劈裂灌浆方案
一、工程概况
本标段为X河防洪治理工程X段一标段,主要建设内容包括:X河右堤加高加固及改建工程、新建右堤东河引水闸、河槽整治工程、堤顶防汛路和上堤坡道建设及管理设施。
其中X河右堤加高加固及改建工程,自X县沟市至东河引水闸。
全段堤防加高培厚,堤线局部调整2段,治理后堤防总长度10.61km,其中险工段治理长度5.8km。
右堤作为防洪的主体工程,按照工程建设等级和标准,邻村险工段在右堤筑堤完成后,仍须对北后台险工及西堑险工段旧堤身实施劈裂灌浆,加固长度0.9km;灌浆孔单排布置,灌浆孔间距沿轴线方向为3m,按1序造孔,孔深为现状堤顶以下9.5m,灌浆采用泥浆,泥墙设计厚度10cm,局部最宽15cm。
附表1:工程数量表
名称单位Y18+185-Y18+535Y20+770-Y21+320备注钻孔m11121748
灌浆m1112174810cm厚
二、施工方案
本工程右堤险工段隐患采用劈裂灌浆法对坝体进行处理,桩号Y18+185~Y18+535和Y20+770~Y21+320,劈裂灌浆总量2860m。
(1)施工流程
本工程灌浆依据施工设计图执行《土坝灌浆技术规范》SL564-2014,整个灌浆工艺程序分六步,如图所示:
附图1:灌浆工艺程序
(2)施工准备
1)做试验段前确定观测点位置,埋设好必需的观测标点,沿堤轴线方向每
面施工的依据。
5)对所用土料及浆液进行试验。
土料试验包括颗粒分析有机质含量等。
浆液试验包括容重、粘度、稳定性、胶体率及失水量等,具体指标如下。
(3)造孔
1)首先按设计要求布孔,然后按要求采用人工方式造孔,灌浆孔单排布置,灌浆孔间距3m,按1序钻孔,灌浆孔位置与设计位置偏差不超过10cm。
2)造孔保证铅直,偏斜不得大于孔深2%。
用干法造孔。
3)做好造孔的记录和描述,如发现特殊情况时,详细记录并分析处理。
(4)制浆
1)制浆材料为土料和水,土料物理性质指标符合设计要求,水质要求一般为无杂质、无异味的清淡水。
2)搅拌机把土料及水混合、搅拌成浆,通过过滤筛和沉淀清除大颗粒和杂物,灌浆前再通过36孔/cm2的过滤筛。
3)浆液各项指标按设计要求控制,灌浆过程中浆液容重每小时测定1次并记录,如浆料发生变化,随时调整。
(5)灌浆
1)钻孔至设计深度,提出钻具。
2)在钻孔中下入直径比钻孔略小的灌浆管,灌浆控制压力0.12MPa,设计灌浆压力0.07MPa,结合现场灌浆试验确定。
3)采用孔底注浆全孔灌注的方法灌注,把注浆管放置离孔底0.5~1.0米处,然后用织布和粘土把注浆孔上段0.5~1m外,周围密封,即可往孔内注浆。
4)灌浆开始先用稀浆(密度1.2g/cm³~1.4g/cm³),经过3~5min后再加大泥浆稠度,灌浆压力由小到大缓慢提升,直至达到起裂压力,堤身发生劈裂,若孔口压力下降和注浆管出现负压(压力表读数为0以下)立即再加大浆液稠度,继续灌浆。
全部灌浆过程中,灌浆压力不得大于灌浆控制压力。
5)作好灌浆记录,并绘制图表。
(6)灌浆综合控制
综合控制包括:灌浆量控制,灌浆压力控制,堤身横向水平位移控制,裂缝开展宽度控制,综合控制施行于灌浆过程的始终。
1)灌浆压力表应安装在灌浆孔孔口进浆管管路上,压力表盘示值分度应不低于10kpa。
以压力表指示范围的中间值为灌浆压力值,应随时观测和记录灌浆压力变化,注意记录瞬时最大压力,对照堤身位移和裂缝张开宽度,合理控制灌浆压力。
2)灌浆量即浆液注入量采用体积法进行量测和控制,每次灌浆量及每段总灌
3)两次灌浆间隔时间根据规范和试验确定,干燥条件和干旱地区可为1~3天。
4)孔口压力,控制在设计最大允许灌浆压力以内。
5)灌浆时,堤顶上、下游两堤肩处横向水平位移的允许量根据试验确定,一般控制在3cm以内,要求在停灌后能基本复原。
6)形成的泥墙为10cm.。
(7)灌浆结束标准及封孔
1)当浆液升至孔口,经连续复灌3次不再吃浆时,即可终止灌浆。
2)当每孔灌完后,可将浆管拔出,注满容重大于1.5g/cm³的稠浆。
如果浆面下降,可继续注稠浆,直至浆面升至坝顶不再下降为止,待孔口完全析水后,应用含水率适中的制浆土料将孔口回填捣实整平。
(8)特殊情况处理
1)裂缝处理
①当堤身表面出现纵向裂缝时,应分析成因,对于湿陷缝,可继续进行灌浆;对于劈裂缝,应加强观测,当裂缝发展到控制宽度时,立即停止灌浆,待裂缝基本闭合后在恢复灌浆。
