[天津]地铁隧道地面建筑物袖阀管注浆加固施工方案

0 袖阀管双液注浆 施工方案 中铁十六局 北京轨道交通工程建设有限公司 二 八年十一月十五日 1 目目 录录 一 概述 1 1 1 工程地质 1 1 2 水文地质 2 二 袖阀管双液注浆简介 2 2 1 袖阀管施工特点 2 2 2 注浆材料 3 三 注浆孔位布置 3 3 1 房屋基础加固注浆 3 3 2 轨行区止水注浆 7 四 袖阀管注浆施工 11 4 1 施工组织 11 4 2 注浆施工 11 4 3 灌浆材料 12 4 4 质量检查 13 五 施工安全及质量控制 13 2 袖阀管双液注浆施工方案 一 概述 原 DD 饭店 基础加固注浆 xx 大楼 基础加固注浆 包括防渗墙 及 轨行区 地下连续墙接缝止水注浆均采用袖阀管注浆法施工 注浆材料使用水泥 水玻璃双液浆 注浆时 浆液通过对土层的渗透 襞裂作用 充填封闭土层中的裂隙 空洞 固结土 层中水份 改善地下土层的性质 从而提高土层的承载力 防渗性能 增强土层的稳定性 以达到止水 加固的目的 1 1 工程地质 xx 地铁 3 号线 xxxx 站工程位于张自忠路 xxxx 滨江道及合江路所围区域 场址为 海河冲积平原 地形平坦 本站范围内地层主要为第四系全新统人工填土层 人工堆积 Qml 新近沉积层 第 四系全新统新近组故河道 洼淀冲积 Q43Nal 第 海相层 第四系全新统中组浅海相沉 积 Q42m 第 陆相层 第四系全新统下组沼泽相沉积 Q41h 及河床 河漫滩相沉积 Q41al 第 陆相层 第四系上更新统五组河床 河漫滩相沉积 Q3eal 第 海相层 第四系上更新统四组滨海 潮汐带相沉积 Q3dmc 第 陆相层 第四系上更新统三组 河床 河漫滩相沉积 Q3cal 第 陆相层 第四系上更新统三组河床 河漫滩相沉积 Q3cal 第 海相层 第四系上更新统二组浅海 滨海相沉积 Q3bm 第 陆相层 第四 系上更新统一组河床 河漫滩相沉积 Q3aal 第 海相层 第四系中更新统上组滨海三 角洲相沉积 Q23mc 1 2 水文地质 根据地质勘察报告 xxxx 站下的地层情况 按其水文地质特性 地下水类型分为两类 潜水型与微承压水型 场地浅层地下水表层为第四系孔隙潜水 赋存于第 陆相层与第 陆相层3 之间的 11 的粉土 砂土层中的地下水具微承压性 为浅层微承压水 第 陆相层3 层以下的粉土 11 砂土层中的地下水与浅层地下水没有直接联系或联系很小 为深层承压水 潜水存在于人工填土层 层 新近沉积层 第 陆相层 层及第 海相层 层中 该层水以第 陆相层 1 粉质粘土 1 粉质粘土为隔水底板 人工填土层为 1 杂填土 2 素填土 土体结构松散 含水量丰富 土层渗透系数大 新近沉积层 以粉质粘土 粘土为主 夹粉土层 第 陆相层上部以 1 粉质粘土 3 粘土为主 局部夹 2 粉土 3 土层渗透系数较大 第 海相层主要含水层为 2 粉土 分布较连续 1 粉质粘土层夹 有大量粉土 粉砂薄层 储水量较高 但出水量较小 垂直 水平方向渗透系数差异较大 潜水地下水位埋藏较浅 勘测期间水位埋深 1 0 4 7m 高程 0 3 2 8m 潜水主 要依靠大气降水入渗和地表水体入渗补给 水位具有明显的丰 枯水期变化 受季节影响 明显 地下水丰水期水位上升 枯水期水位下降 高水位期出现在雨季后期的 9 月份 低 水位期出现在干旱少雨的 4 5 月份 潜水位年变化幅度的多年平均值约 0 8m 浅层微承压水以第 陆相层 1 