采空区注浆加固施工方案

采空区注浆加固施工方案我们团队目前负责山区某公路拓改项目的地基处理工程，项目段下方分布着几十年前小型煤矿开采留下的废弃采空区，前期踏勘已经发现局部路基出现不均匀沉降、路面开裂的问题，如果不做处理，后期公路通车后，重型车辆反复碾压很可能出现大面积塌陷，直接威胁通行安全。结合现场物探勘察资料、设计要求以及我们之前处理同类采空区项目的经验，我们编制了这套采空区注浆加固施工方案，整个方案从现场实际出发，兼顾质量、安全和周边群众的利益，具体内容如下。1工程概况1.1项目基本情况本次需要加固的采空区位于公路拓改段的路基范围内，整体沿公路走向分布，总长约1.2公里，总加固面积约9.6万平方米，上方就是将要拓改的双向两车道一级公路，设计通车速度满足山区公路通行要求，设计使用年限满足规范要求，采空区处理是整个项目的关键控制性工程，直接决定整个项目的交付质量。1.2采空区发育现状根据前期物探和少量钻探验证，本次处理的采空区埋深在12米到38米之间，都是早年小煤窑巷道式开采留下的，大部分采空区没有做过填充处理，局部顶板因为年久失稳已经垮塌，形成了厚度2到5米的松散堆积层，整个加固范围内平均空洞率在18%左右，局部集中开采区域空洞率超过30%。我们第一次到现场踏勘的时候，就能看到路面已经出现3条长达几十米的不规则裂缝，最宽的裂缝能放进去成人的一根手指头，开车经过的时候能感觉到明显的起伏，说不担心是假的，所以这次加固必须做扎实，不能留下任何隐患。1.3编制依据本方案编制严格遵循现行《公路路基施工技术规范》《建筑地基处理技术规范》《岩土工程勘察规范》等国家行业标准，同时结合本项目的岩土工程勘察报告、设计交底文件，以及我们团队多年来处理同类采空区加固工程的实际经验，所有参数和流程都符合规范要求，也完全贴合本项目的现场实际情况。2施工目标与技术要求把现场情况摸清楚之后，我们首先明确了本次施工的核心目标和具体技术要求，所有施工环节都围绕这个目标展开。2.1总体施工目标通过注浆充填的方式，填满采空区内部的空洞和裂隙，把松散的塌落体胶结成整体，提高采空区区域的地基承载力，彻底消除不均匀沉降的隐患，保证拓改后的公路能够长期稳定运营，满足设计使用年限的要求。说白了，我们就是给地下的“空洞陷阱”填上实料，让走这条路的车和人都能放心。2.2具体技术指标要求结合设计单位的要求，本次注浆加固完成后，所有指标必须满足以下要求：一是采空区区域的地基承载力特征值不低于250kPa，满足公路路基的承载力要求；二是加固范围内岩体的孔隙率降低到5%以下，保证没有残留的大空隙；三是工后两年内的累计沉降量不超过20mm，任意两点的沉降差不超过3mm，所有指标达不到要求我们就返工，绝不含糊。3施工准备目标明确之后，进场施工前的准备工作必须做足，不然现场乱成一锅粥，肯定干不好活，我们对施工准备做了如下安排。3.1技术准备进场之后，我们第一时间组织所有技术人员和施工班组负责人到现场核对采空区的范围，根据设计给出的钻孔点位，用GPS逐个放线定位，每个点位都做好醒目标记，点位误差控制在10厘米以内。针对所有施工人员做了两级技术交底和安全交底，把每个岗位的职责、施工要求、异常情况处理方法都说透，我反复跟打钻班组强调，打钻的时候如果突然掉钻、空进不进尺，那十有八九是碰到大空洞了，立刻停钻别往下打，第一时间找技术人员记录参数，不准私自继续钻进，这点所有人都签字确认了，不会出问题。另外我们也提前在实验室做了不同浓度的注浆配合比试验，针对不同深度、不同大小的空洞提前确定了合适的配合比，不会到现场乱配乱调。