注浆堵水方案Word格式.docx
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年月日总监办意见:
签名:
年月日衡炎高速公路云阳山隧道涌水段注浆堵水施工方案编制:
审核:
编制单位:
中铁十二局集团公司衡炎高速公路10B标项目部编制日期:
2008年3月8日云阳山隧道涌水段注浆堵水施工方案第一章编制依据及原则一、编制依据1、湖南省衡阳至炎陵高速公路项目土建工程施工招标文件、施工设计文件、图纸、勘察地质资料、施工合同及衡炎公司、总监办下发的有关文件等资料。
2、施工招标文件指定的设计规范、施工规范和相关专业的施工规范。
3、2008年2月26日衡炎高速公路工地会议纪要。
4、通过现场调查、采集、咨询所获取的资料。
5、本公司拥有的科技成果、工法成果、机械设备、管理水平、技术装备以及类似工程施工经验。
6、设计文件及省政府对环境保护等方面的具体规定和要求。
二、编制原则1、根据工程实际情况,因地制宜地制定切实可行的施工方案,合理安排施工顺序,确保施工目标的圆满实现。
2、合理布置施工现场平面,尽量减少工程消耗,降低生产成本。
3、积极采用、推广新工艺、新技术和新材料,增加产品的科技含量。
4、采用平行、流水施工方法和网络计划技术组织施工,进行有序、均衡、连续的施工。
第二章基本情况隧道左洞于2008年1月1日开挖至ZK73+970,ZK73+925ZK73+970段相继出现4条相互交错、相互连通的裂隙,且沿裂隙出现大面积股状涌水,经实测最大日涌水量达1987m3/d,右洞于2008年1月25日开挖至YK73+050,YK74+025YK74+050段相继出现3条相互交错、相互连通的裂隙,最大日出水量达5940m3/d。
涌水自拱顶沿裂隙倾泄而下,恶化了施工环境。
隧道穿过亚粘土亚粘土地段后,随着隧道向前延伸,原来与隧道走向相近的洞顶冲沟水流急剧减少,2007年12月份出现断流,08年以来,尽管大气降水增加,隧道内裂隙涌水加大,洞顶冲沟水流仍然很小。
现在掌子面前方地质预报:
“裂隙破碎带与断层节理裂隙发育,含丰富的裂隙水,围岩稳定性较差,推测围岩级别为级围岩,施工时采取必要的防护措施。
”为尽量减少对原有地下水环境的破坏,对于隧道围岩渗漏水区域全部进行堵水处理,已支护地段左洞重点堵水区ZK73+925ZK73+970,右洞重点堵水区YK74+025YK74+050压浆堵水处理建议按设计院提供的方案实施,对大面积散水滴水地段选定注浆堵水试验段,视试验段堵水效果再决定是否全面推广。
第三章施工组织机构及资源配置一、组织机构本着精干、高效、满足施工要求的原则,隧道左、右洞各设1个注浆工班,设工班长1人、技术负责人1人,下设注浆管加工班、钻孔班、注浆管安装班、压浆班。
各班组成员各负其责,互相协调。
注浆施工组织机构图见图3-1。
图3-1注浆施工组织机构图二、劳动力配置隧道左、右洞施工队安排专业的注浆队负责施工,在项目部的统一安排部署下合理配置生产要素,高质量、高效率施工。
左、右洞注浆队各配置劳动力21人,用于对隧道涌水及渗水堵水工程施工。
劳动力配置及职责序号工种数量主要职责1注浆管加工班2人负责注浆管加工2钻孔班8人负责注浆孔的成孔3注浆管安装班4人负责注浆管的安装与封口4压浆班7人负责注浆三、机械设备配置计划序号机械名称规格数量(台)备注1双液注浆机80m3/min2台2发电机250KW2台3自卸汽车5T2台4水泥浆搅拌机700L2台5电动冲击夯TV80NK4台浆液搅拌6简易台车2台钻孔与注浆7气腿式凿岩机YT288台钻孔四、测试仪器配置项目部设置测量队、中心试验室,仪器设备配置按业主要求配置,工地试验配置的质检、测量、试验仪器见下表。
