201超厚全风化地层预固结施工工法1Word文件下载.docx

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5.1施工工艺流程

工艺流程如图5.1-1所示。

图5.1-1预固结灌浆流程图

5.2操作要点

5.2.1施工准备

1、边坡清理

为了尽量提高钻孔的效率，减少孔口至灌浆段无效孔长，对坡度较缓边坡采用机械设备（反铲等）清理至稳定边坡（坡比1：

1～1：

1.3），同时清理后的坡面为造孔作业提供施工场地，便于观察岩石表面的串、冒浆等问题，以便及时处理。

2、灌浆试验

1）试验单元划分

根据现场施工区情况，在一定高程上选择相对较宽阔区域：

约长25m、宽9m，作为试验单元。

2）钻孔布置形式

预固结孔共三排，间、排距为3m，孔深15m，呈梅花型布置。

3）灌浆孔分序、编号

试验区灌浆分两序施工，第一、三排为I序，第二排为II序，

编号为GS（a-b-c）-b

其中：

G—表示固结灌浆

S—表示试验单元

a—表示排数，自然数1、2、3……

b—表示排序

c—表示孔号，自然数1、2、3……

4）灌浆方法

采用循环式灌浆方式，采用自上而下、孔口封闭分段灌浆，严格按照5m段长进行控制。

5）灌浆顺序

按先I序后II施工，相邻孔位钻孔或灌段间隔时间应大于4h（保证初凝）。

6）灌浆材料

水泥：

采用P.O32.5普通硅酸盐水泥；

砂：

遇吸浆量大的地段需加入一定的砂。

砂的最大粒径小于2.5mm，细度模数不大于2.0，含泥量小于3%，有机物含量不大于3%；

水：

符合施工用水的要求；

外加剂：

由试验确定，并报监理工程师批准。

7）试验结果

（1）采用孔口封闭、循环式的灌浆方法，技术可靠。

（2）采取风动冲击器跟管钻进的造孔方法，满足预固结灌浆对钻孔的要求。

虽然该方法成孔成本较高，但有利在该类地层成功。

（3）灌浆段长度自上而下采用5m、5m、5m。

（4）灌浆孔分二序，按分序加密的原则施灌：

先灌Ⅰ序孔，再灌Ⅱ序孔。

（5）钻孔冲洗只可采用压风冲洗方法，风压可为灌浆压力的50%。

（6）孔的灌浆压力采用0.3～0.8MPa，与试验区岩体条件相适应。

（7）采用P.O32.5水泥，能够满足预固结灌浆的需要。

本次试验使用的浆液配比为：

普通水泥浆液3:

1、2:

1、1:

1、0.8:

1、0.5:

1；

试验结果表明，采用3:

1和0.5:

1的浆液即可。

根据试验成果及后期的开挖边坡成形、胶结情况，证实预固结灌浆处理是成功的，试验所采取的灌浆施工工艺和采用的参数是适宜的。

5.2.2测放孔位

由测量专业人员采用全站仪测放控制桩号，用钢尺丈量排距，并标出孔号；

根据开挖梯段高度，灌浆孔按照梅花形布置，间距为3m。

单排灌浆钻孔平面布置如图5.2.2-1所示：

图5.2.2-1单排灌浆钻孔平面布置图

5.2.3非灌段跟管钻进和孔口管埋设

采用比孔口管大2级的潜孔冲击器钻进，孔口段的深度与孔口管长度一致。

孔口段钻孔完毕，随即将孔口管下至孔底，如无法安装可用吊锤等施加外力推入或用钻机带动直接钻入，管壁与钻孔孔壁之间用水灰比0.5:

1的水泥净浆填满，校正并固定孔口管，待凝72h。

孔口管管口高出地面10cm，上端部加工出螺纹。

5.2.4第一段跟管钻进成孔

采用比孔口管小一级的偏心跟管钻具钻进至第一段孔深。

5.2.5安装灌浆花管

灌浆花管安装至孔底不大于50cm处，花管为φ60PVC管，径向每间隔30cm成梅花型布置三排φ8花眼。

5.2.6起拔导管

采用拔管机并在不损伤、移动花管的情况下起拔导管。

5.2.7灌浆

1、灌浆采用自上而下分段、排内分序逐渐加密的原则。

2、分段灌浆的段长：

各段长均为5m。

3、灌浆压力：

三段次自上而下灌浆压力为0.3Mpa、0.5Mpa、0.8Mpa；

压力表安装在孔口回浆管上。

4、浆液比级：

采用3:

1三个比级。

由稀到浓，按规范要求进行浆液浓度变换，按岩层分段灌浆，开灌水灰比为3:

