注浆配合比设计及注浆施工组织设计.docx
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注浆配合比设计及注浆施工组织设计
注浆施工技术汇总
1、注浆配合比设计
注浆配合比，必须考虑合理的岩溶地基处理相关参数和施工工艺，使用材料、施工机具等加以决定。
根据设计要求中的规定，岩溶注浆的技术条件应符合下列规定：
1、水泥浆液水灰比为0.8:
1-1:
1。
2、注浆水泥采用PO32.5水泥。
3、双液注浆采用水玻璃38-43Be，，模数2.4-3.0。
4、拌合水：
水质应符合《铁路砼及砌石工程施工规范》中的各项规定。
1.1配合比设计
1m3水泥浆（绝对体积）需要的材料按下式计算：
1000=WPW-CPC+PiPP
式中W——水的重量（kg），C——水泥重量（kg），Pi——缓凝剂重量（kg），P——各种材料比重
则：
1000=WPW-CPC
设PW=1.0，PC=3.12则：
1000=W+0.32C
由W/C=1.0得
1000=1.0C+0.32C
C=757.6（kg）
W=757.6（kg）
Pi=757.6×0.0095=7.20（kg）
水泥浆：
水玻璃=1：
0.5（体积比），水玻璃密度为1.38（g/cm3）。
根据此配合设计双液浆体稠度为8.4s，水泥浆比重为1.52（g/cm3），满足施工要求。
2施工工艺
2.1岩溶注浆要遵循“探灌结合”原则，封闭土石界面，形成隔水帷幕。
要求：
岩溶注浆孔要求注浆厚度不小于8m，入基岩5m,注浆孔按设计要求采用梅花形或正方形布置，孔间距7.0×7.0m或5.0×5.0m；路堤地段加固范围至路堤坡脚外约5m，路堑地段加固范围至侧沟平台外边缘。
另外，施工中如遇溶洞,孔深至溶洞底板下1m。
2.1.1施工准备
①调查地下管线分布情况，防止钻孔伤及地下管线和当地水井，防止污染水源；
②将试验场地平整，设置必要的排水坡，防止地表水下渗；
③完成工艺试验段全部孔位放样，并测量、记录孔口地面高程；
④接通施工用水、电，钻机试运行，确保设备能正常开钻；
⑤准备灌浆用的水泥、砂、水玻璃等，并对进场原材料进行检验；
⑥检测所有注浆设备状态，确保设备能正常运转；
⑦对现场操作人员进行技术交底、岗前培训。
2.1.2钻孔
①注浆孔钻进：
土层、岩层均采用泥浆护壁钻进。
土层钻孔：
首先启动水泵，开动钻机钻进，当第一根钻杆钻进后,接长钻杆,继续钻进,直到钻至土石界限；土层钻孔过程中,若遇流塑土层,及时用φ108导管护孔,防止塌孔。
岩层钻孔:
土层钻孔结束后，清孔。
然后采用φ91钻头钻进,直到钻至设计深度。
②钻孔过程中,邀请监理工程师旁站记录地质变化情况,所有芯样摆放整齐。
当遇岩溶时,应详细记录岩溶深度、填充情况等。
2.1.3注浆方案
本试验段采取了两种注浆方式，方案一为分层分段注浆，方案二为一次性注浆：
①分层分段注浆工艺：
分层分段注浆采用纯压注浆，自下而上进行,对土层帷幕注浆完毕后,再对岩层（或溶洞）孔进行注浆。
A、土层帷幕注浆
钻孔至土石界面后，在土层帷幕分界线3.5m上安装止水栓塞，进行压浆；当灌浆压力达到0.5MPa以上,且注浆压力呈直线上升或吸浆量不大于40L/min，持续10～30min,方可提塞清孔，清孔完毕后进入岩层钻孔。
B、岩层注浆
先完成土层帷幕注浆，钻机重新钻孔至设计深度后，提钻清孔，清孔完毕后视钻孔揭示的地质情况及溶洞大小，下注浆管，封闭孔口，最后加压注入纯水泥浆，直到达到注浆结束条件为止。
②一次性注浆工艺：
钻孔一次性成孔到设计深度，提钻清孔，下入注浆导管至孔底或溶洞底板上部1.0m处，采用水泥砂浆封闭孔口，封闭深度进入原生黏土层0.5m以上，待水泥砂浆凝固后，接通注浆管至注浆机，在0.1～0.5MPa压力下自下而上进行注浆，直至达到注浆终止条件后结束注浆。
