南水北调中线一期总干渠宝丰夹E县段第二施工标段渠道摆喷灌浆试验方案批准:审核:校核:编制:中国水利水电第八工程局有限公司南水北调中线工程总干渠宝丰郏县段第二标项目部二O——年五月目录一. 工程概况 (3)二. 编制目的 (3)三. 编制依据 (3)四. .............................................. 试验部位及围井布置. 44.1试验部位 (4)4.2围井布置 (4)五. 试验准备 (4)5.1场地布置 (4)5.2试验材料 (4)5.3试验设备 (5)六. 灌浆试验 (5)6.1施工程序 (5)6.2参数选择 (5)6.3工艺流程 (6)6.4施工方法 (6)6.4.1 施工准备 (6)6.4.2 造孔 (6)6.4.3 高喷灌浆 (7)七. 灌浆注意事项 (8)八. 质量检查和验收 (8)九. 特殊情况处理 (9)十. 质量保证措施 (10)十一. 安全保证措施 (11)十二. 文明施工保证措施. (11)渠道摆喷灌浆试验方案一. 工程概况南水北调中线一期总干渠宝丰郏县段工程位于河南省平顶山市境内,第二标段位于宝丰县境内,桩号:SH( 3) 25+759.6〜SH (3) 29+500,全长为3.74km,本标段内共有各类建筑物8 座,其中河渠交叉2 座,左岸排水1 座,分水闸1 座,节制闸1 座,公路桥3座,其中渠道防渗处理段为SH(3) 28+350.0〜SH(3) 28+927.5 左右岸总长为1.155km。
本工程渠底板以上地层为上粘性土、下软弱膨胀岩双层结构:上覆土层为第四系松散层,岩性主要为重粉质壤土,净肠河两岸粘性土下为卵石层,土层厚度较薄;下伏基岩为上第三系砾岩、砂岩、粘土岩及泥灰岩, 厚度较厚。
场区地下水以潜水为主, 局部具微承压性, 主要赋存于上第三系砾岩、砂岩和泥灰岩中, 部分赋存于第四系卵石层中。
砾岩、砂岩、泥灰岩渗透系数为K= 5.3 x 10-4〜1.4 x i0-3cm/s,—般为中等透水,局部为弱〜强透水;卵石K= 1.3 x 10-1 cm/s,具强透水性。
各赋水岩土层富水性一般较好。
勘察期间地下水位埋深为1.5〜14m一般在渠底板以上,地下水具动态变化特征。
地下水主要接受大气降水入渗及侧向迳流补给,主要以人工开采及侧向迳流排泄。
二. 编制目的为了确保灌浆施工能达到设计要求,验证和优化灌浆参数寻求合理的施工方法,在灌浆施工前进行各个参数的试验。
根据要求进行生产性灌浆试验。
通过灌浆试验确定适合灌浆施工的技术参数和合理的施工工艺,为后续施工提供有效、可靠、经济、合理的灌浆方法。
高喷灌浆通过试验最终确定下列灌浆施工技术参数:①孔距;②灌浆压力;③浆液浓度;④提升速度,及其他灌浆参数。
三. 编制依据(1)《总干渠宝丰至郏县段(第2标段)渠道卵石地基处理图》;( 2)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》( DL/T5148-2001 );( 3)《水利水电工程钻孔压水试验规程》( SL25-92);( 4)《混凝土拌和用水标准》( JGJ63-89);( 5)《水利水电工程渠道喷射灌浆技术规范》( DL/5200-2004)。
四. 试验部位及围井布置 4.1试验部位本次高喷灌浆生产性试验部位拟布置在净肠河倒虹吸进口 SH( 3) 28+927.5处,左右岸各布置一个围井,1#围井布置左岸,2#围井布置右岸。
4.2围井布置1#围井间距1.0m,2#围井间距0.8m,孔深4.0m,如下图布置所示。
摆喷角度120°。