②当堤身表面出现横向裂缝时,应立即停灌检查。
如裂缝深度较浅,可沿裂缝开挖适当宽度,回填黏土夯实,然后继续灌浆。
如裂缝较深,可用稠浆灌注裂缝,先灌上游,再灌下游,后灌中间。
③当弯曲堤段出现斜向裂缝时,应立即停灌。
改在堤顶上游侧沿裂缝布孔,采用多孔轮灌的方法灌注稠浆堵住裂缝,灌浆时压力宜小,略大于浆液自重压力即可。
待处理好后在进行灌浆。
2)冒浆处理
①堤顶和堤坡冒浆,应立即停止灌浆,挖开冒浆出口,用黏性土料回填夯实。
钻孔周围冒浆,可采用压砂坐反滤处理,再继续灌浆,或采用间歇灌浆的办法处理。
②小生物洞穴冒浆,可先在冒浆洞口压砂封堵,再继续灌浆。
③水下堤坡冒浆,可采用稠浆间歇灌注;堤身与已有建筑物接触带冒浆,可用较稠的黏土水泥浆灌注。
3)串浆处理
①灌浆初期发生相邻孔串浆,如可确认对堤身安全无影响,灌浆孔和串浆孔可同时灌注:如不宜同时灌注,可堵塞串浆孔,然后继续灌浆。
当灌浆后期相邻孔串浆,可减少一次灌浆量。
②如浆液串入观测管,灌浆结束后应对观测设施进行修复或补设。
4)塌坑处理
挖除塌坑部位的泥浆和稀泥,回填黏性土料,分层夯实。
5)隆起处理
发现堤坡隆起时,应立即停灌,分析原因。
如确认堤坡稳定,待灌5~10天后可继续灌浆,并注意监测。
三、质量保证措施
(1)用于灌浆工程的黏土:应符合设计及施工要求,所有材料包括配制的浆材,在使用过程中进行的周期性控制试验,并按监理工程师指示进行质量抽检试验。
(2)制浆材料必须称量,称量允许误差小于5%,黏土等固相材料采用重量称量法。
浆液采用专用机械制浆,搅拌均匀并控制浆液密度,浆液各项指标按设计要求控制。
灌浆过程中浆液容重和输浆量每小时测定1 次并记录,浆液的稳定性和胶体率10天测1次,如浆料发生变化,随时加测。
(3)灌浆泵和灌浆孔口处安装压力表,进浆管路安装压力表。
所选用的压力表灌浆压力在其最大标值的1/4~3/4 之间,压力表在使用前进行标定,使用过程中经常核对,误差不大于5%,不合格和已损坏的压力表严禁使用,压力
表和管路之间设有隔浆装置。
(4)每孔每次平均灌浆量,以孔深计,每米孔深控制在0.3~0.5m,每孔灌浆次数在5 次以上。
灌浆采用分段灌浆方法,由下至上,套管分段灌注,段长可为5~10m。
(5)在灌浆过程中,设专门观测人员负责观测工作,全面控制灌浆质量,及时发现和解决问题。
四、安全文明施工保证措施
(1)进入施工现场必须正确佩戴安全帽及防护用品。
(2)在雨天作业要采取防滑、防雨与防触电的具体措施。
(3)在施工过程中,应严格执行有关机械的安全操作规程,有专人操作并加强机械维修保养,经安全部门联合检验认可后方可投入使用。
(4)加强用电管理,现场严禁使用裸线,不得私接电线,加强线路检查,防止漏电及电路失火,尤其是在大风雪后对供电线路要进行检查,防止断线造成触电事故。
(5)现场安全员要加强安全意识,及时地对安全隐患进行排查,经常性的对工人进行安全培训,进场的新人必须做到安全培训后才能上岗。
(6)所有操作人员严格执行各自岗位的安全操作规程,不违章冒险作业。
做到“安全第一、预防为主、综合治理”“不伤害他人、不伤害自己、不被他人伤害、保护他人不受伤害”。
(7)施工所用的各种机械设备手续合格齐全,运行良好。
定期进行检查和保养维修,保证机械处于良好的状态。
(8)操作(驾驶)人员持证上岗,不得带病作业。
严禁酒后进入施工场区及作业施工。
(9)道路施工现场设置安全警示标志牌。
(10)各种设备进出施工区和过村道路道口要一停、二看、三通过,确保安全进出,杜绝交通事故发生。
五、环保措施
施工过程中严格贯彻落实《河北省建筑施工扬尘防治强化措施18条》、《雄安新区建设工程施工现场扬尘污染防治暂行办法》,推进雄安新区“蓝绿交织、水城共融”建设,具体安排如下:
(1)根据现场实际情况设置泥浆池,必要时采用化学沉淀的方式进行处理废浆,严禁未经沉淀的泥浆直接排放至河流。
(2)安排专人负责施工现场扬尘污染防治工作,项目经理为扬尘污染控制第一责任人。
(3)施工现场使用的机动车辆必须达到国Ⅴ及以上排放标准。
(4)用作制浆的黏土应集中堆放,并采用绿目网进行覆盖。
五、人员、设备计划
附表2:人员配置表
附表3:机械配置表。