粉质粘土 1 粉质粘土为隔水顶板 以第 陆相层 为相对隔水底板 2 粉土 4 粉砂 2 粉土 4 粉砂 9 细砂 2 粉土 11 4 粉砂 5 细砂至层的粉土 粉砂层 为主要含水地层 含水层厚度较大 分布相 11 对稳定 各含水层局部夹透镜体状粉质粘土 微承压水水位受季节影响不大 水位变化幅 度小 该层微承压水接受上层潜水的补给 以地下径流方式排泄 同时以渗透方式补给深 层地下水 二 袖阀管双液注浆简介 2 1 袖阀管施工特点 1 在施工场地受到限制时 可针对性的对故障段实施定向竖孔 斜孔注浆 加固土 体 2 袖阀管系统主要由塑料阀管 外管 注浆芯管 内管 橡皮套 密封圈等组成 3 袖阀管是一种只能向管外出浆 不能向管内返浆的单向闭合装置 灌浆时 压力 将塑料阀管小孔外的橡皮套冲开 浆液进入地层 如管外压力大于管内时 小孔外的橡皮 套自动闭合 4 每个灌浆长度固定为 30cm 50cm 还可以根据地层情况调整灌浆长度 实现定量 定尺可控灌浆 5 可根据需要灌注任何一个灌浆段 还可重复灌浆 6 钻孔和灌浆分开 提高了钻孔 灌浆设备的利用率 7 由于在被加固的地层中 进行了多点 定量 均衡的注浆 注浆体在地层中均匀 分布 均匀连接 因此 大大提高了被加固地层段的整体稳定性 2 2 注浆材料 2 2 1 水泥 水玻璃双液浆 4 水泥 水玻璃双液浆由水泥浆加适量水玻璃配制而成 浆液注入地层后 水玻璃可与 土层中碳酸钙起化学反应 生成硅胶 水泥与土颗粒及土层中其它填物胶结 同时 水玻 璃可促使水泥早凝 避免沉淀 析水 保证浆液和易性 可注性 注浆液通过土层中孔隙 起劈裂和渗透充填作用 所经之处均与土层牢固胶结 形成坚强持力层 提高了地基承载 力 消除了土层的湿陷性 也降低了土体的渗透性能 使土体遇水不会再产生不均匀沉陷 保持地基土体长久稳定 三 注浆孔位布置 3 1 房屋基础加固注浆 本方案中需注浆加固基础的房屋包括 原 DD 饭店 xx 大楼 包括防渗墙 基 础加固注浆设置 1 排竖向封闭注浆 3 排斜向加固注浆 竖向注浆完成后 再施工斜向注 浆 注浆材料采用水泥 水玻璃双液浆 3 1 1 竖向封闭注浆 1 在所保护建筑加固区域外侧先设置 1 排竖向封闭注浆 注浆孔呈线形布置 孔 距 600mm 注浆孔深度 20m 2 注浆采用袖阀管注浆法施工 孔径 91mm 注浆劈裂渗透半径 500 mm 1000mm 3 1 2 斜向加固注浆 1 在建筑基础与竖向注浆孔之间设置 3 排斜向加固注浆 呈梅花形布置 间距 600mm 2 注浆采用袖阀管施工 孔径 91mm 注浆劈裂渗透半径 500 mm 1000mm 注浆 孔垂直深度 20m 斜向角度按 10o 15o控制 3 1 3 注浆施工参数 项目名称内 容备注 注浆孔直径 91mm 阀管外径 52mm 注浆垂直深度 20m 注浆量 0 5m3 m 水泥用量 500Kg m3P O 42 5 水玻璃 410Kg m3 35 波美度 水灰比 1 1 泵压 0 2 0 5MPa 注浆参数 注浆量 L min 20 45 5 提管间隔高度 33cm 6 3 1 5 袖阀管注浆平面图 剖面图 附图 1 原 xx 大楼基础加固袖阀管注浆平面布置图 百福大楼 1排竖向封闭注浆 基础底3排斜向注浆 Q47 Q48 Q49 Q50 Q51 Q52 Q53 Q54 Q56 Q57 Q55 此范围注浆深度按55m 防渗墙 7 附图 2 原 DD 饭店基础加固袖阀管注浆平面布置图 