地铁站岩溶注浆技术方案一、工程概况:地铁站是深圳轨道交通14号线工程的第8个站,位于龙岗区红棉四路与地铁路交叉口,沿红棉四路南北方向布置,为地下二层双岛四线换乘车站,与规划地铁21号线同台同向换乘,14号线外包21号线,站后设置交叉渡线和联络线。
车站长500.3m,标准段宽45.6m,基坑深19.7~24.5m。
现状场地标高为48.63~53.48米,规划道路标高为49.00~52.25米。
14号线车站中心里程为DK23+349.248,14号线设计右线(左线)起点里程为DK23+199.525(ZDK23+199.521),设计右线(左线)终点里程为DK23+584.548(ZDK23+499.848);21号线车站中心里程为DK7+365.991(左线中心里程为ZDK7+355.742),21号线设计右线(左线)起点里程为DK7+170.547(ZDK7+160.335),设计右线(左线)终点里程为DK7+670.894(ZDK7+660.705)。
车站主体长500.300m,车站有效站台长度186m,14号线右线长384.900m (左线长300.300m),21号线左右线均长500.300m。
车站主体结构采用明挖法施工,车站范围内顶板覆土厚度为2.85~5.83m,基坑深度为19.7~24.5m,基坑宽度为11.2~45.6m。
二、编制依据1)《深圳地铁14号线大运站~地铁站地铁站岩溶处理专项施工方案》;2)《深圳市城市轨道交通14号线工程大运站~地铁站岩溶专项设计》。
三、施工组织内容(一)施工前准备工作(1) 注浆机配套设备进场。
(2) 水电协调到位,能满足施工要求。
(3) 根据施工方案对操作班组进行施工技术讲解和安全讲解,让他们知道如何施工,防止安全事故发生。
(4) 注浆的水泥、水玻璃要提前进场。
(二)注浆工艺(1)注浆方法与浆材选择对于钻孔揭示岩溶洞穴高度不大于2m且无填充和半填充,和全填充(充填物强度较低的)溶洞直接采用纯水泥浆进行静压式注浆;对于规模大于2m的半填充或无填充溶洞,对空腔填充后进行注浆。
当注浆施工过程中发现严重串孔、冒浆、漏浆不起压等情况,应根据具体情况采取低压、浓浆、间歇注浆、注水泥砂浆、细骨料砼、加速凝剂等方法进行处理,若仍难以解决,应及时通知监理工程师,并抄送设计单位,及时进行研究处理。
(2)注浆孔段长划分对于洞高小于2m的溶洞(无填充、半填充、充填物强度较低的)充填注浆分一段进行,注浆孔应伸入溶洞底板以下不小于0.5m。
对于洞高大于2m且无填充溶洞和半填充溶洞,对于洞高大于2m且无填充溶洞和半填充溶洞,填充孔直接伸入空洞内不小于1m,注浆孔应伸入溶洞底板以下不小于0.5米,分段注浆,一般注浆长度1~2m左右,最大段长不得大于3m;对于洞高大于2m全充填(充填物性状及强度指标达不到设计要求时)应分段进行注浆,一般注浆长度为1m~2m左右,最大段长不得大于3m。
(3)注浆压力注浆压力值可参考下表:表1:注浆压力参考表注:实际注浆压力根据生产性试验适当调整(4)注浆浆材配比注浆材料配比可参考下表:表2:注浆材料配比表(5)注浆浆液变换1)注浆浆液以普通水泥浆液为主,一般情况下不掺加任何外加剂,必须时,可以采用水泥砂浆或水泥浆液中加固外加剂或采用混合浆液。
2)浆液水灰比:普通纯水泥浆液水灰比(质量比)采用多个分级配比,开注水灰比采用1:1.。
3)为保证注浆效果,宜采用重复注浆方法。
两次注浆时间间隔为3h~6h,注浆不少于2次,满足终孔压力时停止注浆,并用水泥砂浆封孔。
