巖溶注漿施工工法

巖溶注漿施工工法編制單位批準單位工法編號：編制人：中國建筑第五工程局有限公司編制單位批準單位工法編號：編制人：中國建筑第五工程局有限公司中國建筑工程總公司Y 、亠前言巖溶是地下工程和基礎工程中常見的不良地質問題之一，尤其在地下工程中由于巖溶引起的突水、突泥事故直接危及人員和設備安全。近年來，隨著注漿法的應用和發(fā)展，在地下工程和地基基礎工程中顯示出廣闊的應用前景。它以經(jīng)濟、安全和有效的特點應用于巖土體的加固、堵水施工中注漿技術目前已成為我國巖溶發(fā)育區(qū)工程技術領域的一個重要分支，它具有施工設備簡單，投資小、損耗小，操作工人少，工期短、見效快，施工中產(chǎn)生的噪聲和振動小，對環(huán)境影響小，在狹窄的場地和空間均可施工，加固深度可深可淺，易于控制等許多優(yōu)點，因而這種方法在土建、市政工程、水利電力、交通能源、隧道、地下鐵道、礦井、地下建筑等眾多領域被廣泛的應用，且具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益。中建股份贛韶鐵路工程項目部四分部由中建五局承建，起訖里程DK145+934?DK172+600,線路全長26.666km,開工日期為2009年8月18日，計劃竣工日期為2011年8月30日，總工期24.5個月。管段地處廣東省韶關市境內(nèi)，分部駐地位于仁化縣周田鎮(zhèn)。其中DK153+830?DK154+470、DK158+600?DK159+400共1440m巖溶注漿段。實踐結果表明，通過巖溶注漿，能有效地提高巖溶路基的地基承載力。工法特點本工法注漿工藝可以用來加固巖溶地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。既能形成較高強度的旋噴樁固結體，又能通過滲透、劈裂和擠密的方式提高巖土層的強度。本工法適用加固工程范圍廣，可用于對既有建筑物（如房屋、公路、橋梁）地基基礎進行加固，也可用于樁基（大口徑鉆孔樁、挖孔樁）缺陷的加固。適用范圍3.1水電建設中的防滲與加固注漿；3.2礦山防水與加固注漿；3.3建筑地基防水與加固注漿；3.4路橋工程中的加固與防水注漿；3.5路基工程巖溶地區(qū)和軟土地區(qū)加固處理3.6地下倉庫建設中的注漿；3.7垃圾填埋場的防滲注漿；3.8其它如防火4工藝原理利用液壓、氣壓或者電化學原理，把漿液均勻注入地層中；漿液以充填、滲透和擠密等方式，替換土顆粒間或者巖石裂隙間的水分和空氣；漿液固化成固結體與原來的地層形成一個強度、防水及化學穩(wěn)定等性能有所提高的結石體，這一過程叫做注漿。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程巖溶路基壓漿工藝流程圖操作要點注漿孔鉆探技術a、 測放孔位：根據(jù)設計圖紙，按I、II序進行統(tǒng)一編號，并現(xiàn)場測放孔位，標高，進行統(tǒng)一編號釘樁。鉆孔偏差不大于50cm。因地質、施工場地等情況需要移動孔位時，應報設計單位核準。b、 鉆機就位平整場地、機臺后，設置鉆機，調(diào)平機架、機體。c、 開孔鉆探開孔前先了解有無地下埋藏物，確認無誤后采用三翼鉆頭、巖芯管開孔鉆進。開孔直徑不小于?110mm。d、 土層鉆進土層鉆探采用?108mm鉆頭鉆進，每一回次鉆完后，取出土芯、巖芯，擺放整齊，并用標簽記錄不同土層的深度。對于地層含大量礫石/礫砂、土層地質較松散的樁孔應采用?110套管，護壁套管露出地面0.2?0.5米。e、 巖層鉆進基巖面以下采用?91鉆頭，鉆孔過程中均取出巖芯，擺 放整齊，用小標簽記錄不同巖性以及溶洞的深度，確定土石界面。鉆至設計深度后，對鉆孔進行清洗，宜維持20min鐘。f、 全段路基基底采用壓力注漿加固，按照分序原則布置二個序列注漿孔，先施工第一序列孔，再施工第二序列孔。g、 鉆進過程注意事項：1、 在鉆孔通過土層和巖溶發(fā)育破碎帶時，采用跟管干鉆，鉆至巖層后可采用飽和水鉆進，嚴禁使用泥漿鉆、大水沖水鉆進。2、 鉆孔深度根據(jù)具體土層厚度、巖溶洞穴和土洞形態(tài)、埋深綜合確定。