袖阀管施工设计方案Word文件下载.docx
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145m,相对高差约为50m,隧道埋深最大约42m;
隧道右线进口最低地面标
高为96m,出口最低地面标高为107m,隧道穿越山体最高标高约153m,相
对高差约为57m,隧道埋深最大约45m。
隧道进洞口地形,轴线向与地形
等高线近于垂直,地形坡度陡峭,一般在20-40°
之间。
隧道出洞口受人工
采或修建边坡等人工影响,地形陡峭,一般在40-50°
2.2、工程地质
本次勘察钻探揭露的地层为:
第四系人工填土;
场地下伏基岩为燕山
期花岗岩,根据风化程度不同可划分为全、强、中、微风化四层。
各地层
岩性及野外特征自上而下依次描述为:
2.2.1人工填土层(Q)
素填土(地层编号①):
灰黄、褐黄、灰黑色。
稍湿,松散-稍密。
主
要由黏性土组成,夹少量碎块组成。
部分地段碎块含量高,块径3~
10cm,最大可达20cm以上。
硬质杂质含量大于25%。
密实度及均匀性差,
力学强度低。
层厚9.50~31.50m,平均层厚19.74m。
层底高程在90.53~
117.80m之间,平均层底高程103.76m。
为Ⅱ级普通土。
2.2.2燕山期侵入岩(γ)
粗粒花岗岩:
粗粒花岗结构,块状构造,主要矿物成分为英、长、
云母等。
本次勘察揭露全、强、中、微风化层,其特征描述如下:
1、全风化花岗岩(地层编号⑨)():
褐黄、灰褐色。
极软岩、极破
碎,原岩结构较清晰,岩芯呈较坚硬土状,偶夹有强风化岩块。
遇水浸泡
易软化、崩解。
岩坚硬程度为极软岩,岩体完整程度为极破碎,岩体基
本质量等级为Ⅴ级。
为Ⅲ级硬土。
2、强风化花岗岩(地层编号⑨)():
褐黄色。
软岩、破碎。
裂隙发
育,斜长多已风化成土状,钾长晶形完整,岩芯呈坚硬土夹碎块状,
手折可断,遇水易软化,强度降低。
部分地段下部基本呈碎块状。
岩坚
硬程度为软岩,岩体完整程度为极破碎。
层厚2.20~7.00m,平均层厚4.63m。
层顶埋深9.50~27.70m,平均层顶埋深18.06m。
层顶高程90.53~115.37m,
平均层顶高程104.28m。
层底高程在88.33~111.50m之间,平均层底高程
99.64m。
为Ⅲ级硬土或Ⅳ软。
3、中风化花岗岩(地层编号⑨)(¥):
较破碎、较软岩,裂
隙较发育,裂面具铁染,合金钻头可钻进,岩芯主要呈碎块状,少量短柱
状,岩芯锤击声哑,易碎。
岩坚硬程度为较软岩,岩体完整程度为较破
碎,岩体基本质量等级为Ⅳ级。
揭露层厚0.30~3.50m,平均层厚1.57m。
层顶埋深10.50~33.00m,平均层顶埋深23.42m。
层顶高程89.35~117.80m,
平均层顶高程101.73m。
层底高程在88.75~115.00m之间,平均层底高程
100.16m。
为Ⅴ级次坚。
该层部分未揭穿。
4、微风化花岗岩(地层编号⑨)():
岩坚硬程度为较硬岩,岩体完整程度为较完
整,岩体基本质量等级为Ⅲ级。
揭露层厚1.30~6.30m,平均层厚3.46m。
层顶埋深13.00~36.00m,平均层顶埋深24.15m。
层顶高程88.33~111.20m,
平均层顶高程99.01m。
层底高程在85.85~106.50m之间,平均层底高程
95.55m。
为Ⅵ级坚。
该层未揭穿。
三、注浆加固设计
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3.1、设计参数
根据以上工程地质情况,结合现场施工条件及需要加固的要求等综合
考虑。
确定在隧道洞顶采用袖阀地表加固注浆的式进行加固,施工里程
围为ZK3+448~+491段,长度43米。
注浆管间距为200cm×
200cm,梅花
形布置,加固围为隧道开挖的拱顶以上9米以及左右两侧线3米围
进行注浆加固;
最深注浆深度30米,最浅注浆深度11m;
地面以下不注