以上两种注浆方式均切实可行，通过试验检测，均满足设计和规范要求，但在保证质量的前提下，本着省时省力、节约成本、方便施工的原则，建议采用从下往上，一次性灌注的方式。
注浆加固及嵌补的主要施工机械设备有钻机、注浆泵、搅拌机、挖掘机等。
2.2、岩溶注浆施工要点
2.2.1定孔位：
按注浆工艺试验布孔图，现场测放注浆孔点。
注浆钻孔孔位偏差不宜超过50cm，垂直度偏差不大于1%，开钻前必须保证机身平稳。
场地平整并确保排水通畅，准确测量钻孔前原始地面高程。
2.2.2钻进：
将钻杆对准所标孔位（孔位偏差不超过0.5m），用φ110钻头开孔钻进，保证开孔直径≮110mm。
注浆孔终孔直径≮91mm。
开孔时轻加压、慢速、大水量钻进，防止将孔开斜。
钻进至一定深度，采用套管护壁。
直至进入岩土界面以下3-5m，基岩裸露地段保证注浆深度不小于8m。
遇溶洞，加固深度为至溶洞底板下1.0m。
基岩面下孔深5m范围内未遇见溶洞，即可结束钻进。
2.2.3注浆加固施工
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安装注浆管和止浆塞：
钻孔完毕，清孔检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，下注浆管。
否则，采用钻机扫孔。
确定注浆管内无阻塞物后，安装注浆管。
为减少拔管时的阻力，在注浆管上可上防水板。
用沾有CS胶泥的麻丝绳绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞，把管子插入孔内，然后在麻丝与孔口空余部分，填充CS塑胶泥，使注浆管和止浆塞固定。
注浆管外露长度30—40cm，以便连接孔口阀门和管路。
注浆管安放好后，在注浆管管口加上孔口盖，以防止杂物进入。
③压水试验：
对注浆管路压水检查密封性，压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min。
④浆液配制,施工控制分以下三种：
A．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到大，凝胶时间则由长到短，初、终凝由慢到快。
B．水玻璃浓度不变，双液比例固定，变换水灰比。
当水灰比由小到大，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢。
C．水灰比不变，双液比固定，变换水玻璃浓度。
当水玻璃浓度由高到低，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢。
⑤注浆：
根据现场情况及时调整双液浆的配合比，一般在注浆量较大，注浆压力较低时，浆液的浓度应调高，胶凝时间应缩短，以控制浆液扩散范围和注浆量；在注浆量较小，注浆压力高的场合，浆液的浓度应适当降低，胶凝时间也应适当延长，这样才能使浆液得到充分地扩散，保证注浆质量。
发生漏浆时，通过调整浆液配合比使其浓度加大，胶凝时间缩短，并采取间隔注入的方法，便可有效地将其控制住。
⑥注浆压力控制：
灰岩中为0.1～0.3MPa，岩土界面附近逐步加大到0.3～0.5MPa。
⑦结束注浆条件当注浆达到下列标准之一时，孔道停止注浆：
A、注浆孔口压力维持在0.2MPa左右，吸浆量不大于40L/min，维持30min。
B、注浆钻孔基岩完整，或多次注浆，孔口压力超过1.5Mpa时。
C、冒浆点已出注浆范围外3～5m时。
D、单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时。
⑧未达结束条件处理：
经检查达不到上述标准时，清孔后再次注浆。
⑨注浆完成后立即拔管，以防浆液在注浆管中凝固。
