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涵洞加固施工小结
涵洞加固施工小结
涵洞加固工程分和涵洞底板高压旋喷桩加固、注浆加固和涵洞顶板防水层处理，下面就涵洞高压旋喷加固和防水处理分别进行总结整理。
高压旋喷加固部分
一、工程概况
1、工程量
根据任务划分，我部承建涵洞加固共6座，高压旋喷桩共2696m.1m/480根，帷幕注浆144m/24根，花管注浆160m/32根。
具体工程量及施工参数详见下表
序号
涵洞里程
工程量
高压旋喷桩m/根
帷幕注浆m/根
花管注浆m/根
1
DK173+621.4
456/57
2
DK173+655
310.8/42
3
DK173+820.9
256.5/57
4
DK173+908
144/24
160/32
5
DK174+022.4
1372.8/264
6
DK174+232
300/60
合计
2695/480
144/24
160/32
2、处理原则
⑴框架小桥、大孔径涵洞在涵洞内有作业空间时，在涵洞底板范围内采用旋喷桩加固，桩径0.5m，正方形布置，桩间距1.0～1.5m。
⑵旋喷桩单桩承载力设计值为161.99kN，水泥用量不小于160kg/延米。
⑶用风钻在涵洞底板钻孔引孔，然后施工旋喷桩。
旋喷桩施工完成后，采用高强度无收缩的灌浆材料等，及时修复涵洞底板孔洞，确保涵底质量和强度。
二、施工工期
涵洞高压旋喷桩施工从2012年4月9日~2012年4月20日，历时12天。
其中涵洞外成桩工艺试验2012年3月25日在DK173+655涵洞左侧20m处进行，共试桩9根，工艺试验于2012年4月6日完成工艺成桩参数收集。
三、设备人员配置
根据节点工期安排和高压旋喷桩的工程量，以及建设单位、设计单位、监理单位、施工单位四方确定的高压旋喷桩日最大完成量指标，确定设备人员配置，具体见下表
序号
涵洞中心里程
设备配置
人员配置
1
DK173+621.4
1台MG-50A钻机，
1台4100-1发电机，
1台90Kw高压注浆泵，
1台180kw发电机。
2
DK173+655
1台MG-50A钻机，
1台4100-1发电机，
1台90Kw高压注浆泵，
1台180kw发电机。
3
DK173+820.9
1台MG-50A钻机，
1台4100-1发电机，
1台90Kw高压注浆泵，
1台180kw发电机。
4
DK173+908
1台MG-50A钻机，
1台4100-1发电机，
1台90Kw高压注浆泵，
1台180kw发电机。
5
DK174+022.4
1台MG-50A钻机，
1台4100-1发电机，
1台90Kw高压注浆泵，
1台180kw发电机。
6
DK174+232
1台MG-50A钻机，
1台4100-1发电机，
1台90Kw高压注浆泵，
1台180kw发电机。
四、技术参数确定
根据涵洞外工艺性成桩报告及涵洞内试桩成果，得出工艺性参数如下表
1
每米水泥用量
160kg/m
2
水灰比
1:
1
3
早强剂掺和量
3%
4
钻杆入孔喷水压力
孔口以下2m内2~3Mpa，其余段小于3~5Mpa
5
喷浆压力
桩顶10Mpa，每延伸1m，压力增加1Mpa
6
桩底座浆时间
60s
7
提钻速度
16~19cm/min
8
提钻转速
18~20r/min
9
卸杆或暂停后，旋喷搭接长度
10~20cm
10
桩头下复喷深度
1.0m
11
喷嘴直径
2.0~2.2mm
五、施工工艺及要点
高压旋喷桩施工
1施工工艺
施工工艺流程如图1。