五. 试验准备 5.1场地布置(1) 在工作面处摆设2台3.5m 3空气压缩机集中供风; (2) 水、电沿用混凝土浇筑所用的供水、供电系统; (3) 每个工作面的污水使用污水泵抽至沉淀池集中处理; (4) 在试验部位附件搭设1个3X 3m 制浆平台。
5.2试验材料(1) 水泥渠道喷射浆液应采用普通硅酸盐水泥拌制,水泥强度等级应不低于 42.5级。
质量符合GB175的规定,不得使用过期的和受潮结块的水泥。
(2) 水渠道喷射浆液拌和用的水质应按中国标准 JGJ63-2006的规定执行。
(3) 掺和料为减缓水泥浆液沉淀速度,根据施工需要,可在硅酸盐水泥中添加3%水泥重量的 膨润土和3%彭润土重量的碳酸钠。
膨润土的细度应为200目。
(4) 外加剂3x80」—厂L000X2ni J3x100各种外加剂的质量应符合中国标准DL/T5100—1999的有关规定,其掺量应通过室内试验和现场试验确定。
(6)?48脚手架钢管2T,扣件50个,竹跳板50m25.3试验设备六. 灌浆试验6.1施工程序米用二管法渠道摆喷灌浆方法施工。
咼喷灌浆钻喷施工分二序进行,先导孔f分二序成孔一高喷成墙-墙体厚度和注水试验检查,相邻孔施工间隔时间不少于24小时。
6.2参数选择高喷灌浆生产性试验根据不同的孔距按照如下参数表进行试验,经试验完成后进行检查选择最优施工参数。
1#围井采用孔距为1.0m参数进行试验,2#围井采用孔距0.8m参数进行试验。
采用三重管定向摆喷的喷射方法。
渠道水嘴为直线双喷嘴(180° 夹角),按设计摆喷方向进行喷射灌浆。
摆喷墙体采用折线搭接型式,6.3工艺流程高喷灌浆工艺流程见下框图6.4施工方法6.4.1施工准备(1)对施工场地进行平整,对低洼和表部松散部位回填、夯实和加固,以满足施工机械行走的需要。
(2)施工场地布置应进行全面规划,开挖排浆沟和集浆池,作好冒浆排放措施和环境保护措施。
(3)测量放样:根据设计桩位布置及现场控制点,由技术人员现场放出具体孔位并明确标识,孔位中心偏差不大于5cm(4)水、电、气及制浆系统等布置于施工前完成。
(5)灌浆试验,为保证高喷灌浆铁顺利进行,应在现场布置试验孔,以获得较好的灌浆参数。
6.4.2造孔(1)调整钻机呈水平状态,稳固后方可开孔。
开孔孔位与设计孔位的偏差不大于5cm)(2)钻孔直径:开孔孔径© 130mm终孔孔径© 110mm(3)孔深:灌浆孔超出砂砾石层以下50cm(4)采用跟管钻进直接到设计孔深,起钻后注入护壁泥浆,用拔管机拔出套管并保护好孔口,防止异物掉入孔内,钻孔分I、U两个次序进行。
(5)钻孔完成后进行孔斜和孔深测量,由质检人员进行工序验收,检测孔深达到设计要求、孔底偏斜率W 1.5%以后方可终孔,钻孔终孔验收合格后,对孔口妥善保护。
6.4.3 高喷灌浆(1)高喷台车就位:使用液压步履装置使高喷台车的井口装置对准孔口,然后升降液压支腿调平台车,并进行试喷检查,各管路及机械正常,各参数均达到要求后方可下入喷管。
(2)喷具入孔:卷扬机起吊喷具(导流器、喷管、喷头及浆气胶管)通过井口对准孔位中心,将喷管及喷头放入孔内直至孔底,当孔深超15m需分数次入孔,接头密封处要特别检查,防止漏浆。
(3)制浆:采高速搅拌机制浆时,搅拌时间不低于30S;采用普通搅拌机时应不少于90s,水泥浆自制备至用完时间不应超过4h。
用比重称或比重计测量浆液比重,符合要求后,经过滤网对浆液进行过滤后存在im的贮浆桶中,进行喷灌施工。
采用二重管法喷射注浆的水灰比为1: 1〜1.5 : 1;采用三重管法喷射注浆的水灰比为1: 1。
