DK27873+608DK278+7119段路基岩溶注浆施工方案.docx
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DK27873+608DK278+7119段路基岩溶注浆施工方案
新建黔张常铁路QZCZQ-9标段
DK278+608.73-DK278+711.9段路基
空腔、空穴注浆专项施工方案
编制：
复核：
审核：
中铁二十一局集团黔张常铁路项目经理部
二〇一七年八月
目录
一、编制说明-1-
1.1编制依据-1-
1.2编制原则-1-
二、适用范围-1-
三、工程概况及工程数量表-1-
3.1工程概况-1-
3.1主要工程数量-2-
四、施工组织安排-2-
4.1施工准备-2-
4.2人员配置-3-
4.3主要施工机具配置-4-
4.2工期安排-4-
五、工程措施-4-
六、施工工艺-5-
6.1布设先导孔-5-
6.2试验段施工-6-
6.3注浆-6-
6.4封孔-7-
6.5一般注浆孔钻进与注浆-7-
6.6注浆效果检测-7-
6.7地表地形观测-9-
6.8施工工艺流程图-9-
七、施工注意事项-9-
八、工程质量保证措施-10-
九、安全保证措施-11-
十、环水保、文明施工措施-12-
10.1环境保护措施-12-
10.2水土保持措施-12-
10.3文明施工措施-13-
附图-14-
DK278+608.73-DK278+711.9段路基
裂隙、空腔注浆专项施工方案
1、编制说明
1.1编制依据
（1）《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）；
（2）《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2001）
（3）《新建铁路黔江至张家界至常德线路基通用图》；
（4）《新建铁路黔江至张家界至常德线区间路基设计图》
（6）张家界建指下发的黔张常铁路关于路基空腔、空穴注浆的相关要求。
1.2编制原则
（1）遵循合同文件的原则。
严格按照合同文件要求的工期、质量、安全、环保、文明施工、信息化管理等目标，使业主的各项要求均得到有效保证。
（2）在充分领会招标文件要求和设计意图的前提下，结合现场施工情况，力求工期、质量、安全和施工技术方案等满足招标文件和设计图纸要求，并制定出相应完善的保证体系和保证措施，确保各项目标实现的原则。
（3）优化施工组织，选用优良施工设备，合理配置资源。
（4）完善质保体系，严格过程控制，确保安全、优质的完成预制生产。
（5）贯彻文明施工，满足环境保护要求。
二、适用范围
本方案适用于新建黔张常铁路QZCZQ-9标二分部DK281+608.73-DK278+711.9段路基裂隙、空腔注浆施工。
3、工程概况及工程数量表
3.1工程概况
DK278+608.73～DK278+711.9段路基工点范围主要不良地质为裂隙、空腔,地貌属丘陵区,地形起伏，地层主要为第四系全新统坡积粉质粘土及白垩系下统砂岩夹泥岩。
岩质较软，层状结构，泥质、钙质胶结，局部夹薄层砾岩，基岩裂隙水较发达，大量泥质被地下水浸泡带走，形成了多处空腔、空穴。
杨家塝大桥常德台开挖时，施工人员发现该桥台位置岩体内存在大量的裂隙、空腔，为了保证DK281+608.73-DK278+711.9段路基稳定及施工安全，项目部积极与设计院进行沟通，设计院安排工作人员对该段路基进行钻孔补充地质勘察。
本次在DK278+615、DK278+625处共钻两孔，孔深均为20米。
现场实际钻出由泥岩、砂岩、砾岩三种岩石，钻探过程中发现该段路基存在大量空洞，为了确定该段路基地质情况，根据黔张常指技通路〔2015〕第023号通知单的相关内容要求先进行先导孔施工。
3.2先导孔施主要工程数量
表3-2-1DK281+608.73-DK281+711.9段路基先导孔施工程数量