序号仪器名称型号规格单位数量1水准仪DS-32台12全站仪SET-210台13水玻璃浓度测定仪个1第四章注浆堵水施工方案及施工工艺一、堵水目的注浆充填围岩裂隙,封堵渗水通道,在隧道周围形成隔水保护圈,防止地下水外泄并减轻隧道结构外水压力,最终使地下水在围岩之外寻求通路并建立新的平和衡,使地下水位得以恢复并长期得以保持;
浆液固化后变成了岩块间的胶结材料,从而使围岩的力学性质得到改善,抵御地压的能力增加,减小了作用在衬砌结构上的永久荷载。
二、施工方案及施工工艺1)注浆孔定位测量部门根据现场涌水及渗水情况,对涌水裂隙位置、长度及走线进行测量,现场技术员做好注浆孔标记定位,并向注浆班下达技术交底。
1)注浆管制作将外径为42mm,壁厚为3.5mm的热轧无缝钢管每根按3.5mm制作,钢管前端10cm加工呈锥形,尾部焊上6加劲箍。
管壁周围钻8mm压降孔,但尾部0.6m不设压浆孔,孔距10cm,呈梅花形布置。
图4-1钢花管大样图2)钻孔与安装1.2m,采用风钻钻孔,孔径50mm,孔深5m。
由于边墙、底板涌水依然存在,钻孔顺序为从边墙往拱顶钻孔,成孔后立即安装注浆管,注浆管外露长度一般不小于30cm,以便连接孔口阀门和注浆管路,孔口段外围裂隙用锚固剂封堵,孔口设置止浆塞。
裂隙面垂直隧道轴线的外围两排对称裂隙交叉钻孔,呈倒八字型,与隧道轴线斜交的裂隙的钻孔尽量与裂隙面直交。
为避免在注浆时发生串浆现象,应采取隔孔钻孔,间距2.4m,孔口堵塞后挂网喷射砼,等喷射砼达到强度后注浆,其它孔随钻随注。
3)、压注顺序采用分段注浆,把每条裂隙涌水带作为一个注浆循环向前推进。
待喷射砼达到一定强度后开始从两边墙往拱顶顺序注浆,然后再底板孔注浆。
涌水集中处钻引水孔,然后施工外围排注浆孔注浆,再逐步向内圈引水孔收缩压浆,即沿裂隙面钻孔注浆。
4)、注浆a、注浆参数
(1)水泥与水玻璃比为:
1:
0.36。
(2)水灰比:
0.81:
1。
(3)水玻璃浓度:
35波美度,模数:
2.4。
(4)注浆压力:
一般为地下水静水压力的23倍,考虑到岩层裂隙阻力,初始压力0.5MPa;
终压2.0MPa。
(5)注浆扩散半径:
0.8。
(6)注浆速度:
钻孔出水量大于50L/min时,注浆速度取80100L/min;
钻孔出水量050L/100min时,注浆速度取6080L/min。
B、凝胶与凝结时间控制为满足浆液扩散半径的要求,采用凝结时间为:
一般地段3分钟,富水地段12分钟。
施工控制分以下三种:
水灰比固定,水玻璃浓度不变,变换双浆比例。
当水玻璃溶液所占比例由小变大,凝胶时间则由长到短,初、终凝由慢到快。
水玻璃浓度不变,双浆比例固定,变换水灰比。
当水灰比由小到大,凝胶时间则由短到长,初、终凝由快到慢。
水灰比不变,双浆比例固定,变换水玻璃浓度。
当水玻璃浓度由高到低,凝胶时间则由短到长,初、凝由快到慢。
C、作业方式注浆方式采用前进式可全孔一次压入式。
钻孔过程中未涌水的就一钻到底,全孔一次压入式注浆;
在钻孔过程中如发现有水,即停止钻孔,采取注一段钻一段的前进式注浆,直至达到设计段长位置。
d、注浆量3,每孔注浆量为2m3,实际注浆量应根据实际情况进行调整。
e、注浆施工1)试泵开泵前先将三通转芯阀调到回浆位置,待泵吸水正常时,将三通回浆口慢慢调小,泵压徐徐上升,当泵压达到预定注浆压力时,持续二、三分钟不出故障,即可结束。
