录 一、工程概况 . 1 二、设计概况 . 1 1、浆液类型 . 1 2、注浆范围 . 1 3、浆液扩散半径 . 1 4、注浆孔间距 . 1 5、注浆压力 . 2 6、浆液材料 . 2 三、工期安排 . 2 四、人机具配备 . 3 1、机具配备 . 3 2、人员配备 . 3 五、袖阀管注浆介绍 . 3 1、工法特点 . 3 2、机具及材料 . 4 六、袖阀注浆施工 . 5 1、施工准备 . 5 2、压注浆施工 . 6 3、质量检验 . 7 1 一、工程概况 五和大道路线起点位于梅林检查站民乐立交，向南经由梅林关连接皇岗路和南坪快速路，路线全长 15.143Km，本合同段为第三标段，起迄桩号为 K11+250K12+890，全长 1.64Km。其中石皮山隧道位于本标段内，该隧道总体呈北西向 展布，为双线分离式复合衬砌隧道，左洞起始桩号为 ZK11+662 ZK12+392，长度为 730m，右洞起始桩号为 K11+661 K12+405.5，长度为 744.5m,总体属浅埋隧道，埋深 3 80m。其中 隧道右洞在桩号为 K11+814 K11+841、左洞在桩号为ZK11+812 ZK11+825 穿越洞身浅埋段拱顶以上为砂状素填土，最小埋深约 5m，且地表有水塘及堤堰，蓄水量较大，沟谷上游有泉水补给。由于洞身位于微风化花岗岩内，必须爆破才能开挖，爆破对浅埋的松散覆盖层震动很大。 二、设计概况 设计 本段穿过前 地 表 采用 注浆固结、封闭。 注浆前先将水塘中水放尽，再将塘底淤泥挖除换填，换填范围较注浆范围扩大 2 3m，厚度为保证注浆深度到 5m以上。到整平压实后在周边修筑排水沟，保证隧道顶部排水通畅，不积水。然后开始注浆。注浆完成后，采用厚 20cm 的 C20 混凝土封闭顶面。 注浆类型及参数如下 ： 1、浆液类型 水泥 -水玻璃浆液。 2、注浆范围 右洞 K11+814 K11+841全幅注浆，注浆宽度为隧道开挖宽向两边各加宽 2m，面积 486m2，计 2400 根袖阀管； 左洞 ZK11+806.1 ZK11+827.8 全幅注浆，注浆宽度为隧 道开挖轮廓线向两边各加宽 2m，在长度上保证覆盖隧道上方的塘底范围 ，面积 372.4m2，计 1839 根袖阀管 。 如图 2-1 所示 注浆深度为隧道仰拱底下 3m 到拱顶以上 5m。如隧道底下面下 3m即遇中、微风化层，则注浆至少嵌入中、微风化层 0.3m。 3、浆液扩散半径 R=275mm 4、注浆孔间距 450mm，梅花型布置 2 5、注浆压力 初压 0.5 1.0MPa，稳压 2.0 3.0MPa 6、浆液材料 425 号超细水泥，水灰比 1： 0.75 1： 1。 水玻璃深度 35 Be，模数 2.6。 以上各项配合比仅供参考，以现场实验 确定。 三、工期安排 目前右线隧道已经于 2011 年 5 月 19 日开始暗洞施工，为保证隧道施工到浅埋段时，地表注浆达到设计强度，工期安排如下： 场地平整： 2011 年 5月 27 日 2011 年 5月 30 日 右线注浆加固： 2011 年 6月 1 日 2011 年 6月 20 日 左线注浆加固： 2011 年 6月 20 日 2011 年 7 月 5 日 顶面封闭： 2011 年 7月 6日 2011 年 7月 10 日 图 2-1 地表注浆范围平面布置图 3 四、人机具配备 1、机具配备 （ 1）钻孔机械：采用 100-300 型工程地质钻机 4台。 （ 2）注浆机械：采用 HFV5D、 KBY50/70 型双液注浆泵 4台，并配备高压注浆管路系统和制浆设备。 （ 3）制浆机械：采用砂浆搅拌机 4 台。 2、人员配备 每台机配备班长 1名，钻机手 4名，注浆工 4 名。 五 、 袖阀管注浆介绍 注浆浆液经注资泵加压后，通过连通管进入注浆管聚集到袖阍管注浆管段的射浆孔的地层，当压力逐渐增大到一定程度，再加压浆液就会沿着地层结构产生初始劈裂流动，此时由于供浆量小于吃浆量，压力会自大到平衡状态，张震岳的浆液在持续压力作用下，使得劈裂生活断地向外延伸，浆液在土体中形成条脉片浆固结体，从而达到增加地层强度，地层渗透性的 目的。 1、 工法特点 袖阀管注浆是在钻孔内预先下入带有射浆孔的灌浆花管，管外与孔壁间灌入填料，后在灌浆管内用双层灌浆塞进行分段灌浆。 与其它工注浆方法相比，该工法有以下特点： 一般适用于 50m 以内的地表注浆，也可以在隧道内水平注浆。 具有上下 2个阻塞器，能将浆液限定在注浆区域的任一段范围内进行灌浆，达到分段注浆的目的。 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。 注浆前，不必设较厚的砼止浆墙，采取较大的注浆压力时，发生冒浆和串浆的可能性小。 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施工。 钻孔、注浆可采取平行作业方式，提高工作效率。因受注浆管材质的影响，采用钻注平行作业时，钻孔和注浆孔间隔距离一般宜大于 6m，否则可能会由于4 注浆压力作用，引起注浆管变形，而导致注浆管报废。 2、 机具及材料 钻孔机械：采用 100-300 型工程地质钻机，套管护壁（垂直钻孔时采用） 。 注浆机械：采用 HFV5D、 KBY50/70 型双液注浆泵，并配备高压注浆管路系统和制浆设备。 制浆机械：采用砂浆搅拌机。 袖阀注浆花管及双塞式注浆 塞、心管：袖阀注浆花管为每节长 2m、内径56mm、外径 68mm 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，端头封闭呈锥形体，外壁有加强筋以提高其抗折强度。注浆管分 A、B 两种，（ A管用于地面返压止浆层， B管用于注浆层） A种注浆管上未开设溢浆孔， B种注浆管上每 33-50cm 开有 4 个 8mm 溢浆孔，在 B 种注浆管有孔部位外面紧紧地套着抗爆破压力为 4.5MPa 的橡胶套，橡胶套覆盖着溢浆孔，这样注浆时，浆液可以通过溢浆孔进入地层，而地层中的水和颗粒难以进入到注浆花管中，从而达到注浆的单向阀作用。 注浆塞采用 22-32mm 的焊接钢管加工，每节长 1.0 1.5m，其中部四周布设 12 18 个 8mm 泄浆孔。两端各加上 3 4个止浆橡胶皮碗或压缩直径增大的橡胶塞，以形成阻浆塞，起到止浆作用。注浆塞结构示意见图 5-1。 5 图 5-1 注浆塞结构示意图 注浆心管采用 22mm 的焊接钢管加工，每节长 2m，主要起输送浆液作用，与注浆塞采用丝扣连接。 注浆材料 洞外地表注浆采用超细水泥水玻璃双液浆，超细水泥水玻璃双液浆简称 MCS浆： W:MC=2:1,MC:S=1；1,水玻璃浓度为 35Be 。 六 、 袖阀注浆施工 我工点采用专业注浆施工队进行现场注浆施工。 1、 施工准备 施工放样：施工前由测量工程师将隧道导线引至地表注浆处对隧道浅埋区进行原地面地形测量，测设出隧道中线里程、高程，根据中线放样，测设隧道边线及需注浆边线，按设计放样注浆宽度。 