3.2现场准备我们提前修好了通往各个施工片区的施工便道，平整了材料堆放区和集中注浆站的场地，把水电都接到了每个施工片区，满足施工需求。注浆站特意选在地势较高、远离村民房屋的位置，提前挖好了两级沉淀池，用来沉淀施工产生的废浆，防止废浆流到周边的农田和水沟里，影响村民种地和用水。我们也提前跟周边村子的村干部沟通好了，把施工时间、范围都跟村民说清楚，也留了现场联系人电话，有问题随时找我们协调解决，尽量不给村民的正常生活添麻烦。3.3设备与材料准备我们一共配备了6台回旋地质钻机、4台高压注浆泵、8个容量2立方米的搅拌桶，还有输浆管、注浆头等全套配套设备，所有设备进场前都做了全面检修，易损件都换了新的，避免施工途中设备坏了耽误工期。材料方面，主要用P.O42.5普通硅酸盐水泥，二级粉煤灰，外加少量减水剂调节浆液的和易性，所有材料进场都要求提供厂家合格证明，我们也抽样送到第三方检测机构检测，不合格的材料直接清场，绝对不允许用到工程里。4核心施工工艺与流程所有准备工作到位之后，就进入正式施工阶段，我们结合采空区的分布特点，制定了循序渐进的施工工艺，保证注浆密实，不留死角，具体流程如下。4.1总体施工顺序我们遵循“先边缘后中心、先深孔后浅孔、间隔跳注”的原则安排施工，为什么这么安排呢？因为先把采空区边缘的孔隙注满，相当于给整个采空区围上一道挡墙，后续中心注浆的时候浆液就不会顺着边缘缝隙跑出去，既能节省材料，也能保证中心区域的注浆压力和填充效果，这个是我们做了好几个采空区项目总结出来的经验，比从中心往外围注效果好太多。间隔跳注也是为了避免相邻孔互相干扰，让浆液有足够的时间凝固，保证注浆强度。4.2分步施工操作要求4.2.1钻孔定位开孔现场已经放好的点位，施工前再次核对坐标和位置，确认没问题之后再开孔，遇到点位刚好在大树或者大石头上，我们不会私自挪动位置，第一时间上报技术部门和设计单位，确认之后再做微调，保证钻孔落在采空区的核心范围内，不做无用功。4.2.2钻孔钻进与记录开孔直径用150mm，终孔直径不小于110mm，钻进过程中每钻进一米就记录一次岩性变化，碰到掉钻、漏浆、空进等异常情况，立刻记录清楚异常的起止深度，停钻等待技术人员确认，确定空洞位置之后再继续钻进，直到打到设计要求的深度，一般要求超过采空区底板0.5米，保证整个采空区高度范围内都能注到浆。钻孔完成之后，用清水清洗钻孔，把孔里的岩粉、煤渣都冲出来，避免堵塞裂隙影响浆液扩散。4.2.3注浆管安装与封孔钻孔验收合格之后，下入注浆管，注浆管底部距离孔底保持10到20厘米的距离，方便浆液流出扩散，孔口部分用水泥加水玻璃拌和封堵，一定要捣实封牢，避免注浆的时候孔口冒浆，影响注浆压力上不去。如果钻孔穿过松散的塌落段，容易垮孔堵路，我们就下入PVC套管护壁，保证注浆通道顺畅。4.2.4浆液配制我们根据采空区空洞大小调整浆液配合比，对于埋深大、空洞大的区域，采用稀浆，水灰比1.2:1到1.5:1，水泥和粉煤灰的配合比是1:3到1:4，方便浆液扩散填满远处的空隙；对于埋深浅、裂隙小的区域，采用稠浆，水灰比0.8:1到1:1，水泥粉煤灰比1:2，保证结石体强度达标。配浆的时候必须按配合比称料，不准工人凭经验估，我每天都会抽查好几次配浆的重量，就怕工人图省事乱改配合比，影响注浆质量。配好的浆液还要用筛网过滤，把结块的水泥和杂质滤掉，防止堵管影响注浆。4.2.5注浆作业注浆采用低压缓慢灌注、逐步升压的方法，初始压力控制在0.3到0.5MPa，等浆液充分扩散之后，逐步升到1.0到2.0MPa的终压，达到终压之后保持10分钟以上，再停注。