浆空管长度11米。
具体位置详见后附图
附图一:
K3+448~+491段左线地表注浆平面布置图
附图二:
K3+448~+491段左线地表注浆横断面布置图
3.2、主要工程数量
隧道地表加固注浆工程数量
四、施工计划安排及资源配置
4.1、施工计划安排及工期计划
根据现场隧道洞口地表实际情况,以不影响隧道施工为前提,同时要
结合注浆后的地层加固凝结时间,安排施工顺序如下:
1、施工从ZK3+491洞口边位置开始施工,向小里程向(山体侧)进
行施工。
2、隧道横断面围,先进行隧道洞顶注浆施工,再进行左右侧注浆
施工。
3、施工工期进计划安排
计划开工日期:
2016年6月20日,计划完工日期:
2016年8月15日,
总计55天。
4.2、人力资源配置
根据现场场地情况及工作量,选择一个施工队伍进行袖阀注浆管施工,
人员安排如下;
3
现场管理人员及分工
机械设备配置表
4.3、机械设备安排
五、注浆施工工艺及法
根据现场实际注浆加固围,满足局部注浆加固要求,确保注浆加固
质量,采用袖阀管施工工艺,具体施工如下。
5.1、施工工艺流程
4
5.2、施工法及控制
1、钻
(1)钻机选择
地表加固注浆选用XY-100型钻机,针对土层有孤的情况,采用合
金钻具回转钻进法成;
对硬土层和破碎岩层采用风动潜冲击钻机进
行钻进,钻机重量轻,利于移动,并有较高的钻进效率。
(2)钻机安装、就位
钻机进场安装后,桩位现场采用全站仪进行精确测量每个位,检查
无误后,可钻机就位。
钻机就位时,底座必须,机身稳固可靠。
并调整
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钻机高度,立杆对正位中心,将钻头放入口管,使口管、立轴和
钻杆在同一垂线上。
同时要求检查钻杆倾斜度≤1%。
(3)成
钻机就位检查合格后,开始进行钻,钻头直径不小于110mm,终直
径不小于100mm,结合现场实际情况,在成过程中,施工人员随时注意
返浆的变化,及时调整成施工工艺,确保成顺利,成深度一般
要求比设计深度深30~50cm。
成可采用泥浆循环护壁成,同时必须做
好每根的钻进记录,特别是地质情况,为注浆加固提供依据。
(4)清
钻深度符合设计深后,拔出钻杆,连接注浆管放入,用注浆
泵向泵送大量清水,浆的泥浆和深渣冲出外,直至口返出清
水。
2、安装袖阀管、浇注套壳及固管止浆
(1)套壳料灌注
钻至设计深度并采用清水洗后,向浇注套壳料,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。
套壳料要标收缩性小,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、水泥为主要材
料配制,为了提高套壳料的脆性,可掺入细砂或粉煤灰等。
配合比为(重
量比)水泥:
粘土:
水=1:
1.5:
1.88。
套壳料浇注的灌注围仅为袖阀管注
浆围。
用量计算如下:
套壳料用量(m)=1.3*π*(D-d)*0.25*注浆段高度
D——钻直径
套壳灌注完成后,拔出钻杆,及时安装袖阀管,安装袖阀管时,按要
求注浆段下花管,非注浆管下实管(花管为注浆管,实管为隔离输浆管),
安装袖阀管时高出地面20~30cm。
安装进在下沉的过程中及时在管充满
清水,克服空管下安装时的浮力,同时检查管节连接的密封性。
下管时尽
d——袖阀管直径
(2)袖阀管安装
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量使袖阀管位置于中心,花管连接牢固,袖阀管下底端要套好锥形堵头,
上顶露出地面端要戴好保护帽。
袖阀管结构如下图一,本项目工程袖阀采用PVC塑料管,为了便地
进行注浆,在袖阀管上每隔33~35cm钻一组4Φ6mm或4Φ8mm的射浆,
每组的纵向长度6~10cm,每米袖阀管上钻2~3组射浆;
并在射浆
外部包裹一层橡胶套,橡胶套的作用是防止钻泥浆或套壳料进入管。
