袖阀管注浆施工方案
1、 编制目的
长沙市轨道交通2号线一期工程16标出入段与U型槽从光达站向东引出,以R-200小半径曲线偏转向北,线路先以2‰的下坡牵出光达站,然后出线段以33.2‰(入线段32.67‰)的上坡引入黄兴车辆段。出入段线地下段总长度为436.5m,其中矩形结构196.5m,U型槽结构240m。经勘查可知,该地段地层结构简单,基岩面相对稳定,属构造稳定地区,不会发生坍塌、滑坡、泥石流、断层错动、软土震陷等地质灾害,因此本段采用放坡开挖,基坑采取帷幕注浆进行止水。
袖阀管注浆是将袖阀式注浆管通过钻孔插入地层,采用分段注浆工艺,使浆液在压力条件下,较均匀地进入地层,以达到浆液在地层中分段可控、均匀扩散的目的。
采用后退式分段静压袖阀管注浆工艺,均匀充填及固结地层后,土体稳固性和承载力普遍提高。
2、施工方案
2.1 袖阀管单液注浆施工参数选择
注浆钻孔范围及深度根据注浆目的、地质状况、土孔隙比大小、地下水分布状况以及工程实际情况确定。
根据地质勘测报告注浆区域主要为素填土、黏土、粉质粘土、粉土、粉细砂、卵石层。
2.1.1 注浆孔距
注浆帷幕宽度为2m,注浆管2排,间距1.2m×1m。深度为10米。
2.1.2浆液水灰比:
水 :水泥 0.75 :1~1 :1
2.1.3注浆设备:水泥搅拌机、BW150泵;
2.1.4注浆压力:周边孔:0.2~1.5Mpa;中央孔:0.8~2.0Mpa
2.1.5终灌标准:周边孔在1.5Mpa压力,持续3~4次;中央孔按0.4~2.0Mpa控制,持续3次;单孔注浆结束标准,要求少量多次、反复灌浆;每段注浆都正常进行,注浆压达到设计终压2.0Mpa并继续注浆10min以上,或虽未达到设计终压,但注浆量已达到设计注浆量,即可结束本孔注浆。[1**********] DY-1 HT-150
2.1.6注浆速度:注浆速度宜为20~70L/min。
2.1.7分段注浆:分段注浆间距宜为0.6~1.0m。(垂直方向)
2.2袖阀管施工注意事项
2.2.1材料要求:施工原材料必须符合设计要求,进场材料必须具有合格证,并按有关规定送检合格后方可使用,水泥采用强度等级为32.5普通硅酸盐水泥或矿渣水泥,受潮结块不得使用。水泥等材料的各项技术指标应符合现行国家标准,并应附有出厂合格证和试验报告。
2.2.2浆体应按照试验确定的配合比,经计量后用搅拌机充分搅拌均匀。水泥砂浆必须按比例拌合,搅拌时间不得小于5分钟,
并不得间断,并应在注浆过程中不停缓慢搅拌。
2.2.3注浆前应进行有效封孔,保证分段注浆时各段之间不窜
浆。
2.3定位
根据袖阀管注浆止水和加固土体的具体情况,结合注浆影响半
径,孔位布臵如下图,施工前进行场地围蔽及平整,用经纬仪或全站仪,测放出各施工区的注浆孔位,并用打木桩或钢筋的方式作标
2.4成孔
成孔采用XY-2PC 型地质钻机,钻孔直径为60mm,结合现场实际情况,在成孔过程中,施工人员随时注意孔内返浆的变化,调整施工工艺,确保成孔顺利进行。成孔深度一般要求比设计深度深20~30cm。如钻进过程中出现塌孔,可采用泥浆循环护壁成孔。钻进过
程中要做好记录,为注浆作业提供参考数据。
2.5 清孔
连接注浆管,用注浆泵向孔内泵送大量清水,将孔内的泥浆和沉渣冲出孔外,直至孔口返出清水。
2.6 浇注套壳料
在成孔及清孔完成后,向钻孔内浇注套壳料,套壳料利用钻机
钻杆进行灌注,用来防止袖阀注浆管在注浆过程中变形、变位或损坏,并能保证水泥浆通过。套壳料要求收缩性小,脆性较高,粘度较低,析水率较小,稳定性高,早期强度高。套壳料配制采用粘性土、水泥主要材料配制,为了提高套壳料的脆性,可掺入细砂或粉煤灰等。套壳料配合比为(重量比)水泥:粘土:水=1:1.5:1.88。
套壳料用量(m3)=1.3×π×(检测孔半径2-袖阀管半径2)
×注浆段高度。套壳料浇注方法:通过钻杆下到孔底或导管下到孔底,用泥浆泵将拌好的套壳料经钻杆或导管注入孔内即注浆段。
2.7下袖阀管
待浇注完套壳料后,按要求注浆段下花管,空段下实管,地面
