溶洞注漿處理技術(shù)交底

1、廣州地鐵技術(shù)交底記錄D1-4 工程名稱廣州市軌道交通三號線北延12標(biāo)【矮崗站】土建工程分部工程施工準(zhǔn)備分 項工程名稱溶洞充填注漿處理技術(shù)交底內(nèi)容：一、溶洞分布情況根據(jù)地質(zhì)補(bǔ)勘資料，矮崗站及站后折返線施工區(qū)域內(nèi)的石灰?guī)r地層存在巖溶溶洞等不良地質(zhì)情況。溶洞分布及相應(yīng)施工鉆孔如下表：表1 溶洞分布及相應(yīng)施工鉆孔布置溶洞編號勘察孔編號物探推測分布面積(m×m)埋深范圍(m-m)灌漿孔130(個)溶洞1補(bǔ)1待測定17.10-17.80m待定補(bǔ)1加2待測定待定補(bǔ)1加4待測定待定說明：正在進(jìn)行補(bǔ)勘加密孔補(bǔ)1#加3、加4孔的鉆探，以對該地段溶洞的發(fā)育、分布情況作進(jìn)一步分析認(rèn)定。2007年12月19日

2、廣州地鐵三號線北延段巖溶處理專家組專題會議上對溶洞處理提出指導(dǎo)意見：1、灰?guī)r巖面在明挖基坑邊線平面位置3m、豎向結(jié)構(gòu)底板以下10m范圍內(nèi)屬于高風(fēng)險地帶，所在范圍內(nèi)的巖溶溶洞必須進(jìn)行注漿處理；2、注漿方式：巖溶溶洞周邊采用雙液漿，中部采用單液漿；先在周邊注漿形成帷幕堵住其地下水通道，再對中心地帶注漿。3、注漿孔平面分布按照2000mm×2000mm網(wǎng)格狀控制整個溶洞的大小。4、充填注漿處理須在圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體施工之前進(jìn)行?，F(xiàn)根據(jù)上述要求和有關(guān)地質(zhì)的勘察資料、補(bǔ)充勘察資料以及設(shè)計圖紙要求制定溶洞處理措施。二、溶洞處理2.1溶洞處理目的通過對溶洞處理，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體施工安全，避免沉陷等意

3、外事故的發(fā)生。溶洞填充物和灰?guī)r地層承載力有很大的差別。通過對地層處理，提高該處地層的承載力，減小不同地層之間的差異沉降。2.2施工方法溶洞處理施工可分為兩步：充填壓密、灌漿。溶洞灌漿采用袖閥管注漿加固法，袖閥管采用50 PVC管(管壁厚4mm，耐壓值7.5MPa)，袖閥管下到溶洞底面，在溶洞段的管壁上鉆6300花眼作為出漿孔，外包橡皮箍作為單向閥。對于高度02m的溶洞，把送漿管直接連通袖閥管，對溶洞內(nèi)的充填物進(jìn)行壓力注漿；對于高度2m以上的溶洞，在袖閥管內(nèi)下入雙塞芯管，對溶洞內(nèi)的充填物分層進(jìn)行壓力注漿，分層厚度為0.51.0m。圖1 鉆孔平面布置示意圖圖2 鉆孔立面布置示意圖2.3充填材料、灌

4、漿參數(shù)的選擇鉆孔平面布置間距為2m；鉆孔直徑：一般灌漿孔直徑為90mm ；灌漿材料：采用32.5R級普通硅酸鹽水泥；溶洞周邊孔注雙液漿，中部孔注單液漿。袖閥管套殼料：水泥：粘土：水1：1.5：1.88（重量比）；固管料為單液水泥漿，配比為：水：水泥1：1.5；袖閥管注漿的漿液配比：水泥：水1：10.5：1，先稀漿后稠漿。注漿速度：3070L/min；注漿壓力0.42.0Mpa， 灌漿終止壓力1.52.0Mpa。如發(fā)現(xiàn)地下有水流通道，孔內(nèi)漏漿嚴(yán)重時，可摻入適量的的水玻璃作為速凝劑。水泥漿與水玻璃體積比C:S=1:(0.51)，其中：水玻璃：濃度為45Be，模數(shù)n=2.42.8。2.4灌漿設(shè)備的選

5、型采用BW-150型注漿機(jī)，設(shè)置回漿管路和溢流閥。注漿泵主要性能要求：流量80L/min，最大壓力4.5MPa，動力11KW，重量300kg。漿液攪拌采用自制的450L快速攪拌筒，轉(zhuǎn)速250r/min，制漿量為610m3/h。灌漿管采用32×2.5無縫鋼管和32五層高壓鋼絲編織膠管，工作壓力為9MPa。2.5漿液攪拌站、泵站設(shè)置現(xiàn)場設(shè)水泥漿攪拌站集中供漿，集中制漿站宜制備純水泥漿液，鋪設(shè)50鍍鋅鐵管輸送至各灌漿點，輸送泵采用BW-250漿泵。各灌漿點設(shè)移動式攪拌筒、灌漿泵設(shè)備，在測定來漿密度后調(diào)制使用。漿泵站布置在交通便利、高程適中的平地上，并且緊鄰水泥倉，以便于材料供應(yīng) ；送漿管路