序号
工程项目
类别
单位
工程数量
空腔、空穴地基加固
钻探
钻孔（φ110mm）
先导孔
孔
32
注浆孔
孔
77
钻孔总延米
m
2180
注浆
1:
1水泥浆
m³
注浆套管（φ110mm不锈钢）
m
2234
验证
物探（电法）
延米
注水试验
次
11
辅助工程
钻孔回填M7.5水泥砂浆
m3
20
地表沉降监测及高程监测
工班
132
注：
现场注浆数量由建设、设计、施工、监理四方签字确认据实计列。
四、施工组织安排
4.1施工准备
⑴场地平整
对场地进行平整，并设置必要的排水坡和四周的排水沟，形成有组织排水，防止地表水下渗。
⑵测量放线
根据空腔、空穴注浆孔位平面布置图，对各孔位进行放样，并测量、记录对应的孔口地面高程。
根据设计图纸要求，埋设好沉降观测桩，施工期间进行沉降观测。
⑶接通施工用水、用电，确保设备能正常开钻；
⑷准备注浆用的水泥、砂、水玻璃、粉煤灰等原材料，并对进场原材料进行检验；
⑸检测所有注浆设备的状态，确保设备能正常运转，合理设置水泥棚及附属设施；
⑹对现场操作人员进行技术交底、岗前培训。
4.2人员配置
各工种劳动力需求人数见表4-2-1。
管理人员配置情况见表4-2-2。
表4-2-1各工种劳动力需求人数表
序号
工种名称
人数
备注
1
工程技术人员
3
根据工程进度随时调整
2
钻探工
12
3
注浆工
6
4
其他协助人员
6
合计
27
表4-2-2主要管理人员配置表
序号
姓名
职称
职务
备注
1
李树彬
高级工程师
分部经理
分部总负责人
2
苏伟业
高级工程师
分部总工程师
分部技术负责人
3
赵富
高级工程师
分部副经理
施工生产负责人
4
周小平
高级工程师
分部安全总监
分部安全负责人
5
吕小军
工程师
工程部部长
负责技术管理
6
刁振涛
工程师
安质部部长
负责安全质量工作
7
秦俊峰
工程师
物资部部长
负责物资材料工作
8
魏渊
工程师
试验室主任
负责工艺试验、检测工作
9
王明
工程师
架子队负责人
现场生产管理
10
芦志洲
工程师
技术主管
现场技术管理
4.3主要施工机具配置
根据施工需要，所配置的施工机具见表4-3-1。
表4-3-1主要施工机具配置表
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
全站仪
JZM350
2台
良好
2
高压双液注浆泵
2TGZ60/210
2台
良好
3
钻机
GY-1
3台
良好
4.4工期安排
开始时间：
2017年8月15日
结束时间：
2017年11月1日
工期：
45天
5、工程措施
1、已发现空腔、裂隙的区域
⑴依据32个先导孔，确定发现空腔、空穴、裂隙的发育区。
⑵对已发现空腔、裂隙先导孔的周边①②序孔孔深进行调整。
根据紧邻所有先导孔揭示溶洞底板深度的最大值为标准，确定每个①②序孔的孔底高程。
⑶每个①②序孔钻孔深度进入先导孔揭示的空腔底板下不小于2米。
⑷对于调整①②序孔孔深、孔底高程的区域，裸露型空腔在地面至①②序孔孔底间注浆，覆盖型空腔在土石界面以上3米至土石界面以下5米注浆。
2、未发现空腔、裂隙的区域
对其他未发现空腔、裂隙的区域，①②序孔应进入5米，裸露型空腔在地面至地面下5米注浆，覆盖型空腔在土石界面以上3米至土石界面以下5米注浆。
3、所有的①②序孔按设计的钻进过程中，如钻孔底部遇见空腔、空穴，则应钻至空腔底板下2米。
6、施工工艺
6.1布设先导孔
根据“先探后灌、探灌结合”的原则，钻孔分为先导勘探孔和一般注浆孔，首先施钻30％的先导勘探孔，待试验段先导勘探孔完成后，整理资料，上报设计单位和监理，确定相关注浆深度与范围。
据钻探孔结果，在DK278+608.73～DK278+711.9段路基布置先导孔，进一步核查本段路基的地质情况。
本段路基全长103.17米，共布设32个先导孔。
先导孔纵向间距为7米，横向每行两个。
