湖北省洞庭湖区四河堤防加固工程2014年度项目第十五标段
锥探灌浆施工
作业指导书
起止桩号：34+200～36+000
51+000～53+450
54+000～56+450
湖北水总水利水电建设股份有限公司
2014.12.30
目录
1、工程概况 (1)
2、工期计划 (1)
3、设备数量及使用计划 (1)
4、施工方法及工艺及其质量标准和要求 (1)
5、安全管理 (2)
6、资料整理 (2)
1、工程概况
本标段锥探灌浆共分三段：34+200～36+000、51+000～53+450、54+100～56+450，工程量约154267m。
2、工期计划
锥探灌浆桩号34+200～36+000施工时间为2015.1.1～2015.2.28，桩号51+000～53+450、54+000～56+4503施工时间为2015.3.1～2015.5.31。
3、设备数量及使用计划
打锥机2台套，灌浆机1台套
4、施工方法及工艺及其质量标准和要求
施工工艺流程为：灌浆材料的选择和检验→现场生产试验→测量放线→钻机就位→钻孔→浆液制备→初灌→复灌→封孔→检查。
(1)灌浆材料的选择
灌浆材料应根据以下指标进行选择：设计指标要求：塑性指数 10~25、粘粒含量 20~45% 、粉粒含量 40~70% 、砂粒含量 <10% 、有机质含量 <2% 、可溶盐含量 <8% 、水玻璃模数 2.4~2.20、浓度30~45波美度、灭蚁药物掺量0.5kg/m3浆液、水不含过量杂质的淡水。
(2)灌浆机具的选择
a、造孔机具的选择
根据锥探灌浆的特点，造孔机具应根据造孔效率高，定位准确，造孔斜度易于控制的特点进行选择。
一般选择 ZG-24 型锥孔机,成孔直径为32mm。
b、灌浆机具的选择
灌浆机具应选择灌浆压力范围大，压力稳定，可配制各种比例的浆液，且制浆质量稳定，自动化程度较高的灌浆设备。
在实际施工中选用的灌浆备为ZG-3灌浆机组制作泥浆和灌浆。
(3)锥探灌浆孔平面布置
布孔时首先根据设计确定出基线,然后以基线为准按图纸要求的孔距和排距布孔，孔位布置误差不得大于10cm。
(4) 锥探灌浆生产试验
为确保锥探灌浆的施工质量，每隔3km打一个先导孔，每孔取样三组，进行土的常规实验及现场注水试验，确定施工参数和灌浆前的渗透系数，用于揭示现
场地质及土料情况。
在正式施工前，选取一段堤防作为试验段进行锥探灌浆试验，以便探明堤身土质，选择钻孔，灌浆机具，并确定最优的灌浆压力，泥浆浓度，粘度，复灌次数等指标。
(5)测放孔位及钻机就位
采用全站仪和50m钢尺根据设计要求确定孔位，孔口高程和孔深，确定孔位后用石灰粉圈定，打桩标记。
然后用ZG-24型锥孔机根据测放的孔位进行定位，定位后利用垂球及水平尺调整钻杆的垂直度和水平度，直到满足规范要求。
(6)锥孔施工
采用锥孔机(直径32mm)按已划分的区段，序号同步施工。
锥孔深度由已校验的锥杆长度控制，在锥孔超过设计孔底高程(20.8m)后，提起锥杆形成锥孔，要求造孔应保证铅直，偏斜不得大于孔深的2%，成孔后用木塞塞孔，以保护灌浆孔不至堵塞，经检验合格,立即进行灌浆。
(7)浆液制备
a,泥浆浆液物理性能指标
指标设计要求、容重r 1.4~1.6 t/m 、粘度S 30~100、稳定性 80、失水量 10~30
b,浆液制作
将合格土料进行粉碎，除去小石，树根,草根等杂物后对土料进行筛分，将筛分好的土料置于水箱中，加水浸泡8小时以上，待土料液化崩解后转入 ZG-3 型灌浆机组的搅拌筒内加水充分搅拌制备成所需比例的泥浆浆液，用安氏比重计和粘度仪检测方法控制泥浆浆液浓度。
(8)灌浆
a、灌浆次序
锥探灌浆应分序逐渐加密，这样，一方面可以提高浆液固结的密实性，另一方面，通过后灌序孔单位吸水量和单位吸浆量的分析，可以推断先灌序孔的灌浆效果。
多排锥探灌浆时，应先灌下游排，再灌上游排，最后灌中间排，以免浆液过多的流失到灌浆区范围以外和减少堤身出现裂缝和冒浆。
b、灌浆方法
按照灌浆时浆液灌注和流动的特点，灌浆方法有纯压法和循环式两种。
由于
锥探灌浆的孔深没有超过12~15m，且布孔较密，所以锥探灌浆一般采用纯压法进行施工，纯压法系一次把浆液压入钻孔中，扩散到土层的缝隙或空洞里，灌注过程中浆液单向从灌浆机向钻孔流动，宜采用“少灌多复、先稀后浓”的方法。
灌浆过程中必须对泥浆的容重、水土比、粘度、灌浆压力进行测试并做好记载，测试次数每天不少于2次，对已灌堤段应使用2.0m、直径12mm的钢条插入灌浆孔检查，防止漏灌。
c、灌浆压力