4)注浆过程中,如注浆压力保持不变,注入率持续减少,或当注入率不变而压力持续升高时,不得改变浆液水灰比。
5)变浆标准。
满足下述条件之一时,应变浓一级水灰比。
a、注入量大于300L,且压力和注入率变化不大。
b、注浆时间大于1h,且压力和注入率变化不大。
6)当注入率大于30L/min时,视具体情况可越级变浓水灰比7)注浆过程中应每隔15~30min测记一次浆液密度,浆液变换及注浆结束时亦应测记浆液密度,测值应反映在注浆综合成果表中。
8)注浆过程中做好注浆工作记录表,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;并认真记录实际孔位、孔深、孔内地下物、涌水等,并与地质报告不符时,应采取措施进行修正。
(6)注浆结束标准1)达到设计注浆压力最大值及预估注浆量,可结束注浆作业。
2)若单个溶土洞的注浆量达到设计预估注浆量的110%但未达到终灌压力值,需及时组织参建各方共同现场会诊共同研究决定是否需要补充探孔,进一步查明该溶洞的边界分布和充填物性状等情况,根据具体情况进行下一步的处理方案。
(7)注浆封孔A.所有注浆孔及其配套进行的检查孔等均应严格地进行封孔处理;B.所有注浆孔与检查孔注浆(或压水)结束后应紧接着进行注浆封孔,注浆封孔采用“压力注浆封孔法”,浆液采用0.5:1的浓水泥浆;C.为了确保封孔质量,所有封孔施工宜在我方技术人员与监理工程师的现场指导下进行。
(三)全填充溶洞的处理全填充溶洞采取注水泥浆方式处理,通过袖阀管或PVC管注浆加固,使充填物被压渍、劈裂、挤压、水化、置换等物理充填和化学充填,达到封堵溶缝隔绝水源,并将填充物转变为具有一定强度的结石体或硬塑状土。
对已探明的溶(土)洞根据其大小,按2x2m的间距布置钻孔,溶(土)洞处理先对岩溶处理边界上的钻孔注双液浆,使溶(土)洞边界形成止浆墙,然后在止浆墙内注射单液浆进行溶洞处理。
加固处理剖面图如下:图1:注浆管示意图(四)半填充和未填充溶洞处理1.充填砂砾、碎石+袖阀管注浆工艺充填砂砾、碎石+注浆的方法。
对于洞高大于2m的半填充和无充填的溶洞,先采用注双液浆控制岩溶处理边界,然后内部吹砂夹石,再注浆的方法;对于洞高小于2m的半填充和无充填的溶洞,其处理与全填充溶洞处理方法相同。
根据施工过程中探明的洞高大于2m的半填充和无充填的溶洞边界,若探明的溶洞边界跨越处理边界范围线,则先沿处理边界范围线施作一排注浆孔,注双液浆控制边界,待外侧止浆帷幕施工完毕后,再进行内部吹砂夹石、袖阀管注浆处理;若探明的溶洞边界均位于处理边界范围内,则直接进行内部吹砂夹石、静压灌浆处理。
内部处理时,选择探到有溶洞的钻孔,放入钢套管并固定,将注砂管(采用喷射混凝土用的黑皮胶管)放至溶洞上,在注浆前灌砂。
用高压风机将干砂压入,为防止洞内高压阻止灌砂,利用其它钻孔作为减压孔,压力稳定时,即可停止。
或采用石料孔充填,钻大直径钻孔下入钢套管护壁,然后直接从孔口投入小石料充填溶洞。
也可采用低标号填充物(如C15混凝土、泡沫混凝土、石粉混凝土等),对溶洞进行填充。
对于小于2m 的溶洞直接灌入水泥浆进行回填,其处理工艺与全填充溶洞处理工艺相同。
图2:注浆管示意图溶洞填充物填满后采用袖阀管注浆法,与全填充溶洞处理方法相同。
