軌道交通工程溶洞充填注漿處理技術(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(hào)線北延12標(biāo)【矮崗站】土建工程分部工程施工準(zhǔn)備分 項(xiàng)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(hào)勘察孔編號(hào)物探推測(cè)分布面積(mm)埋深范圍(m-m)灌漿孔130(個(gè))溶洞1補(bǔ)1待測(cè)定17.10-17.80m待定補(bǔ)1加2待測(cè)定16.90-18.40待定補(bǔ)1加4待測(cè)定16.80-18.30待定說(shuō)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(duì)該地段溶洞的發(fā)育、分布情況作進(jìn)一步

2、分析認(rèn)定。2007年12月19日廣州地鐵三號(hào)線北延段巖溶處理專家組專題會(huì)議上對(duì)溶洞處理提出指導(dǎo)意見(jiàn)：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(xiǎn)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(duì)中心地帶注漿。3、注漿孔平面分布按照2000mm2000mm網(wǎng)格狀控制整個(gè)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。現(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(jì)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2.1.1通過(guò)對(duì)溶洞處理，確保圍護(hù)結(jié)

3、構(gòu)和主體施工安全，避免沉陷等意外事故的發(fā)生。2.1.2溶洞填充物和灰?guī)r地層承載力有很大的差別。通過(guò)對(duì)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(duì)于高度02m的溶洞，把送漿管直接連通袖閥管，對(duì)溶洞內(nèi)的充填物進(jìn)行壓力注漿；對(duì)于高度2m以上的溶洞，在袖閥管內(nèi)下入雙塞芯管，對(duì)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

4、2 鉆孔立面布置示意圖2.3充填材料、灌漿參數(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(jí)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(shí)，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，

5、模數(shù)n=2.42.8。2.4灌漿設(shè)備的選型采用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(dòng)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322.5無(wú)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(chǎng)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(diǎn)，輸送泵采用bw-250漿泵。各灌漿點(diǎn)設(shè)移動(dòng)式攪拌筒、灌漿泵設(shè)備，在測(cè)定來(lái)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(cāng)

6、，以便于材料供應(yīng) ；送漿管路不宜過(guò)長(zhǎng)，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(gè)工點(diǎn)依次展開(kāi)施工。單個(gè)工點(diǎn)施工順序：按溶洞發(fā)育情況，劃分成多個(gè)溶洞加固區(qū)，同時(shí)展開(kāi)施工。單個(gè)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(gè)溶洞范圍內(nèi)的多個(gè)鉆孔都完成，查明溶洞的大小后再進(jìn)行壓力灌漿。 每個(gè)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(duì)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2.7.1

7、鉆孔(1) 成孔設(shè)備和鉆進(jìn)方法的選擇：選用xy-100型鉆機(jī)，針對(duì)較軟土層采用合金鉆具回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法成孔；針對(duì)硬土層和破碎巖層采用風(fēng)動(dòng)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(duì)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(pán)、水平尺和輔助線檢測(cè)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(shí)，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(xiàng)：鉆孔布置須避開(kāi)地下管線和既有建筑物基礎(chǔ)。2.7.2安裝袖閥管、澆注套殼料及固管止?jié){（1）鉆孔至設(shè)計(jì)深度后并

8、采用清水洗孔后，立即將套殼料通過(guò)鉆桿泵送至孔底，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(shí)及時(shí)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(shí)際施工時(shí)應(yīng)通過(guò)多組室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，選取最佳配比。根據(jù)工程中的要求，套殼料凝固時(shí)間和強(qiáng)度增長(zhǎng)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(gè)）孔眼，孔眼直徑6mm。針對(duì)每排孔眼，在管子外面套上一段長(zhǎng)10c