1。

遇吸浆量大于30L/min的孔段，可越级变浓。

5、结束标准：

在设计压力下，灌浆孔（段）注入率不大于1L/min时，延续10min，即可结束。

6、封孔：

灌浆结束后，用压力灌浆法置换封孔，待凝后用水泥砂浆回填孔口。

7、特殊情况处理

1）地表冒浆

灌浆过程中，出现地表冒浆现象，结合现场实际施工情况，采用低压、浓浆、限流、间歇灌浆等方法处理，对个别冒浆量大的孔段进行待凝。

2）灌浆中断

对于灌浆过程中，由于特殊原因造成灌浆中断，其处理方法如下：

一是尽快恢复灌浆，否则应立即冲洗钻孔，再恢复灌浆；

若无法冲洗或冲洗效果不明显的，应进行扫孔，再恢复灌浆。

二是恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前相近，即可采用中断前的水泥浆的比级继续灌注；

如注入率较中断前减少较多，应逐渐加浓浆液继续灌注；

如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。

3）注入量大的孔段

对于灌浆段注入量大而难以结束时，均采用低压、浓浆、限流、间歇灌浆或灌注速凝浆液。

5.2.8待凝以及扫孔

每段灌浆完毕，一般待凝4～6h后在进行扫孔。

扫孔完毕即按照前面步骤依次进行钻孔、灌浆循环施工，直至达到设计灌浆深度。

5.2.9封孔

终孔段灌浆结束、浆液凝固后，将孔内积水排出后用水泥砂浆封孔并抹平孔口。

5.2.10检查验收

施工过程中加强质量监督检查，并利用声波检测设备对灌浆孔灌浆前后进行岩体单孔声波检测对比。

另外，利用现场观察开挖坡面是否成形、自稳，坡面是否平整且无垮塌现象进行验收、评定。

6.材料与设备

6.1灌浆材料

6.1.1水泥：

采用标号为P.O32.5普通硅酸盐水泥灌浆材料。

6.1.2砂：

6.1.3水：

6.1.4外加剂：

添加减水剂或速凝剂，由试验确定，并报监理工程师批准。

6.2主要机械设备

6.2.1造孔设备：

采用XY-2PC型地质钻机、30型液压潜孔钻机、空压机等；

6.2.2灌浆设备：

BW-200型灌浆泵、200×

200型制浆机。

7.质量控制

7.1工程质量控制标准

目前对于预固结灌浆施工质量控制没有专门的质量评定标准和规范，所以预固结灌浆施工质量控制参照执行《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148—2001）。