洞高大于2m的半填充和无充填的溶洞处理步骤如下:步骤一:①钻孔,取岩芯勘测,判定溶洞的大小、位置、深度及填充物情况;②钻孔过程中记录各项参数,是否有掉钻、漏水等异常情况发生;③根据钻探资料进行分析,以确定溶洞处理方法,制定合理的充填﹑注浆施工参数;步骤二:①下入套管(投料管),深度至溶洞顶面,在地面用夹具固定;②安装漏斗;③入砂夹石充填溶洞;投料时,振动套管使填料顺利进入;步骤三:①拔出套管(投料管);②安装袖阀注浆管,深度至溶洞底面,位于溶洞段的袖阀管开出浆孔Φ6@300;其后的施工步骤和全填充溶洞一样。
2.灌注水泥砂浆根据地质情况,在溶洞高度大于2m的半填充或无填充溶洞采用灌注水泥砂浆1)施工步骤(1)成孔:采用步履液压钻机φ146mm孔径,钻至溶洞底0.5米为止,共施作2个,孔与孔之间的净距离为500mm,排气孔的埋设根据以往施工经验。
本次砂浆孔计划成孔2个为一组,其中1个为灌浆孔、1个为排气孔,确保灌浆期间排气孔不堵塞。
布孔位置,见图3(2)埋管:三个排气管均埋设φ110mmPVC管,灌浆孔再预埋φ108mm孔径钢套管,埋设至洞底上不大于1.5米,上端预留0.5米,并用夹具固定防止掉落,上部预留足够长度与混凝土泵车连接,见下图:图3:灌砂浆孔平面图图4:灌砂浆埋管示意图(3)泵送水泥砂浆:上部灌浆管与泵车管连接后,直接泵送水泥砂浆(M5),在灌浆前,先对灌浆管泵气通管,为保持灌浆孔灌通,需间隔进行通气防止堵塞。
(4)第一次灌浆完成后,对排气孔继续灌注水泥砂浆,作为第一次灌浆的补充并封孔。
2)施工注意事项:(1)钻机施工前确保机械正常运转,机长务必检查做好相关记录(2)灌浆管采用丝接,上部套管与泵车连接需牢固稳定(3)灌浆过程务必保持排气孔的通气,灌浆需连续,不可断续,防止注浆管堵塞(五)质量控制要求(1)施工人员须服从现场技术人员管理,按照技术交底进行施工。
(2)注浆时要保证浆液的配合比,以确保注浆的质量。
(3)注浆时以间隔注浆为好,停一会注一会,保证能够填满溶洞。
(4)注浆终孔是要保证终孔能达到标准。
(5)各工作环节设专人检测施工参数,制定班组自检自纠制度,接受甲方及监理人员的随机检查,确保工程质量,杜绝隐患。
(6)进场的水泥必须由业主指定的厂家供应,每批水泥进场必须有厂家合格证,并按规定现场抽样送质量检测部门检测,合格后才能投入使用。
(7)及时、齐全、真实、正确积累原始资料,并定时向甲方及监理报送符合验收标准的有关资料。
(六)施工注意事项(1)施工时应严格按照技术交底,发现问题及时与负责人联系。
本说明未尽事宜以及现场产生的实际情况,技术交底未能预见处,应提早与现场施工员进行沟通,不得擅自不按照图纸进行施工。
(2)要保证终孔的压力。
(3)在周边漏浆时,停一会在进行注浆。
(4)注意成品保护,其他专业施工时,应有专人跟踪,发现问题及时解决。
(5)防尘七个100%1、施工工地周边100%围挡;2、物料堆放100%覆盖;3、出入车辆100%冲洗;4、施工现场地面100%硬化;5、拆迁工地100%湿法作业;6、渣土车辆100%密闭运输;7、百分百落实。
(七)安全注意事项(1)进入施工现场必须戴好安全帽,系好帽带,并正确使用个人劳动防护用品。
(2)现场用电,一定要有专人管理,同时设专用配电箱,严禁乱接乱拉,采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业,防止人身、线路,设备事故的发生。
(3)酒后不准上班作业。
(4)保证用电设备、机械设备安全后才可以施工。
(5)在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步试验调整,并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整,以确保注浆效果。