目录1、编制依据 (1)2、编制范围 (1)2.1水文地质条件 (2)3、施工组织及总体施工方案 (2)3.1 材料机械设备人员配置 (2)3.1.1 材料及机械设备 (2)3.1.2 人员配置 (2)3.1.3浆液配比选用 (3)3.2路基地段岩溶注浆的施工工艺 (3)3.2.1施工工艺流程 (3)3.2.2施工准备 (4)3.2.3钻孔 (4)3.2.4钻孔注水试验 (5)3.2.5注浆 (5)3.3桥梁注浆 (6)4、岩溶注浆施工控制要点 (6)4.1钻进 (6)4.2注浆 (6)5、监测与测试 (8)5.1监测 (8)5.2测试 (8)5.2.1试验 (8)6、施工注意事项 (9)7、施工安全及环境保护 (9)岩溶注浆注浆专项方案1、编制依据1、国家的法律、法规和铁道部、湖南省的相关管理制度规定;2、本项目采用的标准、指南、验标、工法、定型图、通用图、标准图等;3、铁道部《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设〔2009〕226号)。
4、公司下发的《长昆客专(湖南段)指导性施工组织设计》;5、铁道部《贯彻落实国家发展改革委等7部门关于加强重大工程安全质量保障措施的通知的意见》(铁建设〔2009〕235号)。
6、铁道部《关于进一步加强铁路建设项目临时用地复垦工作的通知》。
(铁建设〔2008〕104号)。
7、公司关于项目建设管理的规章制度;8、项目招标文件、施工承发包合同文件、补遗书等;9、客专用材料、机械设备、机具等相关规程、标准、质量文件;10、本项目采用的施工图、设计文件、《站前专业技术交底》、纪要等;11当前客运专线铁路建设技术、装备和施工水平;12、与客运专线有关的科学研究及试验成果。
2、编制范围仅适用于路桥建设沪昆铁路客运专线(湖南段)站前工程CKTJ-2标第一项目分部DK55+068.8~DK74+187.63管段内岩溶地段的桥梁和路基的注浆处理。
2.1水文地质条件本段线路第四系空隙潜水及基岩裂隙水、岩溶水。
丘坡地下水为基岩裂隙水、岩溶水,较发育;丘陵谷底下水为空隙潜水。
地下水主要靠大气降雨补给,水位随季节影响而变化,勘探单位勘探期间地下水水位埋深0.30~33.30m。
经取钻孔地下水及地表水进行分析,一般情况地下水及地表水对砼结构不具侵蚀性。
管段内地质中生界白垩系泥质岩及古生界二叠系、石炭系碳酸盐岩及碎屑岩为主,局部为岩浆岩、浅变质岩及煤系地层。
①岩溶:分布广泛,地下水位多在土石界面上下波动,极易发生岩溶坍陷,调查多处可见岩溶坍陷迹象。
②软土地层:主要为路基地基上覆盖软土层,施工中要严格按设计做好地基处理,重点还要做好地质核查。
3、施工组织及总体施工方案3.1 材料机械设备人员配置3.1.1 材料及机械设备①水泥选用P.O 42.5袋装普通硅酸盐水泥;②水玻璃采用38~43Be′,模数2.4~3.0;③砂采用中粗砂;④XY-100地质钻机;⑤工作压力为2MPa的注浆机;⑥注浆管线采用φ36PVC管;⑦注浆套管采用φ110无缝钢管;⑧水泥浆拌制采用桶搅拌过滤灰团后流入储浆桶。
3.1.2 人员配置3.1.3浆液配比选用①水泥砂浆:水:水泥:砂=0.8:1.0:0.5~1.0;②双液(水玻璃与水泥浆混合液):水玻璃:水泥浆(体积比)=8~20%。
岩溶注浆过程中浆液配的合比应按实际情况进行调整,遵循先稀后浓的原则,依吸浆情况逐步加浓浆液;当连续注浆单孔超过15吨水泥不见升压或吸浆量下降时,采用提高浆液浓度或双液注浆措施。
3.2路基地段岩溶注浆的施工工艺岩溶注浆要遵循“探灌结合”原则,封闭土石界面,形成隔水帷幕。