测设孔位，标高，进行统一编号钉桩。
先钻边排孔、后钻内排孔。
先导孔具体位置详见平面布置图。
⑴钻进：
土层和岩层部分均采用水钻进行成孔。
①土层钻孔：
采用φ110钻头钻进，每一回次钻完后，取出土芯，摆放整齐，并用标签记录不同土层的深度。
全孔采用φ110套管，护壁套管露出地面0.2～0.5米。
②岩层钻孔:
基岩面以下采用φ110钻头，钻孔过程中均取出岩芯，摆放整齐，用小标签记录不同岩性和空腔的深度。
钻至设计深度后，用对钻孔进行清洗，清孔时间不少于20min。
⑵钻孔完成后，由技术员及时对岩芯进行编录，分层记录不同土层和岩层的深度，空腔发育的情况以及地下水位的深度。
钻孔过程中,监理工程师旁站记录地质变化情况。
⑶采用水泥砂浆对注浆套管进行固定。
6.2试验段施工
注浆施工前期，选择1~2处代表性段落作为试验段进行注水、注浆等试验性施工，确定注浆压力、注浆量、扩散系数、水灰比、外加剂类型及掺量等施工参数及施工工艺，确定注浆质量及注浆效果检验标准。
6.3注浆
注浆孔施工应自路基坡脚向线路中心的顺序进行，先两侧后中间，保证注浆质量。
先稀后浓，根据浆液流量、注浆压力特征动态调整浆液水灰比。
注浆浆液水灰比控制在0.6~2.0，常用的水灰比为1.0。
一般基岩中压浆压力不小于0.1~0.3Mpa，岩土界附近逐步加大至0.3~0.5Mpa。
注浆压力视注浆方法、注浆段深度和地下水位而定，并针对注浆过程中出现的情况随时调整压力，终孔注浆压力≥0.3Mpa，稳定时间不小于10分钟，持续注浆量每分钟不小于5L。
当连续注浆单孔超过设计单孔注浆量2倍不见升压或吸浆量下降时，采用提高浆液浓度或双液压浆措施。
水玻璃的掺入量应按注浆量的1%计。
如遇规模较大的空腔、空穴，采用砂砾石随浆液冲洗灌入钻孔孔内，使砂砾石在浆液的带动下逐渐充满空腔、空穴，直至托底，然后再注浆。
当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆。
⑴注浆钻孔孔口压力长时间超过1.5Mpa时，浆液很难注入。
⑵冒浆点超过注浆范围3~5m时。
⑶单孔进浆达到平均设计压浆量的1.5~2倍，且进浆量明显减少时。
当达不到上序结束标准时，应清孔再次注浆。
特殊条件控制标准：
当注浆压力不大或降低注浆量，基地出现异常上鼓时，应终止注浆，同时采用附近注浆孔“补偿”等措施。
6.4封孔
注浆结束后，经质检工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。
卸下法兰盘、拔出套管，回填M7.5水泥砂浆封孔，捣鼓密实，并作好孔口标记。
6.5一般注浆孔钻进与注浆
先导孔施工完毕后，对一般注浆孔进行钻孔、注浆施工及封孔。
6.6注浆效果检测
注浆结束后对注浆效果进行检测。
质量检测采用电测深法、瞬态面波法、电磁波CT检测等综合物探方法，辅以钻孔取芯、注水或注浆试验，以进行施工前后物性参数变化的对比，注水或注浆施工参数变化对比。
⑴注水试验
在注水试验前，量测孔内稳定水位后，进行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，注浆后试验的单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3～5%，即可判定达到注浆效果。
表6-6-1注浆后压水试验检验标准
判别指标
介质
W后≤0.33
（L/min.m.m）
W后≤0.42
（L/min.m.m）
土质注浆质量
合格
灰岩注浆质量
合格
⑵综合物探检测：
遵循《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004）。
注浆前、完工后遵循《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004），采用瞬态面波和四极电测深两种方法进行探测。