2)压水试验用1.52倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查,检查管路系统能否耐压,有无漏水,设备状态是否正常,使设备充分热身,试运转时间为20min。
压水也能冲洗岩石裂隙,扩大浆液通路,增加浆液冲塞的密实性,核实岩石的渗透性。
3)浆液配制水泥浆液水灰比为0.8:
11:
1,按此水灰比用高速拌浆机拌合水泥浆液。
在浓水玻璃中加水稀释,边加水边搅拌,并用玻美计测试其浓度,施工中采用的水玻璃波美度为35。
将配制好的化学浆液和水泥浆液各送入搅拌式储浆桶内备用。
4)注浆安装止浆塞后插入注浆管,连接注浆管路,先注浆56孔现场试验做为充分掌握围岩的渗透性、空隙率,地下水量、水压,对注浆过程中怎样选定浆液的配合比、胶结时间和注浆量提供数据,浆液凝固后在相邻试验孔间钻孔检查,依据检查结果确定是否调整注浆参数及钻孔间距。
注浆由低压到终压,稳定5分钟后停止注浆。
注浆结束标准以两个指标衡量:
一个是注浆压力,另一个是注浆量,当注浆压力达到设计终压,双液浆吸浆量小于10L/min,稳定5分钟即可结束,如果是其它情况,按下述“6)、注意事项”进行处理。
按总注浆孔的5%设检查孔,检查孔满足漏水量小于0.20.4L/min*m时结束全段注浆。
f、泄压处理注浆时发现周围漏浆泄压,立即停止注浆,待用锚固剂封堵漏浆口后再注浆;
如浆液扩散半径太大,注浆压力长时间上不来时,则采用间歇注浆法,在浆液中参速凝剂浆将浆液凝结时间调整为3050s,注浆15min,停40s,待原注入浆液变稠后再注,如此反复,则原来的泄浆通道逐渐变小并最终堵塞。
5)注浆效果检查a、观察已注浆段是否还存在涌水现象;
b、在相邻两孔中钻孔至设计孔深,做压水试验,漏水量应小于0.20.4L/min*m。
6)、注意事项a、工作面跑浆的处理:
工作面跑浆系浆液在泵压作用下,通过止浆岩帽的裂隙和喷射混凝土封闭层与岩帽的间隙流出。
采用间歇注浆、加大浆液浓度或限制进浆量进行处理即可。
b、串浆:
注浆过程中,浆液从其它钻孔内流出,其主要原因是浆液通过岩层裂隙与其它钻孔导通。
当发生串浆时,可对串浆孔进行同时灌注,也可用阀门或塞子将串浆孔暂时封闭,待灌注孔结束后,再对串浆孔进行扫孔或清洗。
c、注浆量异常变大:
注浆孔穿透了大的导水裂隙所致,为防止浆液扩散过远,应采用浓浆慢速或间歇灌注。
d、注浆时应经常观察洞身变化,围岩动态,发现异常情况,应立即停止注浆或调整注浆压力。
e、注浆量应根据现场确定,注意做好施工记录。
f、注浆结束后,拆卸各注浆器件,全部清洗干净,并对注浆泵进行检查保养。
第五章质量、安全与环保控制措施一、质量控制措施1)钻孔严格按技术交底要求施工,沿裂隙的内圈孔顺着裂隙面钻孔,相应外围孔按相同角度钻孔。
2)钻孔必须经检查达到深度后方能下管。
3)、浆液严格按参数确定的配比搅拌。
4)、注浆时要防止漏浆。
二、安全控制措施1)注意裂隙面钻孔时可能存在的掉块。
2)、台车上钻孔小心坠落。
3)、风动钻机管路连接应牢靠,避免脱开出伤人。
4)、注浆机附近严禁站人。
注浆管路应畅通,不得堵塞,避免浆液喷甩出伤人。
5)、注浆作业人员戴口罩、眼镜和软手套,以防止水泥粉尘和水玻璃溶液对人体造成伤害。
6)、夜间施工应有足够的照明。
三、环保控制措施1)、钻孔宜采用湿式凿岩机或带有捕尘器的凿岩机,以使岩粉不致于随风飘散,污染洞内空气。
2)、在洞内、洞口设置沉淀池,用以沉淀水泥粉体和水玻璃溶液,以沉淀后再排放,以防止污染水资源。
3)、注浆时应避免浆液对地下水源及周围环境的污染。
4)、废弃的水泥袋等包装物及时清理,不得随处抛撒。