图1高压旋喷桩施工工艺流程图
⑴桩位放样
在施工准备完成后，由测量人员根据布桩图用全站仪或经纬仪、钢尺等在涵内（大孔径涵底旋喷桩）或涵洞进出口（小孔径涵侧帷幕旋喷桩）准确定出桩位。
⑵底板引孔
大孔径涵洞，采用风钻在涵洞底板钻孔，钻机操作手按照放样桩位负责旋喷钻机正确就位。
⑶钻机就位
钻机安放在设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差符合设计要求。
为保证钻孔达到规范要求的垂直度，钻机就位后，必须作水平校正，使钻杆轴线垂直对准孔位，并固定好桩机。
⑷钻孔
钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法可根据地层条件、加固深度和机具设备等条件确定。
本次涵洞加固旋喷桩采用单管法成孔。
成孔后，校验孔位、孔深及垂直度是否符合要求。
⑸喷射注浆作业
当钻进至预定深度后，进行底部坐浆，时间参照工艺参数表内确定时间，后即可自下而上进行喷射作业，边旋喷边提钻。
施工过程中，随时监测和调试浆液水灰比、初凝时间、喷浆压力、旋喷转速、提钻速度、冒浆量等参数。
⑹冲洗器具
喷射作业完成后，把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。
通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
在清洗过程中不得污染农田水渠等。
⑺移动机具
将钻机等机具设备移到新孔位上。
⑻施工记录
施工记录详见附表。
2工艺要点
⑴变参数喷射
由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等有很大差异。
若采用单一的技术参数来喷射长桩，则会形成直径或长度极不均匀的固结体，导致旋喷桩直径不一，使承载力降低。
为确保质量，需根据钻孔时获得的孔位处地层情况，对不同深度的土层采用不同的技术参数。
⑵重复喷射
在不改变喷射技术参数的条件下，对同一孔位作重复喷射，既能增加土体破坏的有效范围，又能满足每米水泥用量达到设计要求，从而加大固结体的直径或长度和提高固结体强度。
⑶冒浆处理
在喷射注浆过程中，有一定数量的土颗粒与水、浆混合后，沿着注浆管管壁冒出地面。
通过对冒浆量、冒浆比重的测量及冒浆颜色的观察，可及时了解地层状况，判断喷射注浆的大致效果和喷射技术参数的合理性。
完全不冒浆、继续冒浆或冒浆量及其比重过大或过小时为异常现象。
当出现异常情况时，首先检查冒浆量、提升速度、旋喷速度、浆流量和压力等技术参数，及时采取措施调整。
①压力骤然上升或压力过高流量偏低时，说明有堵嘴或管路被堵塞现象，应及时停喷，认真检查气浆软管，必要时拔出注浆管检查气浆通道及喷嘴。
②流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管检查密封性能，更换过度磨损的喷嘴。
③流量压力均偏低时，应及时停喷检查修理。
④不冒浆、断续冒浆或冒浆量过小时，若系土质松软可适当加快注浆管提升速度，或降低高压泵压力对已喷范围适当进行二次注浆；若系附近有空洞、通道，则不提升注浆管，同时降低气压力流量，继续注浆直至冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直到冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆液在注浆管附近凝固。