6、不宜過長，以減小輸漿管路的壓力損失。圖3 灌漿施工平面布置示意圖2.6施工順序整體施工順序：按施工進(jìn)展方向、溶洞分布里程，劃分成多個工點依次展開施工。單個工點施工順序：按溶洞發(fā)育情況，劃分成多個溶洞加固區(qū)，同時展開施工。單個溶洞加固區(qū)施工順序： 鉆孔順序：先鉆中心孔，由內(nèi)向外逐步擴(kuò)大鉆孔探查范圍。 單個溶洞范圍內(nèi)的多個鉆孔都完成，查明溶洞的大小后再進(jìn)行壓力灌漿。 每個鉆孔完成后，隨即安裝袖閥灌漿管； 灌漿順序：由外向內(nèi)進(jìn)行，先對溶洞邊界(加固范圍線)上的鉆孔進(jìn)行充填灌漿，阻斷漿液漏失通道后，再逐步加密灌漿孔，進(jìn)行溶洞區(qū)中部的灌漿壓密。2.7溶洞灌漿技術(shù)措施鉆孔(1) 成孔設(shè)備和鉆進(jìn)方法的選擇：

7、選用XY-100型鉆機(jī)，針對較軟土層采用合金鉆具回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法成孔；針對硬土層和破碎巖層采用風(fēng)動潛孔錘沖擊鉆進(jìn)。(2) 鉆機(jī)安裝：底座水平，機(jī)身穩(wěn)固可靠。調(diào)整鉆機(jī)高度，立軸對正孔位，將鉆具放入孔口管內(nèi)，使孔口管、立軸和鉆桿在一條直線上，用羅盤、水平尺和輔助線檢測立軸方向和傾斜角度。(3) 鉆孔護(hù)壁：采用優(yōu)質(zhì)稀泥漿護(hù)壁。當(dāng)砂層較厚、孔內(nèi)容易出現(xiàn)塌孔時，用108mm套管護(hù)孔，待孔內(nèi)注入套殼料并下入袖閥管后，再將108mm套管提出孔外。(4) 鉆孔注意下事項：鉆孔布置須避開地下管線和既有建筑物基礎(chǔ)。安裝袖閥管、澆注套殼料及固管止?jié){（1）鉆孔至設(shè)計深度后并采用清水洗孔后，立即將套殼料通過鉆桿泵送至孔底，

8、自下而上灌注套殼料至孔口，直至溢出符合濃度要求的原漿液為止。（2）依次下入按注漿段配備的袖閥花管和芯管，下管時及時向管內(nèi)加入清水，克服孔內(nèi)浮力，順暢下入至孔底。（3）套殼料采用粘土和水泥配制，配比范圍為水泥：粘土：水=1:1.5:1.88，漿液比重約為1.5，漏斗粘度24-26s；實際施工時應(yīng)通過多組室內(nèi)及現(xiàn)場試驗，選取最佳配比。根據(jù)工程中的要求，套殼料凝固時間和強(qiáng)度增長速率應(yīng)控制在2-5d內(nèi)可灌漿。（4）袖閥外花管采用50的聚氯乙烯塑料管，在管子注漿段上每隔30cm鉆一排（3-4個）孔眼，孔眼直徑6mm。針對每排孔眼，在管子外面套上一段長10cm厚1-2mm緊貼的橡皮箍并加以固定。（5）固管

9、止?jié){：在袖閥管外花管與孔壁之間的環(huán)狀間隙處下入注漿管，在孔口上部2m孔段壓入止?jié){固管料，直至孔口返止?jié)鉂{為止。止?jié){固管料采用速凝水泥漿，水:水泥=1：1.5?？刹捎盟ＡЩ蚵然}作速凝劑。待凝要待孔口段止?jié){料凝固后才能灌漿。待凝時間控制在25d以內(nèi)。開環(huán)灌漿 開環(huán)：灌漿的前期階段，使用稀漿（或清水）加壓開環(huán)。在加壓過程中，一旦出現(xiàn)壓力突降，進(jìn)漿量劇增，表示已經(jīng)“開環(huán)”。開環(huán)后即按設(shè)計配比開始正式注漿。 灌漿：采用雙栓塞心管進(jìn)行灌漿。根據(jù)各組注漿參數(shù)表要求，從孔底自下而上進(jìn)行注漿，每排孔眼作為一個灌漿段，段長為100cm。 注漿液采用32.5R普硅水泥，注漿時按先灌入稀漿后灌入濃漿的原則逐漸調(diào)整