预留高度(0.2~0.3m)(花管为注浆管,实管为隔离输浆管)。并在管内充满清水,可克服浮力,检查密封性。下管时尽量使袖阀管垂直居于孔中心,花管连接牢固,袖阀管下底端要套好锥形堵头,上顶端要戴上保护帽。
2.8固管止浆
浆液配合比为水:水泥=1:0.75,在袖阀管与孔壁之间的空隙
中下入1/2钢管至套壳料面,从1/2″钢管中注入配臵好的浆液直至
孔口返出,孔口浆面下沉后应多次回灌,保证固管止浆效果。
2.9 注浆
待套壳料具有一定强度后,将带双塞的注浆钢管从袖阀管中下到孔底注浆位臵,自下而上分段注浆,每段注浆长度成为注浆步距。注浆压力为0.2~0.5MPa,终灌标准为:稳压时间20 分钟,压力为0.5MPa,浆注入量小于2 升,即可终止。开口钢管长度为注浆步距长度。注浆步距一般选取0.6--1m,这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。对于砂层,注浆步距宜采用低值;对卵石或破碎岩层,注浆步距宜采用高值。注浆过程中,每段注浆完成后,向上或向下移动一个步距的芯管长度。宜采用提升设备移动,或人工采用2个管钳对称夹住芯管,两侧同时均匀用力,将芯管移动。每完成3--4m注浆长度,要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后,在注浆管上口盖上闷盖,以便于复注施工。注浆过程要做好注浆的施工记录,记录好孔号及其注浆的起止时间、注浆量、注浆压力等情况。注浆工作应遵循:注浆间隔分层、慢速静压并一孔多注,从而满足加固土体的要求。
3、主要管理人员及施工人员配备
项目经理部定员25人,设项目经理1名、项目总工程师1名、副经理1名、党工委书记1名、经理部内设工程部(7人)、物资设备部(2人)、安质部(2人)、财务部(2人)、计合部(2人)、办公室(2人)、试验室(4人)等五部一室六个职能部门。
项目部下设袖阀管注浆施工队,袖阀管注浆拟投入2台钻机。16人昼夜倒班,在30天之内完成全部工作内容。
主要设备计划表
4、质量保证措施
4.1组织机构
为了保证袖阀管施工的工程质量,在工程的实施过程中建立强
有力的质量保证体系,认真贯彻ISO9001质量管理标准,认真执行有关加强质量管理的法规与文件,开展全面质量管理。
成立以项目经理为组长,总工程师、副经理为副组长,各相关
业务部门参加的施工质量管理组织机构,安全质量环保部为质量保证的专职机构。
工程技术部副组长:总工程师 副组长:项目副经理质量管理组织机构框图 组长:项目经理 计财部 安质环保部 物资设备部综合办公室工地试验室
质量检查工程师 施工队专职质检员及工班兼职质检员
4.2质量保证注意事项
4.2.1将孔位附近场地整平后,再测量放样。
4.2.2在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步调整,并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整,以确保注浆效果。
4.2.3孔口止浆率不得小于90%;每循环注浆的扩散半径合格率不得低于90%。
4.2.4任一钻孔注浆时,应将其相邻孔作为观测孔,观察孔内排气、排水、冒浆等情况,并做好详细记录,以确定浆液扩散情况。
4.2.5注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管,如多做试验选定合理的凝结时间,注意压力的变化,如压力升高要及时提升芯管;
4.2.6注浆施工时,应设臵观测点进行监测,不允许地面产生裂缝和抬升情况。一旦发现地面有产生裂缝和抬升倾向,必须及时调整注浆压力和注浆量。
4.2.7制作浆液时,水灰比要按设计严格控制,不得随意变更;
4.2.8严密监视注浆压力和注浆量,出现异常时应立即停止灌入,查明原因并采取相应措施;
4.2.9在进行注浆时,如受活动地下水影响,注浆时适当掺加速凝剂,控制浆液凝固时间在10~20秒钟左右。