施工中我们也总结了常见问题的处理方法：如果出现跑浆冒浆，就立刻停注，等15到30分钟让浆液初凝之后再注，或者降低注浆压力，限制注浆速度，慢慢往里灌；如果吸浆量很大，长时间注不满，说明空洞比较大，我们就往浆液里掺入适量的细砂或者细石，先把大空隙填上，再注水泥浆，这个方法我们用了好几次，百试百灵；如果出现一个孔注浆相邻孔串浆的情况，我们就把串浆孔打开，两个孔同时注浆，设备不够的话就把串浆孔堵住，注完这个孔再回头注串浆孔，不浪费材料也能保证质量。4.2.6终孔封孔当注浆达到设计终压，并且吸浆量小于每分钟1升，稳定10分钟之后，就可以终孔。终孔之后拔出注浆管，用稠水泥浆把钻孔填满，捣实之后把孔口抹平，跟周边路基齐平就可以了。5质量控制措施施工过程中，质量控制是核心，采空区加固是隐蔽工程，看不见摸不着，更要把好每一道关，我们制定了全流程的质量控制措施，保证每一个环节都符合要求。5.1全过程工序检验我们严格执行三检制，每完成一个钻孔，先由班组自检，检查钻孔深度、孔径有没有符合要求，合格之后报施工员复检，复检合格再报质检员终检，终检合格才能进入下一道注浆工序，哪一道不合格就返工，绝对不糊弄。我每天都泡在现场，挨个孔查施工记录，一天走个七八公里是常事，虽然累，但是心里踏实，毕竟漏掉一个不合格的孔，后期都是大隐患。5.2原材料质量管控所有原材料进场必须有合格证，每一批都要抽样检测，水泥检测强度和安定性，粉煤灰检测细度和烧失量，不合格的材料直接拉走，哪怕价格再便宜也不用，我们干工程的，不能砸自己的招牌，更不能拿通行安全开玩笑。5.3特殊情况的质量把控如果碰到采空区内有积水，我们会先通过钻孔把积水排出来，再进行注浆，避免积水稀释浆液，降低结石体强度；对于特别大的空洞，我们采用分级注浆，第一次注完凝固一周之后，再进行第二次补注，保证整个空洞都填满，不会留下空隙。6安全文明施工与环境保护措施除了质量，安全文明施工也是我们的重中之重，既要干好活，也要保证所有人的安全，还要不影响周边群众的生活。6.1安全施工管控所有施工人员进场必须做安全教育，考试合格才能上岗，进入现场必须戴安全帽，钻机操作手都是持证上岗，不允许无证操作。现场用电都安装了漏电保护器，电缆都架起来，不允许随便泡在水里或者乱拉乱扯，施工现场周边的危险区域都插了警示旗和警示牌，安排专人轮流值班，防止周边村民尤其是小孩随便进入施工现场，之前有几个小孩好奇进来玩，我们劝回去之后，就更注意值守了，安全无小事，出一点事都不得了。每天上班前都要做安全检查，下班之后拉闸断电，把现场收拾好，消除安全隐患。6.2文明施工与环境保护现场材料分类堆放整齐，挂上标识牌，每天施工完都把现场的垃圾、废钻头、包装袋整理好，统一拉到指定的垃圾场倾倒，不随便扔在田里。施工过程中产生的废浆都排入沉淀池，沉淀之后上层清水达标排放，沉淀物挖出来拉走处理，不会流到周边的农田和河道里。钻孔施工的时候我们随时洒水降尘，避免灰尘飘到村民家里，影响人家生活。机械都定期检修，降低噪音，晚上十点之后绝对不施工，不吵村民休息，周边就是村子，将心比心，我们不能只顾赶工期，影响人家睡觉对吧。周边村民对我们这个做法都挺认可，从来没因为这些事找过我们麻烦。7施工检测与验收全部施工完成之后，我们还要做检测验收，确认加固效果符合要求，具体安排如下。首先我们会委托原物探单位对加固区域做物探复查，检查采空区的填充情况，确认有没有残留的未填充空洞。然后随机选取一定数量的钻孔取芯，检查结石体的填充情况和强度，同时做载荷试验检测地基承载力，所有检测指标都符合设计要求之后，我们整理好所有施工过程资料，包括钻孔记录、注浆记录、材料检测报告等，提交给业主和监理单位，申请竣工验收，如果有