饭 店 基础底3排斜向注浆 滨 江 道 Q73 Q74 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 加固区域D 1排竖向封闭注浆 8 附图 3 房屋基础加固袖阀管注浆剖面图 1排竖向封闭注浆 3排斜向加固注浆 注浆加固区 房屋基础 隔离桩深28m 地下连续墙 地面 3 2 轨行区止水注浆 3 3 1 注浆施工参数 9 注浆施工参数 项目名称内 容备注 注浆孔直径 91mm 阀管外径 52mm 注浆深度 40 m 注浆量 0 5m3 m 水泥用量 500Kg m3P O 42 5 水玻璃 410Kg m3 35 波美度 泵压 0 2 0 5MPa 水灰比 1 1 注浆量 L min 20 45 注浆参数 提管间隔高度 33cm 3 2 2 注浆孔位布置 1 在墙缝处设置两孔 提前施工 注浆孔呈梅花形布置 孔距 600mm 注浆深 度为 40m 2 在轨行区外侧原设计没有旋喷桩的墙缝处预留一孔注浆孔 含塑料阀管 在基坑开挖时根据墙缝渗漏情况注浆 3 注浆采用袖阀管施工 孔径 91mm 注浆劈裂渗透半径 500 mm 1000mm 3 2 3 平面 剖面图 10 附图 4 地连墙接缝止水袖阀管注浆平面图 Q53 Q54 Q59 Q60 Q61 Q62 Q63 Q64 Q65 Q66 Q67 Q68 Q69 Q70 Q71 Q72 Q73 Q74 Q1 Q29 Q30 Q31 Q32 Q33 Q34 Q35 Q36 Q37 Q100 Q101 Q102 Q103 Q104 Q105 Q106 Q75 Q76 Q77 Q78 Q79 Q80 Q81 Q82A Q83 Q84 Q85 Q86 Q87 Q88 Q89 Q90 Q91 Q92 Q93 Q94 Q95 Q96 Q97 Q98 Q62A Q61A Q82 加固区域A 加固区域B 加固区域C 加固区域D 加固区域E 加固区域F 加固区域G Q56 Q57 Q58 Q55 Q107 Q108 Q38 11 附图 5 地连墙接缝止水袖阀管注浆断面图 地下连续墙地下连续墙 墙接缝 注浆孔 浆液劈裂 填充半径 不规则 预留注浆孔 附图 6 地连墙接缝止水袖阀管注浆剖面图 顶板 负一层板 注浆孔 地下连续墙 地下连续墙 底板 设计地面标高 3 75 49 97 12 四 袖阀管注浆施工 4 1 施工组织 1 机械设备安排 表 3 注浆机械设备表 设备名称型号工作范围 数量 钻孔机 XY 100 钻深 100 6 台 注浆泵 PW 150 压力 8MPa6 套 搅浆机 400L 6 套 2 施工人员配备 1 施工队长 1 人 2 工程技术人员 6 人 3 钻孔班 60 人 4 注浆班 60 人 4 2 注浆施工 1 注浆前的准备工作 在正式开始注浆前 须充分做好下列各项准备工作 1 详细分析研究设计要求 地质条件 考虑所须的设备 器材人员配备和可能 会遇到的问题及处理方法 2 参加施工图纸审查 明确图纸及技术要求 3 现场施工测量放线 放注浆孔位 进行内部核对 并对甲方复核 签证 避 免错漏 测量后的每一个注浆孔位应用竹签作好标记 发现有隐蔽障碍物 提前处理 4 对机械设备进行全面检修保养 5 做好各种注浆材料的备料工作 6 配备健全各种工作人员 明确岗位及责任 7 进行各种安全检查 平整场地道路 安装水源 电源 搭临时设施 规划施 工场地使用布置 2 施工工艺流程 见袖阀管法注浆施工工艺流程图 