(1.4g/cm3〜1.37g/cm3),有特殊要求时可掺入下列掺合料:膨胀土或塑性指标不小于14的黏性土,以及最大粒径不大于2mm勺质地坚硬的天然砂或人工砂。
当施工中浆液密度超出上述指标时,应立即停止喷注,并调整至上述正常范围后,方可继续喷射。
(4)喷射提升:先开动泥浆泵供浆,然后开动渠道水泵喷射,再开动空压机供气,静喷约30s,检查各参数均符合设计要求后按拟定的参数开始摆动提升,在离设计墙顶高程1.0m时放慢提升速度,到达设计墙顶后静喷30s。
(5)孔口回填:喷射灌浆结束后,关闭渠道水及气,继续往孔内送水泥浆液,直至孔口浆液下降不明显时,结束供浆。
(6)机具清洗:每喷射完一孔后,用清水冲洗机具及喷管喷头,以免管路堵塞。
(7)成墙施工:高喷灌浆作业分两序进行,单孔喷射作业连续进行,相邻I、U序孔的作业时间间隔为12~72ho施工时根据现场施工情况调整同序孔的施工次序。
如施工间隔时间过长,采取提高喷射压力,降低提升速度等措施处理,确保I、U序墙体的可靠搭接。
(8)高喷灌浆施工采用自下而上的方式进行,喷射管的起喷深度应设计孔底高程以下0.5〜1m注浆过程中应达到:①渠道注浆设备的额定压力和注浆量应符合要求,并确保管路系统的畅通和密封。
②风、水、浆均应连续输送,水泥浆液的渠道喷射作业不得停喷或中断。
③二重管机具试运转时的空压机风压保持0.7MPa,并与泵压保持20 土2MPa浆液射流同轴喷射;三重管机具试运转时的渠道水泵压力保持20 土2MPa空压机风压保持0.7MPa,泥浆泵泵压保持2MPa同轴喷射。
七. 灌浆注意事项(1)地面试喷、定向:高喷台车就位并对准孔口后,为了直观检查渠道系统的完好性以及是否能够满足使用要求,首先应进行地面试喷。
同时,通过调整液压转盘的角度,使渠道喷射流对准设计轴线方向。
方向应经过质检员的校核。
(2)开喷:喷管钻(下)至指定深度后,拌制水泥浆液,即可供浆、供风、供水开喷。
待各压力参数和流量参数均达到要求,且孔口已返出浆液时,即可按既定的提升速度进行定向摆喷喷射灌浆。
(3)高喷灌浆保持全孔连续一次作业。
作业中因拆卸喷射管而停顿后,重复高喷灌浆长度不小于0.2m。
(4)装、卸喷射管时,采取措施密封、加快装卸动作以防止喷嘴堵塞。
(5)在高喷灌浆过程中,出现压力骤降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常,甚至不返浆等情况时,查明原因后及时处理。
(6)当孔内出现严重漏浆,拟采取以下措施进行处理:停止提升喷射管;降低喷水压力、流量进行原地灌浆;喷射水流中掺加速凝剂;加大浆液密度或灌注水泥砂浆、水泥粘土浆;向孔内冲填砂土等堵漏材料。
(7)供浆正常情况下,孔口回浆密度变小、不能满足设计要求时,拟采取加大进浆密度或进浆量的措施予以处理。
(8)如高喷灌浆发生串浆,则首先填堵被串孔,继续串浆孔的高喷灌浆;待其结束后,尽快进行被串孔的扫孔、喷射或继续钻进。
(9)高喷灌浆因故中断后恢复施工时,重复高喷灌浆长度不少于0.3 m。
(10)高喷灌浆结束后,充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时回灌,直至浆液面不下降为止。
(11)施工中将如实记录高喷灌浆各项参数、浆液材料用量、异常情况及处理等。
八. 质量检查和验收高喷墙体质量检查在成墙7 天后进行围井检查和14 天后采用开挖检查。
(1)开挖检查:每处槽坑长3〜5m深2.5〜4.0m,采用人工开挖,对开挖揭露情况作描述并拍照(2)围井检查:围井的开挖深度要求开挖到高喷墙底以上2m位置,围井底部采用水泥浆进行封闭。