瞬态面波法能快速、有效对空腔路基进行整体评价。
检验点位置以注浆孔为准，波验距为0.5~10m：
四极电测探法采用点距为5m。
前后两次在同样的位置采用两种方法进行2~4个剖面的探测，然后分析面波速度和面波对频散曲线，进而对注浆效果进行评价，需根据下表来综合评价。
表6-6-2面波检测注浆效果评价表
频散曲线比较
速度比较
注浆效果评价
注浆前
注浆后
曲线圆滑
曲线圆滑
提高不多
良好
曲线散乱
曲线圆滑
较大提高
曲线散乱
少量散乱
较大提高
好
曲线散乱
较多散乱
有提高
较好
曲线散乱
曲线散乱
提高不明显
差
表6-6-3路基岩土体注浆质量面波检验标准
介质
面波检测速度V（m/s）
面波频散曲线
土层（路堑）
V≥19.7h+58.2
不离散
岩层（路堑）
V≥9.8h+342.8
不离散
土层（路堤）
V≥12.0h+58.7
不离散
岩层（路堤）
V≥9.8h+207.8
不离散
⑶注浆钻探取芯检验
钻孔检查，检查孔数为5%,根据取芯浆液填充情况直观判断注浆效果。
注浆后取芯完整，无掉钻、漏水现象，钻孔回流带出有水泥粉末。
仍可沿用采用“可见裂隙结石充填率大于85%”的标准。
6.7地表变形观测
在空腔注浆施工过程中，地表变形观测按照在线路中心、路基坡脚外10m各设置一排观测桩，纵向间距为50m，在过渡段范围纵向间距调整为5m进行加密观测。
施工期间每天进行地表变形监测，实测地表变形量，测量精度不大于1mm，并做好详细记录。
根据观测数据控制注浆压力，以免堑坡的稳定性或者附近构筑物受影响。
6.8施工工艺流程图
注浆顺序图
7、施工注意事项
⑴施工前应平整场地，设置积水坑和临时排水设施。
注浆过程中应注意环境保护，及时清理浆液污染物。
⑵注浆施工中应采用自动流量和压力记录仪进行注浆施工记录，并及时对资料进行整理分析。
自动流量和压力记录仪应为国家计量部门认证的可以自动计量设备。
⑶注浆过程中根据浆液流量、注浆压力特征动态调整浆液水灰比。
注浆水灰比在0.6~2.0之间，常用的水灰比为1.0。
⑷在钻孔过程中，易塌孔的土层和破碎带应采用跟管干钻。
⑸钻孔钻至设计深度后埋入注浆管，注浆管距孔底距离大于1米，并在注浆孔上部设置止浆装置。
⑹注浆施工地段，应加强地面变化记录（冒浆点的位置、地面沉降等）及地表变形监测。
一般应在线路中心、路基两侧坡脚、及坡脚外10米设观测桩，纵向间距一般不大于50米，施工期间必须每天进行地表变形监测，根据观测数据控制注浆压力，以免影响附近建筑物的安全。
⑺施工中应记录孔深、注浆压力、注浆量等内容。
⑻注浆钻孔孔位移动不宜超过0.5米。
8、工程质量保证措施
⑴对工程施工中易出现的“质量通病”采取质量检查员、现场技术负责人负责制。
重点施工工序采用跟班作业的方法，控制质量通病的发生。
对业主、监理在施工过程中提出的质量问题、管理问题，由项目经理负责，并及时采取纠正和预防措施。
⑵施工进场落实注浆材料源后，即进行不同水灰比的配比试验，确定1:
1~1：
1.2的材料用量：
双液压浆时，确定水玻璃与不同水灰比的水泥浆配比和缓凝剂的掺量，便于施工工艺控制。
施工时因受水文地质条件的影响，应及时调整混合比例。
⑶注浆过程中严格按照试验配比控制水泥浆及水玻璃浆液比例，以免发生堵孔现象，影响注浆质量。
注浆过程中相关问题的处理是保证工程质量的关键因素，对施工过程中出现的问题要及时采取措施以及解决。
注浆后，及时进行物探资料对比，检验注浆效果，对于未达到要求的，进行补充注浆。
⑷注浆过程是控制整个空腔、空穴注浆质量的关键，是重点控制的过程。
注浆工艺必须按照试验先行的原则进行工艺试验，通过试验确定设备参数，浆液配合比，注浆过程控制重点是压力和流量，应指派专人实施监控。
⑸空腔、空穴发育区地质情况十分复杂，对注浆过程中反映出的不同现象需要分析判定并采取相应措施。