利用声波检测设备对灌浆孔灌浆前后进行岩体单孔声波检测对比。

另外，利用现场观察开挖坡面是否成形、自稳，坡面是否平整且无垮塌现象进行评定。

7.2质量保证措施

7.2.1严格按照IS09001：

2000《质量管理体系》及我公司质量管理程序文件建立质量保证体系，全面实行质量管理，确保施工质量。

施工质量保证体系运行以“三检制”为核心内容，以开展施工班组的“三自检”为基础，“QC小组”活动为手段，“三工序”为质量控制程序的运行活动。

“三检制”的运行。

在工作中每个工序的质量应实行班组自检、施工队互检和职能部门（专职质检员）专检。

“三自检”的运行。

在班组的每项工程完成后，即操作者要进行自检、自评、自定的活动。

积极开展“QC小组”活动，积极开展群众性技术质量活动。

“三工序”活动。

即严格执行工序管理，上道工序不清，不能过检验认证，本道工序不施工；

本道工序是为下道工序服务的，下道工序是本道工序的用户，本道工序为下道工序创造施工条件和便利。

7.2.3项目负责人为第一质量责任人，项目部成立质量管理领导小组，配置专职质量检验员。

各职能部门负责人及机长为相应职权范围内第一质量责任人，将质量管理工作逐层分解，逐项落实，层层监督，分级管理。

7.2.4施工之前，必须对施工图纸及技术要求进行会审，根据施工图纸及技术要求编写施工技术措施和质量计划，并将施工技术措施和质量计划要求对施工人员进行详细的交底。

7.2.5所有设备操作人员和记录人员必须执证上岗，其它人员必须经过培训，经考试合格后方可上岗；

所有的灌浆施工作业都应该在监理工程师旁站的情况下进行；

施工质检人员对施工过程中的钻孔、高压风清孔、灌浆的全过程进行跟踪检查，以确保施工作业的规范性和灌浆质量的可靠性。

7.2.6坚持材料、成品或半成品进场检验制度，严把材料质量关，进入施工现场的材料必须具备出厂合格证和必要的检验证明，杜绝不合格的材料进入施工现场。

7.2.7施工过程中各种用于检验、试验和有关质量记录的仪器、仪表必须定期进行检验和标定。

7.2.8施工中，严格执行“三级检查验收”制度；

通过加强过程控制，不断完善施工措施，使其满足技术要求和有关文件规定，确保灌浆质量。

7.2.9质量检查应全面完整地搜集资料，及时准确地进行记录，作为工程验收的依据，并应归入技术档案。

7.2.10施工过程中遇到特殊情况，应严格按设计有关要求编写出具体的处理方案，及时报监理人批示，并严格按监理工程师批准方案执行。

7.2.11以有关行业标准和规程规范中有关规定及设计要求作为工程质量检查与等级评定的标准。

8.安全措施

8.1建立健全安全组织，项目经理为安全第一责任人，由项目负责人、技术负责人和各施工队队长、班长组成项目安全管理小组，对整个项目的全过程实行安全管理。

8.2认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，根据国家有关安全管理规定、条例，并结合项目工程特点，拟订切实可行的安全管理办法、措施、制度，下发到各班组落实执行，并加强安全宣传教育。

8.3根据现场需要，配备完善的安全保护设施，严格安全检查制度，管理人员及专职安全员应定期或不定期进行安全检查，发现安全隐患必须督促生产者及时整改，杜绝事故隐患。

8.4严格执行安全奖罚制度，凡发生的安全责任事故，必须按“三不放过’的原则进行处理。

对相关部门、作业队（班）和个人进行不定期的检查考核。

8.5加强社会治安工作，创造良好的施工环境，以利施工的顺利进行，各施工班组要作好自律工作，教育和管理好员工，要尊重当地民风民俗，做到文明施工。

8.6施工现场设施必须符合防火、防盗要求，易燃、易爆材料按规定存放，派专人守护；

对特殊工种生产人员必须持证上岗。

8.7施工现场应做好滑坡、交通、安全、生产等警示标牌。

8.8针对高边坡施工安全问题制定安全措施，认真辨识危险源，加强高边坡稳定监测，对可能存在塌方、掉块的部位进行柔性防护网，确保施工设备、人员安全。

8.9在边坡顶部设置截水沟，防止雨水渗入边坡引起塌方。

设专职安全职对高边坡进行巡视，做好预报、预警。

9.环保措施

9.1工地成立施工环境卫生管理机构，在施工过程中严格遵守国家和地方政府的有关环境保护的法律、法规和规章制度，加强施工现场材料管理，加强对废水、废渣、粉尘的控制和治理。

9.2在现场设立专用排浆沟、集浆坑，对废液、污水进行集中处理，禁止随意排放。

9.3进行水泥灌浆施工作业，粉尘对人体具有极大的危害作用，施工时应做好严格的劳动保护工作，应戴口罩。

9.4对施工现场进行合理布置，做到现场规划合理、标志醒目、场地文明整洁。

10.效益分析

10.1施工方法针对性强，技术可靠；

施工工序简单，操作简便。

10.2费用低廉，较钢管桩等其他支护措施，节约钢材。

10.3与其他支护措施相比，场地易于布置，工程进度快，有利于及时为后续工序提供作业条件。

10.4本工法属于超前基础处理措施，施工过程中所取得的地质信息可以为后续施工提供一定的信息指导，如岩体声波检测可以对地层改良情况进行判别。

11.应用实例

四川省大渡河流域大岗山水电站左两岸坝肩高边坡开挖高度达525m，海拔1360m以上边坡地层为全风化花岗岩、部分为覆盖层，设计开挖坡比为1:

0.75，为了保证陡峻边坡的开挖稳定、成形，设计方案为对全风化花岗岩、覆盖层边坡进行预固结灌浆处理。

左岸坝肩以上边坡预固结灌浆工程量为220475m，于2007年8月1日开工，2008年底结束。

在左岸1390m以上边坡开挖支护施工过程中，我公司严格按照设计要求、试验监理批复、监理工程师现场指令对全风化花岗岩地层、覆盖层边坡进行了预固结灌浆处理，最终边坡基本按设计开挖线成形，坡面平整且无垮塌现象。

经监理工程师检查表明：

灌浆施工符合设计指标，原始记录真实详尽，资料齐全，灌浆效果显著；

利用声波检测设备对灌浆孔灌浆前后进行对比检测，发现灌浆前后岩体单孔声波有明显的变化：

灌前800m/s左右，灌后可达1000m/s～1500m/s，灌后声波提高30%以上，开挖坡面成形、自稳、平整且无垮塌；

左岸坝顶以上边坡预固结灌浆达到设计要求，满足施工需要。

全风化边坡预固结施工工法图图片资料

1、测量放孔位

2、边坡预固结钻孔

3、砂过筛

4、制浆

5、注浆

6、注浆

7、灌浆过程监测

8、反铲削坡

9、上部边坡预固结施工

10、永久支护后的边坡