注浆进橡皮套在压力作用下被浆液冲开,使浆液进入地层,并且可保证按
要求分清层次,而当停止注浆时,橡胶套又弹回并裹紧袖阀管,防止管浆
液进入管,起到逆止阀门的作用。
为防止橡胶套上下错位,须在橡胶套
两侧用固定环固定,且袖阀管不应有较大的弯曲,避过必须光滑。
袖阀上的每组射浆,即为一个注浆段,注浆头由双塞系统止浆塞和
注浆芯管组成,每一个注浆头在袖阀管中上下移动注浆时,只包含一个注
浆段,即注浆移动距离与每组注浆间距相同。
图一、袖阀管结构示意
(3)固管止浆段
图二、注浆芯管结构示意
袖阀管安装完到位后,进行注浆止浆段施工。
在非注浆段袖阀管外壁
与壁之间的环状间隙处下入注浆管,在口上部2米段压入注浆固管料,
直至口返出浓浆为止,口浆面下沉后应多次注浆,保证固管止浆效果。
止浆段固管料采用速凝水泥浆,水:
水泥(重量比)=1:
1.5,或采用
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双液浆注浆。
3、注浆施工
袖阀管注浆要待口段止浆料凝固后才能进行注浆加固,等凝时间控
制在2~5天以。
(1)开环:
连接芯管注浆端,使用稀浆(或清水)加压开环。
在加压
过程中,一旦出现压力突然下降,进浆量剧增,表示已经“开环”。
开环后
即按设计配合开始正式注浆。
(2)注浆:
采用双栓塞芯管进行注浆,注浆采用PW-150注浆泵,注
浆从底自下而上进行,每1米为一个注浆段,袖阀管上每1米有两组射
浆,对限定围地层进行加固。
由下向上逐段注浆,至到设计的注浆
围全部注浆完成,再进行下一根注浆施工。
注浆液采用42.5普通水泥按1:
1(重量比)进行制拌,注浆时先灌入稀
浆开,然后再注入设计按配合比制拌的浆液。
开环压力为0.4Mpa左右,
具体根据现场深度适当调整。
正常注浆压力控制在0.8~1.0Mpa,并压力
由低压逐渐升高。
(3)注浆顺序:
每次都注浆时必须跳开一个进行注浆,以防止发生
窜漏浆现象,从而满足加固土体的要求。
(4)间歇注浆:
全段注浆完成后,间歇一段时间再进行第二次注浆,
间歇时间控制在10~30分钟。
4、终注浆标准
(1)当注浆压力≥1.0Mpa,注浆量<2.5L/min时,稳定压力时间达
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到10min,停止注浆。
(2)发现加固围的土体表面发生裂缝,并有浆液冒出地面,立即停
止注浆。
(3)发生窜浆或浆液漏失重时,立即停止注浆。
5、拔管及后备注浆措施
(1)拔管
注浆结束后及时进行注浆管的拔出工作,注浆管上提一般是在压力值
和注浆量达到设计值时进行,由于注浆管下插较深,所以上提注浆管要用
力均匀,及时快速,并按一定的步距进行,直到完全拔出。
(2)后备注浆措施
每根注浆完成后,注浆管拔除后,用Φ20mm水管插入袖管底,泵
入清水,把袖阀管残留水泥浆冲洗干净,以备进行二次注浆。
同时袖阀
管管口用胶布封上,以备在以后开挖过程中地面出现沉降时,进行重复注
浆。
6、封标识
注浆结束拔出注浆管后,将漏出在面的PVC管采用上封帽进行封盖,
并用铁线绑扎固牢,防止管帽盖脱落,管落入杂物,影响后期注浆。
同
时为便记录,在漏出地面部分的管体上用油漆进行桩号标识,并做好施
工记录。
六、施工中常见问题及对所策措
在注浆施工过程中容易产生间串浆、注浆压力长时间不上升等问题,
因此有必要采取措施避免出现这些问题。
6.1、间串浆
串浆通常由于单注浆量过大、注浆压力过大速度过快、间距小、
地层松散间隙大等引起,出现串浆问题时,首先适当减小注浆压力和注浆
量,并采用间歇注浆,并停止相邻注浆。
远距离跳注浆,并对相邻
采取定量注浆控制单注浆量等措施,防止串浆的发生。
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6.2、注浆压力长时间不上升
注浆压力长时间不上升,应立即采取措施,防止浆液的断续流失造成