要求:岩溶注浆孔要求注浆厚度不小于8m,入基岩5m, 注浆孔按设计要求采用梅花形或正方形布置,孔间距7.0×7.0m或5.0×5.0m;本路段内采用5.0×5.0m正方形布置的形式,路堤地段加固范围至路堤坡脚外约5m,路堑地段加固范围至侧沟平台外边缘。
另外,施工中如遇溶洞,孔深至溶洞底板下1m。
3.2.1施工工艺流程岩溶地段注浆工艺流程3.2.2施工准备①、调查地下管线分布情况,防止钻孔伤及地下管线和当地水井,防止污染水源;②、将试验场地平整,设置必要的排水坡,防止地表水下渗;③、完成工艺试验段全部孔位放样,并测量、记录孔口地面高程;④、接通施工用水、电,钻机试运行,确保设备能正常开钻;⑤、准备灌浆用的水泥、砂、水玻璃等,并对进场原材料进行检验;⑥、检测所有注浆设备状态,确保设备能正常运转;⑦、对现场操作人员进行技术交底、岗前培训。
3.2.3钻孔按注浆布孔图,现场测放注浆孔点。
注浆钻孔孔位偏差不宜超过50cm,垂直度偏差不大于1%,开钻前必须保证机身平稳。
场地平整并确保排水通畅,准确测量钻孔前原始地面高程。
注浆孔孔径110mm,注浆孔应进行统一编号,注明施工次序。
钻孔采用跳控施钻,首先在两侧外缘进行注浆,再在中部进行,中部钻孔一方面作为两侧注浆效果的检查孔,又作为下道工序的注浆孔。
在两侧进行注浆时,也必须采用间隔注浆的方法,以提高注浆的效果。
不能全部钻完再注浆,以免引起孔位串浆,增加注浆难度和清孔工作量。
沿线路方向每100m左右设一帷幕区域,先进行帷幕孔钻孔注浆,再进行帷幕内部的钻孔注浆。
为防止覆盖层土层塌孔,土层范围内钻孔套管跟进,并固结在基岩上。
钻孔过程中,邀请监理工程师旁站记录地质变化情况,所有芯样摆放整齐。
当遇岩溶时,应详细记录岩溶深度、填充情况等。
施钻完成后一般采用钻杆注水清孔,如因钻孔较深,土层较厚,泥浆含碎石颗粒沉渣较多,可采用φ50mm的导管,插入钻孔底部。
用注浆泵大压力大流量清孔,以保证清孔质量。
3.2.4钻孔注水试验按孔数的10%均匀选定注水孔,以调整注浆段的单位长度吸水量和浆液配方、配比、泵压等参数。
3.2.5注浆注浆孔的距离应根据溶蚀的发育程度、溶隙、溶缝的连通性等地质条件和注浆压力、浆液浓度等确定,并通过现场注浆试验验证。
注浆段的单位注浆量也必须通过现场试验确定。
注浆处理时宜采用分层分段注浆,注浆时采用纯压注浆的方式,自下而上进行,先对土层帷幕注浆完毕后,然后再对岩层(或溶洞)孔进行注浆。
①、对土层帷幕注浆钻孔施钻时当钻孔钻孔至土石界面时,在土层帷幕分界线3.5m 上安装止水栓塞,进行压浆;当灌浆压力达到0.5MPa以上,且注浆压力呈直线上升或吸浆量不大于40L/min,持续10~30min,方可提塞清孔,清孔完毕后进入岩层钻孔。
②、岩层注浆先完成土层帷幕注浆,钻机重新钻孔至设计深度后,提钻清孔,清孔完毕后视钻孔揭示的地质情况及溶洞大小,下注浆管,封闭孔口,最后加压注水泥砂浆,直到达到注浆结束条件为止。
③、一次性注浆工艺:钻孔一次性成孔到设计深度,提钻清孔,下入注浆导管至孔底或溶洞底板上部1.0m处,采用水泥砂浆封闭孔口,封闭深度进入原生黏土层0.5m以上,待水泥砂浆凝固后,接通注浆管至注浆机,在0.1~0.5MPa压力下自下而上进行注浆,直至达到注浆终止条件后结束注浆。
注浆加固及嵌补的主要施工机械设备有钻机、注浆泵、搅拌机、挖掘机等。
管段内路基岩溶处理均采用一次性注浆工艺。