⑤冒浆过大时，一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过所需浆量所致。
施工时可适当缩小喷射孔径，提高喷射压力，基本保持注浆量不变；如仍无效时，可加快提升速度和旋摆喷速度。
⑷搭接处理
在施工中会出现种种故障造成注浆间断，为防止注浆间断造成固结体内出现软弱夹层，影响固结体均匀性和整体性，必须进行搭接处理，搭接长度一般为10~20cm。
⑸分序喷射
高压喷射注浆施工时，在水泥土浆液固结硬化之前，有效喷射范围内的地基土因受到扰动而强度降低。
高压喷射注浆应分序隔孔施工，防止窜孔破坏已喷射注浆固结体。
相邻孔喷射作业有适当的间隔时间。
如发现窜孔现象，用pvc管加砂袋堵塞窜孔冒浆出口。
⑹防止凹穴
旋喷施工在终喷后由于空气的排出以及水泥土浆液渗漏、析水和沉淀作用，水泥土混合浆液在凝固过程中存在不同程度的收缩，最终固结体顶部将出现一个凹穴。
采取以下措施予以消除：
①采取超高喷射注浆方法，即喷射注浆的顶面，其超高量应大于收缩高度，可在施工中具体掌握。
②在浆液凝固前回灌冒浆捣实。
必要时可在原孔位采用二次注浆等措施。
花管注浆施工
1施工工艺
注浆采用单孔单液花管注浆，注浆孔分批次自下而上分层注浆。
花管注浆工艺流程为：
施工准备→测量放线→底板引孔→配备注浆液→安装注浆管→注浆→待凝半小时→地层分界处补浆第一次→待凝半小时→地层分界处补浆第二次→封孔。
⑴施工准备
①材料准备
A、注浆用水采用附近河水；
B、注浆用的水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5级，出厂时间不超过3个月，受潮结块者不得使用，且水泥的各项指标符合国家标准，并附有水泥出厂报告。
②机械设备及辅助设备
A、注浆设备主要包括：
钻机、注浆泵、搅拌机、混合器、止浆塞、筛网、注浆管、孔口盖及配套仪表等；
B、辅助设备与机具有：
水准仪、经纬仪、倾斜尺、水平尺、测绳等检测工具。
③技术准备
A、根据处治设计文件，掌握详细的工程地质情况、注浆加固设计方案方法、注浆桩位的布置等，并绘制点位平面布置图；
B、对水泥强度、安定性及其他必要的性能指标进行复试。
⑵测量放线
清理涵洞底板，测放出注浆孔的孔位，并作出明显标记，桩位误差不大于2cm。
在涵洞两端引挖沟槽和集水坑，及时排出冒浆和孔内水，以保持场地整洁干燥。
⑶底板引孔
采用地质钻在涵洞底板进行引孔，孔径90～110mm，引孔要穿透涵洞基础。
⑷制作及插入花管
花管采用钢管制作，能够承受的最大压力大于3.0MPa。
钢管的底端头要有螺纹。
采用带有螺纹的钢制堵头用扳手拧死密封后，分节插入涵洞基底。
⑸配备注浆液
注浆液采用纯水泥浆，所用水泥为P042.5普通硅酸盐水泥，水灰比1：
1，掺入高性能减水剂。
采用叶式搅拌机，保证浆液能连续均匀搅拌。
浆液须在搅拌均匀过筛后，再泵送压注，在注浆过程中，浆液应连续搅拌，搅拌时间不少于2min。
⑹注浆
按孔位布置，分批次实施注浆。
⑺终止注浆
淤泥质粘土层主要以注浆量控制，注入设计注浆量即可；粘土层主要以注浆压力控制，注浆压力达到设计要求并持续注浆15分钟。
注浆量和注浆压力满足上述要求后可终止注浆。
⑻封孔
注浆结束后采用水灰比为0.5：
1的水泥砂浆掺入3%水玻璃封闭注浆孔，或采用直径8～10cm的圆木自孔口沿注浆孔倾角打入，长度不小于4m。
⑼记录
注浆记录详见附件
每个注浆作业工班在注浆施工过程中，都必须边施工边记录，当天的注浆施工记录必须当天整理完成，及时按要求做好注浆资料的统计与汇总，不得积压或遗漏。