原地面整平：水塘放水后清楚塘内淤泥，进行换填压实。采用泥土车运送石碴至注浆位置，用装载机配合推土机整平场地，拆除塘坝，填平冲沟及洼地，地表用 0.5m 厚粘土封闭，保持开挖顶到地面注浆厚度大于 5m，地表素填土区注浆宽度也适当加宽，确保施工机械安放平稳。 利用两线间非注浆区进行施 工场地布置： a现场设集中制浆输浆站，供左右线注浆， b 统筹安排好供水、排水、污水处理、泥浆供料系统，按专业队施工的经验做好应做的施工准备。 灌浆试验： a.在两线间右线非灌浆区设试验场，按设计纵横间距测出与灌浆区对应的注浆孔位按六边形、三角形选测试验孔。（如图） 6 b.先分别施工 1 号孔，确定钻孔护壁方法，检查注浆扩散半径。 c.经 2-3孔试验确定布孔间距（若 2-3 孔取样已在 1号孔注浆扩散半径内则间距可适当扩大），选择注浆配比、分段注浆压力、吸浆量、注浆时间等，得出注浆全过程各工序的相关参数。 d.4 号孔检 验注浆效果进行岩心取样、分析地质情况、观察注浆填充情况、检查孔内涌水量进行注水试验，求出加固后土体渗透系数等。 按调整后设计图测设布孔：梅花型布置。测设前，按设计注浆里程范围画出注浆孔布置图，测量放点，并打入木桩标记。 按照测量放样的点位布置钻孔机械，机械安放平稳、不移动，机座安置水平，保证钻杆垂直，确保施工安全、质量。 2、 压注浆施工 石皮山隧道地表注浆方式采用分段注浆，根据地质情况，钻孔注浆采用袖阀管注浆，控制注浆压力防止地表隆起。施工时，其实际注浆形式、相应注浆段长度、注浆浆液配合比、注浆压力、注 浆时间等根据现场地质情况试验确定。 注浆顺序 注浆先两边后中间隔孔间注。钻孔时钻机方向必须准确控制，以保证孔口管孔方向正确，钻孔出现偏差立即采取措施纠偏。 施工工艺程序： 钻孔清洗下花管下填料待凝下塞开环灌浆。 a钻孔：常使用回转钻机，用泥浆固壁或下套管护壁，一次钻至设计孔深或勘入微风化层 0.5m,并做好每孔实际深度检查记录。 7 b清孔：钻孔结束后立即清孔，尽量将孔内残留物捞净。 c下花管和下填料：套管护壁钻孔清孔后，在套管内下花管，在套管与花管间灌注填料，边灌注填料边起抜套管，直至全孔充满 填料套管全部拔出。 用泥浆固壁钻孔，清孔后立即注入填料。填料由孔口通过钻杆或铁管压送到孔底逐渐上升到充满全孔，并全部排出固壁泥浆，达到标准后，立即下入花管。 d待凝：填料系用水泥和粘土混合浆体，充填于花管和孔壁之间环状空间，以防止浆液沿管壁向上流动，保证灌浆质量；填料待凝到要求强度可进行开环。 e开环： 1在花管内下入双塞式灌浆塞。 2用灌浆泵压送稀浆或清水，对管内灌浆段施压，逐渐加压至开环为止。 3开环后持续压水或稀浆，使通道畅通，一般采用最大灌浆压力，视具体条件压入时间不少于 5 10min。 f灌浆：开环后即 可灌浆，每一环作一灌浆段单独灌浆。 注浆结束标准 注浆压力逐步升高，当达到设计终压并继续注浆 30 分钟左右；有一定注入量，与设计注入量大致接近，注浆结束时的进浆量，一般在 30L/min 以下。 注意事项 施工中认真做好各项记录，内容包括每个孔的压水和注浆情况（每分钟记录一次压力和流量），注浆孔的注浆工作情况和浆工序作业时间，注浆过程中随时分析和改进注浆作业，施工完成后将上述记录资料整理并纳入竣工文件。 施工过程中时刻观察注浆量及注浆泵排浆的变化，分析注浆情况，防止注浆过程中堵管、窜浆和漏浆。 施工中认真记录 实际孔位、孔深、孔内地下物、涌水等，当与工程地质报告不符时，及时通知设计、监理，采取一定的补救措施。 3、 质量检验