9、m厚1-2mm緊貼的橡皮箍并加以固定。（5）固管止?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。可采用水玻璃或氯化鈣作速凝劑。2.7.3待凝要待孔口段止?jié){料凝固后才能灌漿。待凝時(shí)間控制在25d以內(nèi)。2.7.4開(kāi)環(huán)灌漿 開(kāi)環(huán)：灌漿的前期階段，使用稀漿（或清水）加壓開(kāi)環(huán)。在加壓過(guò)程中，一旦出現(xiàn)壓力突降，進(jìn)漿量劇增，表示已經(jīng)“開(kāi)環(huán)”。開(kāi)環(huán)后即按設(shè)計(jì)配比開(kāi)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(gè)灌漿段，段長(zhǎng)為100cm。 注漿

10、液采用32.5r普硅水泥，注漿時(shí)按先灌入稀漿后灌入濃漿的原則逐漸調(diào)整水灰比。開(kāi)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(shí)間再進(jìn)行第二次注漿，間歇時(shí)間控制在1030min之內(nèi)。2.7.5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(shí)； 當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值或超過(guò)2mpa無(wú)法注入時(shí)； 發(fā)現(xiàn)被加固建筑物有上抬的趨勢(shì)時(shí)，立即停止注漿； 發(fā)生串漿或漿液漏失嚴(yán)重時(shí)，立即停止注漿。2.7.6后備注漿

11、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，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：2.8.1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。2.8.2若無(wú)法沖洗或沖洗無(wú)效，則應(yīng)進(jìn)行掃孔，而后恢復(fù)灌漿。2.8.3恢復(fù)灌漿時(shí)，應(yīng)使用開(kāi)灌比級(jí)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(jí)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(jí)加濃繼續(xù)灌注。2.8.4恢復(fù)灌漿后，如注入率較中斷前的減少很多，且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。灌漿過(guò)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

12、、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(jì)劃溶洞充填注漿處理所需總工期為35d，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(jiàn)下表表2施工進(jìn)度指標(biāo)表序號(hào)項(xiàng)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(jì)劃表3主要施工機(jī)械、設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量(臺(tái)套)規(guī)格型號(hào)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(duì)長(zhǎng)

13、1配備一名施工班長(zhǎng)專業(yè)技術(shù)人員1材料員1焊工1配備一名施工班長(zhǎng)鉆孔班20人配備一名施工班長(zhǎng)注漿班15人配備一名施工班長(zhǎng)雜工5人配備一名施工班長(zhǎng)3.4材料計(jì)劃按實(shí)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(guò)程質(zhì)量保證體系，采用“信息管理、動(dòng)態(tài)施工”的科學(xué)施工方法，確保工程保質(zhì)、保量，按時(shí)完成。4.1按施工方案做好各項(xiàng)施工前的準(zhǔn)備工作；4.2做好技術(shù)交底工作。工程項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)施工員、機(jī)組隊(duì)長(zhǎng)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

14、工作，保證施工過(guò)程中機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；4.4根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測(cè)放出注漿孔位，開(kāi)工前專人復(fù)核檢查；4.5嚴(yán)格掌握好水泥用量，注漿施工時(shí)，應(yīng)盡量保證各孔注漿量均衡；4.6鉆孔機(jī)對(duì)準(zhǔn)孔位，調(diào)整垂直度，保證垂直成孔；4.7在施工過(guò)程發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)匯報(bào)，以便采取措施解決問(wèn)題，嚴(yán)禁盲目施工；4.8認(rèn)真填寫(xiě)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(guó)家現(xiàn)行有關(guān)的安全施工規(guī)定。5.2野外工作開(kāi)始前，必須召開(kāi)由有關(guān)人員參加公司生產(chǎn)安全會(huì)議，強(qiáng)化有關(guān)人員的安全意識(shí)，再進(jìn)場(chǎng)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(chǎng)檢查安全工作，發(fā)現(xiàn)不安全因素，應(yīng)及時(shí)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(shí)泥漿外溢，污染周?chē)孛?。同時(shí)用膨潤(rùn)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