2工艺要点
⑴注浆泵压送水泥浆液时，严格控制低压注浆，避免压力过大引起涵洞变形。
⑵注浆要求自下而上分层间歇式进行，并按每米注浆加固深度控制注浆量。
每层注浆一经开始应连续进行，避免中断，注浆孔应分批次实施注浆。
⑶淤泥质粘土层注浆压力不超过0.2MPa，其余地层注浆压力达到0.5MPa，并持续15分钟。
⑷注浆量：
根据工艺试验结果和现场实际情况动态确定，淤泥质黏土层宜为0.8m3/米，软塑黏土层宜为0.6m3/米，根据变形测量结果调整注浆量和注浆速度。
⑸注浆进程中出现地面冒浆或压力突变，应立即停止注浆，查明原因，采取措施。
冒浆量不超过20%。
⑹地层分界线上下1m地层注浆后，半小时补浆一次，共进行两次补浆，注浆压力满足设计要求并持续10分钟后可终孔。
六、涵洞沉降观测
因涵洞处治对涵洞影响较大，测量班负责对涵洞进行全过程变形观测。
每个涵洞内底面两侧上30公分处分别布设4个点测涵洞内的沉降，在每个变形缝两侧做标记量取宽度的变化，在涵洞帽石两侧分别做1个点测位移的变化。
涵洞位移观测所使用的仪器为LeicaTCRA1201+全站仪，仪器测角标称精度为1.0″，测距标称精度为1mm+1.5ppm，具有马达伺服和自动寻找目标功能，可根据输入的气象信息自动对观测成果进行改正。
涵洞内沉降观测所使用仪器为电子水准仪。
仪器型号为徕卡DNA03，该仪器标称精度为每公里中误差0.3mm。
使用水准标尺为3m铟瓦尺。
变形观测责任分工表
姓名
工作内容
备注
杨耀全
位移观测
邓新岗
沉降观测
袁金涛
数据分析
王重阳
整理上报
1沉降观测桩埋设
⑴垂直位移观测标原则上设在涵洞两侧的边墙上或涵洞顶上（小的过水涵），每座涵洞测点数量为6个。
⑵水平位移设在涵洞的预裂缝处，采用记号笔设点划线粘贴白纸。
2涵洞沉降观测
涵洞注浆施工开始后，应系统观测涵洞的沉降、变形。
各阶段观测频次如下要求：
洞处治前：
测量1次；
涵洞处治施工中：
每施工根桩观测1次；
施工过程中，及时做好观测数据的整理和分析，发现异常，及时调整施工方案。
七、施工小结
在加固工程开工前严格按照试桩方案进行试桩，并科学的收集整理形成工艺参数以指导加固工程施工，施工过程中明确质量责任人，严格控制高压旋喷的提钻速度和花管注浆的注浆量。
施工过程中加大沉降观测频率，及时反馈沉降数据，发现异常及时指导、调整施工参数。
涵洞防水处理部分
一、工程概况
根据设计图纸及相关设计联系单要求，涵洞防水处理分为涵洞沉降缝处理和涵洞顶板防水层处理。
在涵洞沉降稳定之后进行防水层处理和沉降缝处理。
二、沉降缝处理
沉降缝处理主要有2种方式，缝宽大于5cm和缝宽小于5cm，根据设计技术交底、《四桥5027》要求对不同宽度的沉降缝做如下处理：
1、对于涵身沉降缝宽度≥5cm，，需将裂缝用钢筋混凝土回填（接长涵洞）。
利用填塞的沥青木板或石棉板做侧模，处理后沉降缝宽度为3cm，待混凝土强度符合拆模要求之后，拆除底模，施做沉降缝，涵洞外侧填塞沥青麻筋，内侧填塞聚氨酯弹性胶深5cm。
做法见下图。
2、对于涵身沉降缝裂缝宽度＜5cm。
凿出原沉降缝内的填塞材料，用沥青木板或石棉板填塞，涵洞外侧部分填塞沥青麻筋，内侧填塞聚氨酯弹性胶，深5cm。
三、涵洞顶板防水层处理：
涵洞埋深小于1.2m时，按以下方式处理
1.清除涵洞顶板原防水层和涵身顶板以下50cm外侧沉降缝的防水层，露出涵身；
2.砂浆找平顶板：
当两节涵身有错台时，用水泥砂浆找平；
3.沉降缝处理，根据沉降缝宽度按沉降缝处理原则施做；