判定不同现象的主要依据是钻孔记录、注浆压力、注浆数量、冒浆情况等，对这些数据应集中综合分析，不能只看一项数据而确定措施。
⑹注浆施工完成后要及时组织检验，对不合格点要补充注浆。
九、安全保证措施
⑴项目分部成立安全管理领导小组，由分部经理任组长，副经理和总工为副组长，各部室负责人和架子队主要负责人作为组员；以安质部为主要职能部门，架子队设安全工程师，架子队设专职安全员，在安质部领导下负责施工安全管理工作。
组长：
李树彬
副组长：
苏伟业、赵富、周小平
成员：
吕小军、刁振涛、秦俊峰、魏渊
架子队负责人：
王明
架子队设专职安全员：
芦志洲
⑵始终坚持将安全生产放在第一位，“安全第一，预防为主，综合治理”。
做到人人心中有安全意识，时时注意安全操作。
切实认真执行有关安全生产、文明施工的规章制度，加强对安全生产，文明施工的检查，使管理工作标准化、规范化，具体要求如下：
①施工前应对所有进场人员进行安全技术交底。
对人员进行安全教育，进入工地时，必须佩戴安全防护用品，所有施工人员必须听从指挥。
②施工时应加强对大型机械的管理，对驾驶人员、操作人员进行专门安全知识培训。
③施工现场平整密实，确保施工顺利安全进行。
④加强现场各部位的安全用电检查，避免发生各类触电及火灾事故。
⑤施工现场设安全标识牌，危险作业区悬挂醒目警示牌。
⑥每台电力设备必须确保“一机一箱一漏一闸”。
电箱、开关箱内的电器设备必须完好，停用设备拉闸断电，锁好开关箱。
十、环水保、文明施工措施
10.1环境保护措施
⑴对注浆孔注浆时，应按照操作规程的要求进行施工，减少浆液的浪费；对废弃浆液必须按指定的地点进行排放，注意与周围水沟的畅通，确保与周围环境的协调统一。
⑵严禁在施工现场焚烧废弃物和会产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物品。
⑶施工过程中严禁将含有污染的物质或可见悬浮物的水排入河渠、水道。
所有机械废油回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。
⑷选择性能优良、噪音小的施工机械，对本工程使用的钻机、注浆机等机械要进行定期保养维护，以减少因机械故障产生的附加噪声与振动。
⑸合理安排作业时间，目前天气炎热，避免施工人员中暑，根据天气的情况，尽量安排温度较低的情况下进行施工。
10.2水土保持措施
⑴严格组织施工管理，开展文明施工，创标准化施工现场。
施工前做到全员教育，全面规划，合理布局。
定期检查、监督本施工地段的各项水土保持工作的落实。
⑵建立健全水土保持体系，坚持“预防为主，综合防治，全面规划”原则，抓住本工程水土保持工作重点，有针对性地采取措施，确保水源、植被不被污染和破坏。
⑶施工前对沿线水文、地质、植被情况进行调查，研究制定出可行的水土保持方案以及详细的水土保持施工措施。
⑷加强施工机械管理，注重日常保养，防止油品存放和机械在使用、维修、停放时油料泄漏、渗漏，污染水体。
10.3文明施工措施
⑴把文明施工列为主要内容之一，制订出以“方便人民生活，有利生产发展，维护环境卫生”为宗旨的文明施工措施。
⑵工程材料、机械设备分门别类、有条理地堆放整齐；机具设备定机定人保养，保持运行整洁，机容正常。
⑶设立专职的“环境保洁岗”，负责检查、清除出场车辆上的污泥，清扫受污染的马路，做好场地内外的环境保洁工作。
⑷设文明施工负责人，每周召开一次关于文明施工的例会，定期与不定期检查文明施工措施落实情况，组织班组开展“创文明班组竞赛”活动，经常征求建设单位和施工监理对文明施工的批评意见，及时采取整改措施，切实搞好文明施工。
⑸消防工作要遵循“预防为主、防消结合”的方针，将消防安全工作纳入我单位管理范围，做到同计划、同布置、同检查、同总结、同评比。
附图：
先导孔、注浆孔平面布置图
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