灌浆压力是控制灌浆质量的一个主要指标.确定灌浆压力的原则是：不致破坏堤身和基础的前堤下，尽可能采用比较高的压力。
灌浆压力高时可以使浆液更好地压入细小缝隙内，增大浆液扩散半径，析出多余的水分，提高灌注材料的密实度，但是，,灌浆压力也不能过高,否则会使裂缝扩大，出现漏浆或冒浆现象。
经过长期实践和现场实验，灌浆压力确定为 4.9×104Pa(0.5kg/cm2)左右。
d、灌浆压力和浆液稠度的控制
在灌浆过程中，合理地控制灌浆压力和浆液稠度是提高灌浆质量的重要因素。
灌浆过程中灌浆压力的控制基本上有两种类型，即一次升压法和分级升压法。
在锥探灌浆中则采用一次升压法，即在灌浆开始时，一次将压力升高到预定的压力，并在这个压力作用下，灌注由稀到浓的浆液。
当每一级浓度的浆液注入量和灌注时间达到一定限度以后，就变换浆液配比，逐级加浓。
随着浆液浓度的增加，裂隙将被逐渐充填，单位吸浆量将逐渐减少，达到结束标准时，结束灌浆。
锥探灌浆在灌浆过程中采用的浆液配比(水与泥土之比)有5:1、3:1、2:1、1.5:1、1:1、0.8:1、0.5:1 七个等级。
灌浆过程中，浆液稠度控制的原则是先稀后浓，适时变换，即先灌稀浆，然后逐级变浓，直到规定的泥浆浓度。
达到规定的泥浆浓度后继续灌注。
复灌时则采用浓度较大的泥浆。
待第一序孔灌浆结束后，再进行第二孔序灌浆。
这样可以利用稀浆流动性较好的特点，使细小裂隙先灌饱，而后随着浆液稠度逐渐变浓，其他较宽的裂隙也能逐步得到良好的充填。
浆液的比重以1.45～1.50 为宜，其容量和输浆量每小时测定1次，稳定性和自由析水率10天测1次，并记录。
灌浆时,灌浆过程中随时检查浆液容重，粘度和额定灌浆压力下的输浆量。
e、复灌
泥浆灌浆后，由于浆液中的水析出，泥浆中的土粒发生沉淀，裂隙和空洞由于水的析出，由灌浆时的饱和状态变为不饱和状态，所以必须在第一次灌浆结束后再进行 5~10 次复灌，复灌时采用浓度较大的泥浆，当吸浆量明显降低，直至浆液在孔口不再吃浆不发生明显沉陷为止。
两次灌浆时间间隔不少于5天。
初灌和复灌的灌浆时间，泥浆浓度和灌浆孔口压力严格按照灌浆生产试验确定的指标进行控制。
(9)封孔
当浆液升至孔口，经连续复灌3次不再吃浆时，就可结束灌浆。
采用拌制浓泥浆的方法用人工灌注一次封孔，封口泥浆容重约为16KN/m3。
(10) 灌浆的质量检测
锥探灌浆是隐蔽性工程，必须加强灌浆质量的检查和控制，为此，一方面要认真做好灌浆施工的原始记录，严格灌浆施工的工艺控制，防止违返规程的操作；另一方面要在一个灌浆区灌浆结束以后，进行专门性的质量检查，以作出灌浆质量的最后鉴定。
锥探灌浆质量检查的方法一般有两种，一种是钻检查孔,取芯检查，一般每间隔500m钻检查孔一个；另一种是开挖探坑，实际检查灌浆效果，并分别取样一组进行颗粒分析，界限含水量，密度，渗透试验。
一般每隔1000m 开挖探坑一个。
从检查和检测情况看，每个孔位灌浆痕迹清晰，灌浆饱满，无空洞和漏浆现象发生，堤身土体渗透系数明显提高，则说明灌浆效果明显。
（11）灌浆过程中出现的问题及处理
a、串浆：灌浆孔和串浆孔之间堤面无裂缝或裂缝较小时，可用木塞塞住串浆孔继续。
b、冒浆、溢浆：初始灌浆时，若发现堤身表面冒浆、溢浆，可采取降低灌浆压力的方法处理，也可暂停灌浆泥浆沉落后在继续灌注。
注浆孔冒浆时，可用清水或稀浆冲孔后再灌浆。
c、堤表土塌陷、隆起：发现堤表土塌陷时，应开挖查明原因，并对表面回填夯实，对深部采用浓浆灌注，已形成塌坑的，可用粘性土分层夯实回填。
堤表隆起应仔细分析隆起原因，检查泥浆浓度、压力是否正常，如未发现堤身有较大的裂缝或土体滑动面产生，可采用减少灌浆压力、时灌时停的方法处理。
隆起面积较大、问题严重的堤段应及时通知监理工程师，必要时应进行彻底翻筑。
d、裂缝：对纵向裂缝，如缝宽≤10mm，且缝口无相对沉陷的，可采取夯实裂缝、自重注浓浆、少灌多复的方法处理，注浆时应对堤身位移进行观测，发现异常位移时，应停灌，
并隔日复灌；如缝口较宽，有相对沉陷，可能局部土体有滑动面产生，则应全面检查，发现滑动面，必须进行部分翻筑。
对横向裂缝，可对裂缝进行部分翻筑，将裂缝全面封闭，然后在缝口布置灌浆孔进行自重灌浆处理。
5、安全管理
施工人员必须携戴安全防护工具，如：安全帽、手套等，安全员及时到位，做好施工区域的安全管理工作。
6、资料整理
锥探灌浆施工中应认真做好记录，特别是对严重隐患的处理（如围锥、密锥及复灌情况），必须做出详细的施工记录，并对隐患的类型及存在形式做出分析、判断和描述。