4.2.10注浆过程中,做好详细的施工记录、分析和资料整理工作,经常对比相邻注浆孔的流量、压力和注浆量等参数,做到信息化施工,分析注浆中存在的问题,并及时解决。
5、安全保证措施
5.1 安全管理体系
为确保袖阀管施工过程中的安全,建立健全安全管理体系,建
立以项目经理为组长,项目副经理为副组长,包括专职安检工程师等人员的安全领导小组,坚持管生产必须管安全的原则,建立健全岗位责任制,从组织、制度上保证安全生产,做到规范施工,安全操作。
安全管理组织机构框图
工程技术部:张超 项目经理:魏瑞 项目副经理:杨优平项目总工程师:陈国康
安全质量部:张荣庆 办公室:马元光 安全检查工程师:李帆 各施工队队长、专职安全员 各工班(组)长、兼职安全员
操作人员自检、互检、交接检
5.2现场安全措施
5.2.1施工前应检查高压设备和管路系统,其压力和流量需满足设计要求,应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠,泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物,各类密封圈必须良好,无渗漏现象,否则接头断开、软管破裂,将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检验(试压检验到当地压力容器检验所检验),必须确保在达到规定压力时能断销卸压,绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。
5.2.2所有施工人员必须戴安全帽,特殊工种按规定佩戴防护用品。
5.2.3做好设备检修保养,安拆钻杆按操作规程进行,严禁精力不集中而产生危险。
5.2.4浆液目前一般以水泥浆为主,但有时也加入其他化学添加剂,一般说浆液硬化后对人畜均无害,但硬化前的液体进到眼睛里时,必须立即进行充分清洗,并及时到医院治疗;
5.2.5搞好安全用电,架设电线应绝缘良好,悬挂高度及间距必须符合安全规定,做到“一机一箱一闸一漏”。
二0一一年三月二十九日
袖阀管注浆施工方案
1、 编制目的
长沙市轨道交通2号线一期工程16标出入段与U型槽从光达站向东引出,以R-200小半径曲线偏转向北,线路先以2‰的下坡牵出光达站,然后出线段以33.2‰(入线段32.67‰)的上坡引入黄兴车辆段。出入段线地下段总长度为436.5m,其中矩形结构196.5m,U型槽结构240m。经勘查可知,该地段地层结构简单,基岩面相对稳定,属构造稳定地区,不会发生坍塌、滑坡、泥石流、断层错动、软土震陷等地质灾害,因此本段采用放坡开挖,基坑采取帷幕注浆进行止水。
袖阀管注浆是将袖阀式注浆管通过钻孔插入地层,采用分段注浆工艺,使浆液在压力条件下,较均匀地进入地层,以达到浆液在地层中分段可控、均匀扩散的目的。
采用后退式分段静压袖阀管注浆工艺,均匀充填及固结地层后,土体稳固性和承载力普遍提高。
2、施工方案
2.1 袖阀管单液注浆施工参数选择
注浆钻孔范围及深度根据注浆目的、地质状况、土孔隙比大小、地下水分布状况以及工程实际情况确定。
根据地质勘测报告注浆区域主要为素填土、黏土、粉质粘土、粉土、粉细砂、卵石层。
2.1.1 注浆孔距
注浆帷幕宽度为2m,注浆管2排,间距1.2m×1m。深度为10米。
2.1.2浆液水灰比:
水 :水泥 0.75 :1~1 :1
2.1.3注浆设备:水泥搅拌机、BW150泵;
2.1.4注浆压力:周边孔:0.2~1.5Mpa;中央孔:0.8~2.0Mpa
2.1.5终灌标准:周边孔在1.5Mpa压力,持续3~4次;中央孔按0.4~2.0Mpa控制,持续3次;单孔注浆结束标准,要求少量多次、反复灌浆;每段注浆都正常进行,注浆压达到设计终压2.0Mpa并继续注浆10min以上,或虽未达到设计终压,但注浆量已达到设计注浆量,即可结束本孔注浆。[1**********] DY-1 HT-150
2.1.6注浆速度:注浆速度宜为20~70L/min。
2.1.7分段注浆:分段注浆间距宜为0.6~1.0m。(垂直方向)
2.2袖阀管施工注意事项