3.3桥梁注浆桥梁的溶洞均是埋置较深的溶洞,桥梁溶洞处理时前期的准备和钻孔与路基同,桥梁主要是在压力方面的不同,桥梁注浆压力控制:用注浆泵注浆,注浆压力不宜太大,控制在0.5-1.0MPa范围,具体压力值现场试验确定。
注浆速度为15-20L/min,其目的是使浆液渗透到填充物内(包含灌入的砂和碎石),然后固结,渗透最小直径定位3.0米,以保证冲钻成孔是有足够的固结体。
注浆时注浆管必须插入填充物底部,然后边注浆边缓慢上提,提管速度不宜太快,根据注浆速度确定,应是渗透半径控制在允许范围内。
在压浆过程中做好同条件试块检验浆液的强度,一般在7天之后开始取芯检查芯样强度,判断该孔地基情况调整该桩的钻孔方案。
施工注意事项:防止浆液流失太远造成浪费,采用间歇注浆方式,使得先注入浆液与沙子(或碎石)初步达到胶结后再注浆,循环注浆多次,直至达到规定的注浆量和注浆压力控制值为止。
注完一个孔后,继续对其余孔进行注浆,后注浆压力必须调高,最后封孔。
注浆顺序由现场自行掌握。
且应在桩基范围取芯检验填充效果,待溶洞完全填充且强度达到后方可进行桩基施工。
4、岩溶注浆施工控制要点4.1钻进施钻时将钻杆对准所标孔位(孔位偏差不超过0.5m),用φ110钻头开孔钻进,保证开孔直径≮110mm。
注浆孔终孔直径≮91mm。
开孔时轻加压、慢速、大水量钻进,防止将孔开斜。
钻进至一定深度,采用套管护壁。
直至进入岩土界面以下3-5m,基岩裸露地段保证注浆深度不小于8m。
遇溶洞,加固深度为至溶洞底板下1.0m。
基岩面下孔深5m范围内未遇见溶洞,即可结束钻进。
4.2注浆①试泵:开泵前先将三通转芯阀调到回浆位置,待泵吸水正常时,将三通回浆口慢慢调小,泵压徐徐上升,当泵压达到预定注浆压力时,持续二、三分钟不出故障,即可结束。
②安装注浆管和止浆塞:钻孔完毕,清孔检查,在确认没有坍孔和探头石的情况下,下注浆管。
否则,采用钻机扫孔。
确定注浆管内无阻塞物后,安装注浆管。
为减少拔管时的阻力,在注浆管上可上防水板。
用沾有CS胶泥的麻丝绳绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞,把管子插入孔内,然后在麻丝与孔口空余部分,填充CS塑胶泥,使注浆管和止浆塞固定。
注浆管外露长度30—40cm,以便连接孔口阀门和管路。
注浆管安放好后,在注浆管管口加上孔口盖,以防止杂物进入。
③压水试验:对注浆管路压水检查密封性,压力由小逐渐增大到预定注浆压力,并持续15min。
④浆液配制,施工控制分以下三种:a、水灰比固定,水玻璃浓度不变,变换双浆比例。
当水玻璃溶液所占比例由小到大,凝胶时间则由长到短,初、终凝由慢到快。
b、水玻璃浓度不变,双液比例固定,变换水灰比。
当水灰比由小到大,凝胶时间由短到长,初、终凝由快到慢。
c、水灰比不变,双液比固定,变换水玻璃浓度。
当水玻璃浓度由高到低,凝胶时间由短到长,初、终凝由快到慢。
⑤注浆:根据现场情况及时调整双液浆的配合比,一般在注浆量较大,注浆压力较低时,浆液的浓度应调高,胶凝时间应缩短,以控制浆液扩散范围和注浆量;在注浆量较小,注浆压力高的场合,浆液的浓度应适当降低,胶凝时间也应适当延长,这样才能使浆液得到充分地扩散,保证注浆质量。
发生漏浆时,通过调整浆液配合比使其浓度加大,胶凝时间缩短,并采取间隔注入的方法,便可有效地将其控制住。
⑥注浆压力控制:灰岩中为0.1~0.3MPa,岩土界面附近逐步加大到0.3~0.5MPa。
⑦结束注浆条件当注浆达到下列标准之一时,孔道停止注浆:a、注浆孔口压力维持在0.2MPa左右,吸浆量不大于40L/min,维持30min。
b、注浆钻孔基岩完整,或多次注浆,孔口压力超过1.5Mpa 时。