浪费,并分析原因。
主要有浆液浓度不足、浆液初凝时间过长、注浆式
控制不合理等。
应重新进行浆液配制、并加入部分速凝剂,采用歇注浆,
同时以单定量的原则加以控制注浆。
6.3、边坡开裂
此次注浆在隧道仰坡围进行注浆,在仰坡附近注浆时必须做好监测
工作,防止发生由于注浆压力过大,速度过快造成仰坡开裂,又在雨季进
行施工,造成边仰坡的安全隐患。
边仰坡附近注浆加固采取适当调整压力、
放慢注浆速度、间歇注浆的式进行控制。
七、施工质量检验标准及法
注浆完成后,需对注浆加固效果进行检查,袖阀管注浆加固的质量,
结合本工程特点,主要检查施工过程记录,以及是否满足为隧道开挖提供
安全保障,减低施工安全风险。
同时在隧道开挖过程中做好超前的检测工
作,在发现有局部注浆加固不满足施工条件的地段,加强超前支护,进行
二次洞注浆加固,确保施工安全。
质量检验标准备及法
序号
检查项目
允偏差或允值
检查法
八、施工质量控制措施
首先,现场施工过程中格按照施工案及技术交底进行施工,同时
在施工各工序中做好下列质量控制工作。
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1、材料要求:
采用强度等级42.5级的合格水泥,受潮结块水泥不得
使用。
水泥进场必须附有出厂检验单,自检及抽检检测的各项指标合格。
2、浆液必须格按照试验确定的配合比进行拌制,拌制时应先清水搅
拌,然后再投入水泥搅拌均匀,搅拌时间不少于5分钟,并在整个注浆过
程中不停的慢速搅拌,搅拌站筒底部不能有水泥凝结。
3、浆液配制格按配合比要求进行,配浆时最大误差不得大于±
5%。
4、浆液搅拌必须均匀,水泥浆搅拌时间为3~5分钟,但不得超过30
分钟;
未搅拌站均匀或沉淀的浆液禁使用。
5、注浆速度控制:
20~30L/min。
6、分段注浆控制:
注浆由底向上分段连续进行,分段注浆间距1.0
米。
7、注浆过程中,时刻注意泵压和流量的变化,若注浆量很大或压力突
然下降、注浆压力长时间不下升,应查明原因。
如工作面有漏浆,可采取
封堵措施。
8、注浆施工前检查好机械设备状态,并做好保养工作,同时在注浆施
工时,必须配备一台备用注浆机在现场。
一旦一台发生故障,应立即换上
备用泵继续注浆。
九、安全管理措施
1、所有进场后必须进行安全教育部,培训考核合格后可进场进行施
工作业。
2、进场施工人员必须配戴安全帽。
按规定配齐其他安全防护装置。
格按照操作规程和安全规程进行施工,确保施工安全。
3、每日收工时必须清理好现场,施工工具要摆放整齐,施工机械要及
时清洗和检修,搞好现场文明施工。
4、做好工人的安全教育工作,安全人员要经常深入现场检查,做好事
故预防性工作,保障施工工作顺利进行。
5、对注浆泵及钻机应专人负责使用及保养,防止危害他人。
6、经常检查所有电源线路,杜绝漏电触电事故发生。
夜间禁止施工作
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业。
7、高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作,压力表应定
期检修检定,以保证正常工作。
8、钻机操作人员应具有熟练操作技术。
注浆过程中,作业人员应使用
防护用具。
9、施工前检查高压设备和管路系统,其压力和流量需满足设计要求,
检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠,泵体、注浆管及喷嘴不得有
任杂物,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。
10、水泥浆进到眼睛里时,必须立即进行充分清洗,并及时到医院治
疗。
11、遇大雨或六级及其以上大风天气时,应立即停止施工作业,并加
固机械,撤离人员。
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