2.2.1材料要求:施工原材料必须符合设计要求,进场材料必须具有合格证,并按有关规定送检合格后方可使用,水泥采用强度等级为32.5普通硅酸盐水泥或矿渣水泥,受潮结块不得使用。水泥等材料的各项技术指标应符合现行国家标准,并应附有出厂合格证和试验报告。
2.2.2浆体应按照试验确定的配合比,经计量后用搅拌机充分搅拌均匀。水泥砂浆必须按比例拌合,搅拌时间不得小于5分钟,
并不得间断,并应在注浆过程中不停缓慢搅拌。
2.2.3注浆前应进行有效封孔,保证分段注浆时各段之间不窜
浆。
2.3定位
根据袖阀管注浆止水和加固土体的具体情况,结合注浆影响半
径,孔位布臵如下图,施工前进行场地围蔽及平整,用经纬仪或全站仪,测放出各施工区的注浆孔位,并用打木桩或钢筋的方式作标
2.4成孔
成孔采用XY-2PC 型地质钻机,钻孔直径为60mm,结合现场实际情况,在成孔过程中,施工人员随时注意孔内返浆的变化,调整施工工艺,确保成孔顺利进行。成孔深度一般要求比设计深度深20~30cm。如钻进过程中出现塌孔,可采用泥浆循环护壁成孔。钻进过
程中要做好记录,为注浆作业提供参考数据。
2.5 清孔
连接注浆管,用注浆泵向孔内泵送大量清水,将孔内的泥浆和沉渣冲出孔外,直至孔口返出清水。
2.6 浇注套壳料
在成孔及清孔完成后,向钻孔内浇注套壳料,套壳料利用钻机
钻杆进行灌注,用来防止袖阀注浆管在注浆过程中变形、变位或损坏,并能保证水泥浆通过。套壳料要求收缩性小,脆性较高,粘度较低,析水率较小,稳定性高,早期强度高。套壳料配制采用粘性土、水泥主要材料配制,为了提高套壳料的脆性,可掺入细砂或粉煤灰等。套壳料配合比为(重量比)水泥:粘土:水=1:1.5:1.88。
套壳料用量(m3)=1.3×π×(检测孔半径2-袖阀管半径2)
×注浆段高度。套壳料浇注方法:通过钻杆下到孔底或导管下到孔底,用泥浆泵将拌好的套壳料经钻杆或导管注入孔内即注浆段。
2.7下袖阀管
待浇注完套壳料后,按要求注浆段下花管,空段下实管,地面
预留高度(0.2~0.3m)(花管为注浆管,实管为隔离输浆管)。并在管内充满清水,可克服浮力,检查密封性。下管时尽量使袖阀管垂直居于孔中心,花管连接牢固,袖阀管下底端要套好锥形堵头,上顶端要戴上保护帽。
2.8固管止浆
浆液配合比为水:水泥=1:0.75,在袖阀管与孔壁之间的空隙
中下入1/2钢管至套壳料面,从1/2″钢管中注入配臵好的浆液直至
孔口返出,孔口浆面下沉后应多次回灌,保证固管止浆效果。
2.9 注浆
待套壳料具有一定强度后,将带双塞的注浆钢管从袖阀管中下到孔底注浆位臵,自下而上分段注浆,每段注浆长度成为注浆步距。注浆压力为0.2~0.5MPa,终灌标准为:稳压时间20 分钟,压力为0.5MPa,浆注入量小于2 升,即可终止。开口钢管长度为注浆步距长度。注浆步距一般选取0.6--1m,这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。对于砂层,注浆步距宜采用低值;对卵石或破碎岩层,注浆步距宜采用高值。注浆过程中,每段注浆完成后,向上或向下移动一个步距的芯管长度。宜采用提升设备移动,或人工采用2个管钳对称夹住芯管,两侧同时均匀用力,将芯管移动。每完成3--4m注浆长度,要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后,在注浆管上口盖上闷盖,以便于复注施工。注浆过程要做好注浆的施工记录,记录好孔号及其注浆的起止时间、注浆量、注浆压力等情况。注浆工作应遵循:注浆间隔分层、慢速静压并一孔多注,从而满足加固土体的要求。
3、主要管理人员及施工人员配备
项目经理部定员25人,设项目经理1名、项目总工程师1名、副经理1名、党工委书记1名、经理部内设工程部(7人)、物资设备部(2人)、安质部(2人)、财务部(2人)、计合部(2人)、办公室(2人)、试验室(4人)等五部一室六个职能部门。
项目部下设袖阀管注浆施工队,袖阀管注浆拟投入2台钻机。16人昼夜倒班,在30天之内完成全部工作内容。