4.涂刷聚氨酯防水涂料，涂刷前对找平层或涵身清理干净，涂刷2~3层，厚度2~3mm；
5.粘贴氯化聚乙烯防水卷材；
6.施做C40细石混凝土保护层，层厚3cm。
附件一
高压旋喷桩最大日完成指标
桩长
（米）
分节
移机耗时
（min）
下管时间
（5min/节）
复喷时间
（1min/节）
桩头复喷时间
复喷长度1m
坐底喷浆时间
（1min）
提钻时间
（18cm/min）
单根理论
总时间
（小时）
两班（16小时）最大完成量（根）
（2m/节）
接管时间
（5min/节）
23
12
60
30
60
12
6
1
128
4:
57
3
20
10
50
30
50
10
6
1
111
4:
18
4
18
9
45
30
45
9
6
1
100
3:
56
4
15
8
40
30
40
8
6
1
83
3:
28
5
10
5
25
30
25
5
6
1
56
2:
28
6
8
4
20
30
20
4
6
1
44
2:
05
8
5
3
15
30
15
3
6
1
28
1:
38
10
注浆施工记录表
涵洞里程
钻孔编号
注浆设备
注浆日期
序号
注浆起止深度（m~m）
水灰比
注浆开始时间
注浆终止时间
注浆压力（MPa）
注浆量（L）
浆液比重
早强剂掺量（kg）
备注
单位：
记录：
监理：
高压旋喷桩前台记录表
桩编号：
里程：
桩顶标高：
日期：
.
设备型号：
1、钻机型号：
2、高压泵型号：
3、喷嘴孔径：
4、钻杆长度：
材料用量：
水泥：
设计用量kg/m；实际用量kg/m；水灰比：
：
；早强剂掺和比%；冒浆量m3
钻孔情况：
下钻时间结束时间累计时间设计桩长m钻进深度m
序号
提杆编号
每杆旋喷时间（时:
分--时分）
累计
长度（m）
提杆速度
（cm/min）
转速
（r/min）
施工过程情况（主要记录卸杆搭接、停喷故障、冒浆、地表隆起等其他特殊情况）
开始时间
结束时间
时长
（分钟）
坐喷时间:
秒泵压：
MPa
1
2
3
4
5
6
7
桩头停浆面施工：
停浆面深度m停浆面泵压MPa桩头旋喷时间：
秒
桩头补浆施工：
补浆量：
m3浆液水灰比：
:
.
单位：
记录：
监理：
高压旋喷桩后台记录表
编号：
里程：
日期：
.
水泥浆液搅拌桶
浆池浆量控制
序号
浆液桶编号
时间
浆液配置
早强剂掺量
（kg）
旋喷长度
注浆量
（m3）
浆液
比重
（g/cm2）
单位进尺水泥用量
（kg/m）
泵压
（MPa）
泵量
（L/min）
备注（记录故障等其他特殊情况）
时分-时分
水量
（kg）
水泥
（kg）
1
第1桶
2
第2桶
3
第3桶
4
第4桶
5
第5桶
6
第6桶
7
第7桶
8
第8桶
9
第9桶
10
第10桶
累计统计注浆量桶m3；水泥用量：
kg添加剂：
名称kg
单位：
记录：
监理：
测点编号
沉降值（mm）“+”为上浮、“-”为下沉
备注
第一次监测沉降值
第二次监测沉降值
第三次监测沉降值
第四次监测沉降值
第五次监测沉降值
第六次监测沉降值
第七次监测沉降值
第八次监测沉降值
第九次监测沉降值
第十次监测沉降值
第十一次监测沉降值
第十二次监测沉降值
开累沉降值
1-1
1-2
2-1
2-2
3-1
3-2
4-1
4-2
5-1
5-2
6-1
6-2
7-1
7-2
8-1
8-2
汉宜铁路涵洞加固高压旋喷桩作业沉降观测记录表
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