3、 在地下水位高于土石界面時，在進行鉆進時要做好封水工作，鉆孔不得偏斜。注漿材料：按設計要求，注漿材料采用PO42.5水泥，以及注漿管材等。注漿前準備：根據(jù)設計圖及注漿孔巖溶發(fā)育程度，做好漿液配比用料，水灰比為0.8:1?1:1。檢查攪拌機、注漿泵等設備運轉情況；壓漿孔孔口蓋換上混合器（法蘭盤），對管路進行試壓、檢查管路、接頭的連接、密封質量。當控制漿液漏失處理局部使用雙液堵漏時，水玻璃與漿液體積比以試驗確定，水玻璃濃度35?40be'，模數(shù)2.4?3.4。注水試驗：選取代表性孔進行注水試驗，確定注漿前單位長度吸水量。注漿管：注漿采用金屬注漿管，有空洞需要填充水泥砂漿或水泥碎石粉漿時，內(nèi)徑不小于50mm,伸入注漿范圍頂面以下為花管，且長度不小于0.5m。注漿底部為破碎帶或溶洞時，應充填混合良好的水泥砂漿或水泥碎石粉漿封閉底部通道。注漿的方式采用動態(tài)施工的方式：采用自流注漿和壓力注漿相結合。注漿壓力參數(shù)：在灰?guī)r中不小于0.2~0.4MPa，終于壓力0.2~0.5MPa。對土洞、空洞或半充填溶洞，應高壓沖填粉煤灰、砂、碎石后再進行注漿處理。注漿時當注入率較大時，可摻入一定量的粉土或粉煤灰，粉土摻入量（水泥重量的10%，粉煤灰摻入量為水泥重量的20%?50%）。在終注壓力下連續(xù)注漿10min的注入率不大于5L/min，可終止注漿。達到以下條件可結束注漿：⑴注漿口口壓力維持在0.5MPa左右，時間可維持在10min。⑵冒漿點超過注漿范圍3?5m時。⑶單孔進漿量達到平均設計壓漿量的1.5?2倍，且進漿量明顯減少時。⑷特殊條件控制標準：當注漿壓力不大或降低注漿量，基底出現(xiàn)異常上鼓，應終止注漿，同時采用附近注漿孔“補償”等措施。注漿漿結束后，經(jīng)質量檢查工程師檢查，通知監(jiān)理工程師檢查確認終孔條件。6材料與設備材料本工法所需主要材料品種見表6.1-1，數(shù)量需根據(jù)工程具體情況確定。表6.1-1主要材料品種表序號名稱型號或規(guī)格單位數(shù)量備 注1水泥PO42.5T300（每日）根據(jù)工點計劃用量2電纜線60mm2m20003配電箱600Am2?104方木m31005鋼制注漿管50m2000下部為花管6其他鐵絲、麻繩、木板、竹腳手板機械設備本工法所需機械電器設備品種見表6.2-1，數(shù)量需根據(jù)工程具體情況確定。表6.2-1主要施工設備機具和設備清單序號設備類型型號1鉆機XY-150、XY-1002注漿泵BW-2503手推車簡易4攪漿桶通用5其他配套零配件機具若干質量控制a施工前的質量控制熟悉、掌握質量控制的依據(jù)及設計要求，對進場原料按批量及時驗收送檢，合格后方可使用。巖溶注漿工程遵照“探灌結合”，根據(jù)現(xiàn)場施工勘探成果，以檢驗機械性能、工藝是否符合技術要求，了解該工區(qū)的施工難易程度。施工前進行技術交底，讓施工人員掌握施工組織設計內(nèi)容，施工要點及關鍵環(huán)節(jié)。按施工組織設計施工，與甲方代表、監(jiān)理密切聯(lián)系，匯報項目質量控制的方法，接受監(jiān)理和甲方代表的監(jiān)督。b施工過程的質量控制質檢員配合甲方監(jiān)理對施工工藝全過程采取觀察、檢查、量測、試驗等手段進行控制、做好巖溶注漿施工記錄和施工日志的填寫。本工序未達到質量要求，不得進行下一道工序。嚴格按有關技術要求施工，控制水泥、粉煤灰摻入量、確保巖溶注漿量和注漿質量。安全措施所有特種作業(yè)人員必須持證上崗，進入施工現(xiàn)場的一切人員必須戴安全帽，嚴格三穿一戴，嚴禁酒后上班；夜間施工配備足夠燈光，確保夜間施工安全；施工現(xiàn)場所有設備、設施及安全裝置、工具和勞保用品等要經(jīng)常進行檢測，鋼絲繩等易損件要及時更新，確保完好和安全使用，設備運轉及維修應專門記錄，便于現(xiàn)場管理及分析檢查；施工現(xiàn)場內(nèi)的一切電源、電路的安裝和拆除必須有持證電工專管，電器必須接地并使用漏電保護開關。