主要设备计划表
4、质量保证措施
4.1组织机构
为了保证袖阀管施工的工程质量,在工程的实施过程中建立强
有力的质量保证体系,认真贯彻ISO9001质量管理标准,认真执行有关加强质量管理的法规与文件,开展全面质量管理。
成立以项目经理为组长,总工程师、副经理为副组长,各相关
业务部门参加的施工质量管理组织机构,安全质量环保部为质量保证的专职机构。
工程技术部副组长:总工程师 副组长:项目副经理质量管理组织机构框图 组长:项目经理 计财部 安质环保部 物资设备部综合办公室工地试验室
质量检查工程师 施工队专职质检员及工班兼职质检员
4.2质量保证注意事项
4.2.1将孔位附近场地整平后,再测量放样。
4.2.2在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步调整,并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整,以确保注浆效果。
4.2.3孔口止浆率不得小于90%;每循环注浆的扩散半径合格率不得低于90%。
4.2.4任一钻孔注浆时,应将其相邻孔作为观测孔,观察孔内排气、排水、冒浆等情况,并做好详细记录,以确定浆液扩散情况。
4.2.5注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管,如多做试验选定合理的凝结时间,注意压力的变化,如压力升高要及时提升芯管;
4.2.6注浆施工时,应设臵观测点进行监测,不允许地面产生裂缝和抬升情况。一旦发现地面有产生裂缝和抬升倾向,必须及时调整注浆压力和注浆量。
4.2.7制作浆液时,水灰比要按设计严格控制,不得随意变更;
4.2.8严密监视注浆压力和注浆量,出现异常时应立即停止灌入,查明原因并采取相应措施;
4.2.9在进行注浆时,如受活动地下水影响,注浆时适当掺加速凝剂,控制浆液凝固时间在10~20秒钟左右。
4.2.10注浆过程中,做好详细的施工记录、分析和资料整理工作,经常对比相邻注浆孔的流量、压力和注浆量等参数,做到信息化施工,分析注浆中存在的问题,并及时解决。
5、安全保证措施
5.1 安全管理体系
为确保袖阀管施工过程中的安全,建立健全安全管理体系,建
立以项目经理为组长,项目副经理为副组长,包括专职安检工程师等人员的安全领导小组,坚持管生产必须管安全的原则,建立健全岗位责任制,从组织、制度上保证安全生产,做到规范施工,安全操作。
安全管理组织机构框图
工程技术部:张超 项目经理:魏瑞 项目副经理:杨优平项目总工程师:陈国康
安全质量部:张荣庆 办公室:马元光 安全检查工程师:李帆 各施工队队长、专职安全员 各工班(组)长、兼职安全员
操作人员自检、互检、交接检
5.2现场安全措施
5.2.1施工前应检查高压设备和管路系统,其压力和流量需满足设计要求,应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠,泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物,各类密封圈必须良好,无渗漏现象,否则接头断开、软管破裂,将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检验(试压检验到当地压力容器检验所检验),必须确保在达到规定压力时能断销卸压,绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。
5.2.2所有施工人员必须戴安全帽,特殊工种按规定佩戴防护用品。
5.2.3做好设备检修保养,安拆钻杆按操作规程进行,严禁精力不集中而产生危险。
5.2.4浆液目前一般以水泥浆为主,但有时也加入其他化学添加剂,一般说浆液硬化后对人畜均无害,但硬化前的液体进到眼睛里时,必须立即进行充分清洗,并及时到医院治疗;
5.2.5搞好安全用电,架设电线应绝缘良好,悬挂高度及间距必须符合安全规定,做到“一机一箱一闸一漏”。
二0一一年三月二十九日