13 测量放线定位 引钻钻机就位 加压注浆 插塑料阀管 芯 管 钻进护壁成孔 注浆孔封顶 孔内保持满浆 观察注浆参数 提拔芯管 3 钻孔及注浆施工 1 定好孔位后 开始钻孔 采用硬质合金钻头钻进 钻至终孔 2 向孔内下入注浆阀管 3 用水泥袋纸 水泥等将管口封牢 4 用泥浆泵向孔内注入套壳料 注满为止 套壳料配方 水泥 粘土 水 1 1 5 2 重量比 配方由现场试验最后确定 5 套壳料凝固后 即可开始注浆 6 注浆时根据注浆参数表要求 从孔底自下而上进行注浆 注浆必须跳开一个 孔位进行注浆 7 以此类推 进入工作循环 4 3 灌浆材料 灌浆浆液使用水泥 水玻璃双液浆 灌浆所用水泥分层选用普通水泥和超细水泥 P O 42 5 灌浆所采用水泥应新 鲜无结块 必须符合有关质量标准 施工过程中应抽样检查 不得使用受潮结块的水 泥 1 1 水泥浆密度 1 5t m3 水玻璃进场浓度 35 波美度 密度 1 35g cm3 稀释后 浓度 25 波美度 密度 1 25 g cm3 与水稀释比例比例 1 1 质量比 灌浆用水一般应符合水工混凝土拌合用水的要求 14 水玻璃必须合格 各指标要满足要求 进场波美度 35 度 稀释为 25 度左后使用 根据需要掺和料与外加剂及掺入量应通过试验确定 制浆材料称量可采用重量或体积计量法 其误差应不大于 5 水泥浆的搅拌时间 高速搅拌应不少于 30s 普通搅拌不少于 90S 浆液制备至 用完时间应小于 4h 浆液应在过筛后使用 并定时检测其密度 浆液存放时应控制浆液湿度在 5 40 范围内 如超出上述规定应弃除 4 4 质量检查 灌浆效果的检验 通常在注浆结束后 28d 才可进行 常用检验方法较多 可根据 现场实际 选择适合的方法检查 本工程可选用的检查方法如下 1 统计计算灌浆量 可利用灌浆过程中的流量和压力自动曲线进行分析 从而 判断灌浆效果 2 利用静力触探测试加固前后土体力学指标的变化 用以了解加固效果 检验点一般为灌浆孔数的 2 5 如检验点的不合格率等于或大于 20 或虽 小于 20 单检验点的平均值达不到设计要求 在确认设计原则正确后应对不合格的注 浆区实施重复注浆 五 施工安全及质量控制 1 造孔质量控制 桩与桩之间能否可靠的搭接是质量控制的关键 所以造孔的垂直度控制应从严要 求 为此我们采取以下措施保证造孔的垂直度 保证施工设备本身的精度 随机检测 发现问题及时维修 钻机的底座必须固定好 使钻机在钻进时更加平稳 固定办法是在地面上铺上 枕木用大钉固定 其轨距为钻机底座的宽度 然后把钻机的底座锚在两根钢轨上使钻 机稳定 每个孔钻进前用水平尺测量钻机的水平度 每 10 米利用垂球测量钻杆的垂直度 及时进行校正 用地质罗盘测量钻机的倾角 根据测量结果 调整钻机 加强施工监测 在钻进过程中随时利用经纬仪对钻杆的垂直度进行监控和调整 15 加强钻孔的垂直度检测 根据检测结果调整水平度 垂直度等施工参数 当钻至设计深度后 必须通过钻杆注入封闭泥浆 直到孔口溢出泥浆方可提杆 当提杆至中间深度时 应再次注入封闭泥浆 最后完全提出钻杆 封闭泥浆 7d 无侧限 抗压强度宜为 0 3 0 5Mp 2 注浆压力的控制 注浆压力一般与加固深度的覆盖压力 建筑物的荷载 浆液粘度 灌浆速度和灌 浆量等因素有关 注浆过程中压力是变化的 初始压力小 最终压力高 在一般情况 下每深 1m 压力增加 20 50Pa 注浆压力控制在 0 2Mp 0 5Mp 之间 3 浆液比重控制 安排