各機用電必須分閘，嚴禁一閘多機和一閘多用，現(xiàn)場電纜必須架設并懸掛警示牌；施工人員必須嚴格遵守崗位責任制，操作時思想集中，注意觀察各種設備和機械的運作情況，防止工傷和機械事故的發(fā)生；所有進入施工現(xiàn)場人員都應佩戴證明身份的胸卡，施工人員統(tǒng)一著裝，有業(yè)主單位統(tǒng)一標志，非施工人員不得擅自進入施工現(xiàn)場，特殊情況要經(jīng)保衛(wèi)工作負責人批準；進行安全教育，不斷地加強現(xiàn)場每位施工人員的安全意識，現(xiàn)場施工人員應當遵紀守法，不參與不健康的活動；安全用電措施a、 動力及照明主干線采用三相五線制，安裝漏電保護裝置，確保動力和配電盤箱接零接地，防止漏電傷人。b、 現(xiàn)場設置施工現(xiàn)場用電管理負責人，負責各種機電設備的用電許可證發(fā)放。對進入工地的電氣工作人員進行用電操作交底并檢查監(jiān)督工地用電安全。c、 工作人員必須嚴格遵守有關規(guī)程。d、 嚴格執(zhí)行交接班制度。e、 現(xiàn)場的電纜線埋管穿線或架空敷設、地面設標記。f、 值班電工對新進入工地的各種電機和電器設備必須檢查，必要時進行絕緣測定，符合要求并取得用電許可證后方可投入使用。消防保衛(wèi)措施a、 嚴格執(zhí)行《中華人民共和國消防條例》和公安部關于建筑工地的基本措施。加強消防工作的領導，現(xiàn)場設消防員，對進場職工進行消防知識教育，建立安全用火制度。b、 現(xiàn)場劃分用火作業(yè)區(qū)、易燃易爆材料區(qū)、生活區(qū)，按規(guī)定保持用火距離。如果條件有限，防火達不到標準時，應采取相應的防火措施，適當?shù)販p小防火距離，這種做法要征求當?shù)叵啦块T意見。c、 現(xiàn)場臨建設施、倉庫、易燃易爆料場和用火處要有足夠的滅火工具和設備，對消防器材由專人負責管理并定期檢查。d、 施工現(xiàn)場嚴禁施工人員亂用明火，使用明火時要遠離易燃易爆物，并事先準備好消防器材。e、 在存放氧氣瓶等易爆物的庫房內(nèi)，照明電線要有保護層，接頭要接牢，還要在庫房內(nèi)設防爆燈具，開關設在庫外，并要派專人對其進行看護。機電安全規(guī)定a、 電工要持證上崗，電器必須接地接零和使用漏電保護開關。b、 電器設備及開關必須保持完好，安全設施裝置齊全，按規(guī)定使用合格的保險絲。c、 啟動電機前所有操作人員要站在安全位置，停止工作或停電要切斷電源，在雷雨天氣中進行電器設備的檢修和調(diào)試，更要特別注意安全。d、 各類電氣設備、線路不準超負荷使用，線路接頭要接牢，防止設備線路過熱或打火短路，對電氣設備和線路要派專人負責管理，并定期檢查。e、 工地上嚴禁亂接、亂拉電線以免因用電不善而引起火災。環(huán)保措施嚴格執(zhí)行《環(huán)境管理體系要求及使用指南》(GB/T24001-2004-IS014001-2004)。環(huán)境目標：生活、施工廢水排放達標率100%；固體廢棄物分類處置率100%。進行環(huán)境因素的識別和評價開工前，由項目負責人組織項目部人員，對環(huán)境因素識別，主要考慮施工原材料、電、水、油等能源資源的浪費，噪音、施工污水的排放，確定項目的《環(huán)境因素清單》和《環(huán)境因素評價表》，通報監(jiān)理和業(yè)主代表。嚴格遵守國家和地方政府的環(huán)境保護法規(guī)。對臨時使用的材料棚，水池等盡量在鐵路征地范圍內(nèi)，少占或不占農(nóng)田。對冒漿污染及時清洗，水泥漿拌合障挖好沉淀池、排污溝，保證水泥漿不四處漫溢。效益分析本工法與常規(guī)爆破相比，在臨近建筑物按規(guī)范限制只能采用機械開挖的區(qū)域能實現(xiàn)爆破開挖，不僅提高了炸藥的破巖能量利用率，而且極大地縮短了工期，降低了施工成本。同時，由于爆后邊坡完整，還會節(jié)省邊坡治理經(jīng)費，經(jīng)濟效益顯著。本工法由于有效地控制了爆破振動損傷和飛石，不僅提高了施工作業(yè)的安全度，而且也大大降低了對環(huán)境的影響程度。特別是在維護社會穩(wěn)定、踐行科學發(fā)展觀、創(chuàng)建和諧的建設施工環(huán)境方面具有顯著的社會效益。本工法較好地解決了城市高密集地區(qū)