10、水灰比。開環(huán)壓力為0.35MPa。正常注漿壓力為0.4-0.8MPa。注漿壓力控制在0.42.0MPa以內(nèi)，并由下而上逐漸減小，視具體情況分別采用或作適當(dāng)調(diào)整。 注漿次序：注漿采用跳孔施工，以防發(fā)生串漿現(xiàn)象。 間歇注漿：全孔段注漿完成后，間歇一段時間再進(jìn)行第二次注漿，間歇時間控制在1030min之內(nèi)。終灌標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)?shù)貙又杏辛俗銐虻淖⑷霛{量且注入量小于15L/分鐘時； 當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計值或超過2MPa無法注入時； 發(fā)現(xiàn)被加固建筑物有上抬的趨勢時，立即停止注漿； 發(fā)生串漿或漿液漏失嚴(yán)重時，立即停止注漿。2.7.6后備注漿措施每孔注完漿后，用20水管插入袖閥管內(nèi)，泵入清水把袖閥管內(nèi)殘留水泥漿沖洗干凈

11、，以備復(fù)注。2.8特殊情況處理 灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，可按照下述原則進(jìn)行處理：應(yīng)及早恢復(fù)灌漿，否則應(yīng)立即沖洗袖閥管，而后恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應(yīng)進(jìn)行掃孔，而后恢復(fù)灌漿?；謴?fù)灌漿時，應(yīng)使用開灌比級的水泥漿進(jìn)行灌注。如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前比級的水泥漿繼續(xù)灌注；如注入率較中斷前的減少較多，則漿液應(yīng)逐級加濃繼續(xù)灌注?；謴?fù)灌漿后，如注入率較中斷前的減少很多，且在短時間內(nèi)停止吸漿，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進(jìn)行處理。三.總體施工部署3.1工期安排計劃溶洞充填注漿處理所需總工期為35d

12、，施工期間可根據(jù)工程進(jìn)度需要，適當(dāng)增減施工設(shè)備、人員的投入，以滿足工期要求。工程施工控制指標(biāo)見下表表2施工進(jìn)度指標(biāo)表序號項目進(jìn)度指標(biāo)(每天)工作日 190鉆孔施工2孔42灌漿施工150m33.2設(shè)備、機(jī)械配置計劃表3主要施工機(jī)械、設(shè)備配置表序號設(shè)備名稱數(shù)量(臺套)規(guī)格型號主要工作性能指標(biāo)一鉆孔設(shè)備1鉆機(jī)3XY-100直孔鉆進(jìn)2泥漿泵3BW-50二灌漿設(shè)備3灌漿泵2BW-1504攪漿機(jī)2450L4.5 KW3.3施工人員的配備 表4 施工作業(yè)人員一覽表工作類別配備人數(shù)備注施工隊長1配備一名施工班長專業(yè)技術(shù)人員1材料員1焊工1配備一名施工班長鉆孔班20人配備一名施工班長注漿班15人配備一名施工班長

13、雜工5人配備一名施工班長3.4材料計劃按實際發(fā)生數(shù)量為準(zhǔn)，使用的材料為：水泥、速凝劑和PVC袖閥管。四、灌漿質(zhì)量保證措施嚴(yán)格執(zhí)行公司制定的技術(shù)管理制度和技術(shù)崗位制度，加強(qiáng)全面質(zhì)量管理，建立健全全面質(zhì)量檢查監(jiān)督機(jī)制和施工過程質(zhì)量保證體系，采用“信息管理、動態(tài)施工”的科學(xué)施工方法，確保工程保質(zhì)、保量，按時完成。4.1按施工方案做好各項施工前的準(zhǔn)備工作；4.2做好技術(shù)交底工作。工程項目技術(shù)負(fù)責(zé)人對施工員、機(jī)組隊長進(jìn)行技術(shù)交底，確保施工按方案要求進(jìn)行；4.3做好各種施工機(jī)械的保養(yǎng)、檢修工作，保證施工過程中機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；4.4根據(jù)設(shè)計圖紙測放出注漿孔位，開工前專人復(fù)核檢查；4.5嚴(yán)格掌握好水泥用量

14、，注漿施工時，應(yīng)盡量保證各孔注漿量均衡；4.6鉆孔機(jī)對準(zhǔn)孔位，調(diào)整垂直度，保證垂直成孔；4.7在施工過程發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時匯報，以便采取措施解決問題，嚴(yán)禁盲目施工；4.8認(rèn)真填寫好施工記錄表及施工日記。五、安全保證措施5.1嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行有關(guān)的安全施工規(guī)定。5.2野外工作開始前，必須召開由有關(guān)人員參加公司生產(chǎn)安全會議，強(qiáng)化有關(guān)人員的安全意識，再進(jìn)場施工。5.3管理負(fù)責(zé)人及安全員應(yīng)經(jīng)常到施工現(xiàn)場檢查安全工作，發(fā)現(xiàn)不安全因素，應(yīng)及時采取措施予以消除。5.4設(shè)備操作人員要嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行安全文明施工。六、環(huán)境保護(hù)措施6.1用磚砌用泥漿池，防止鉆孔時泥漿外溢，污染周圍地面。同時用膨潤土制作高性能泥漿，減少泥漿的用量。6.2施工所產(chǎn)生的廢漿、廢水