每次上拔高度为50cm。
拔出管后，及时刷洗注浆管，保持清洁、通畅。
拔出管后留下的孔洞，及时用C15混凝土封孔。
3、监测与测试
3.1监测
为了对岩溶路基压浆施工的质量进行宏观控制，避免施工造成环境的影响，施工时安排专人进行质量、环境的监测。
施工前，调查每段工地的周边环境特征，依据设计注浆孔的布置，影响半径及范围设立监测点、控制点，注浆过程加强地面观测记录。
每个压浆工班的孔口压浆工负责当班的地表观察，一旦有异常即停止注浆，分析原因并调整压浆工艺。
调查施工区的井、泉、坍坑以及民居的生活水源分布，定期或日常进行水量、水质的观测、访问，确保生活用水的质量，农田用水无污染
3.2测试
3.2.1试验
对压浆中出现异常的压浆孔，采用注水试验，或水位传递、指示剂、气体传递等方法确定岩溶通道连通性和压浆质量。
3.2.1工程效果测试
①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，压浆后试验的单位长度吸水量应小于压浆前吸水量的3%～5%，即可判定达到压浆效果。
②钻孔检查，检查孔数为5%，根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。
③综合物探测试
压浆完工后进行物探检测对比，物探检测按设计要求为工后物探，可以考虑用地质雷达或高密度电法进行检测。
4、总结
通过地面注浆加固，止水施工取得了圆满成功，起到了结构外部填充加固及止水帷幕的作用。
路基注浆后密实情况经探测表明，注浆加固前地基土松散，构造不均匀。
注浆加固后处理地段地基土体密实，结构均匀，使路基周围土体粘结强度大大增强，达到了预期效果，是今后客专路基工程施工中不可缺少的一种施工技术和方法。
2、注浆施工组织设计
一、工程概况
某工程,项目建设规模为5000万吨/日，建设地址位于某县某区某街道某村，项目业主为某县某供水有限公司。
施工内容包括新建建（构）筑物共计9个子项，分别为：
絮凝池与平流沉淀池、汽水反冲洗滤池、清水池、排泥水调节池、回用水调节池、重力浓缩池、集泥池、脱水机房，改建子项为送水泵房、变配电房和加药间。
根据设计要求，新建混合絮凝池及平流沉淀池，汽水反冲洗滤池、脱水机房需做地基处理。
新建混合絮凝池及平流沉淀池各一个，两池通过沉降缝连接，池两边各设一条排泥槽。
以上构筑物拟采用浅基础。
混合絮凝池长18.85米、宽18.9米（含两侧排泥槽宽度），垫层底标高13.7米（黄海高程，下同）；平流沉淀池长99.6米、宽18.9米（含两侧排泥槽宽度），垫层底标高13.7米；排泥槽的板底标高为13.53米。
基础结构为：
底板为厚450的钢筋砼结构，下设150厚C15素砼垫层，再下为300碎石褥垫层。
基础板顶标高为黄海高程14.60米。
汽水反冲洗滤池一个，长28.8米，宽26.8米，±0.000=13.60米（黄海高程，下同）基础结构为：
底板为400厚钢筋砼结构，下设100后C15素砼垫层。
脱水机房，长21米，宽15米，±0.000=15.35米（黄海高程）。
工程名称：
浙江省桐庐供水二期工程
建设单位：
某供水有限公司
设计单位：
某设计研究院有限公司
监理单位：
某投资建设管理有限公司
施工单位：
某建设集团有限公司
工程质量目标：
确保一次性验收合格，文明施工：
争创杭州市安全生产文明施工标化工地。
二、编制依据及设计要求
（一）、编制依据
1、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59--99）
2、某工程施工图纸。
3、某工程地质勘测报告。
4、公司ISO9001、ISO14001与ISO18001综合体系标准，《环境/安全管理手册》和《环境/安全管理体系程序文件》。
5、公司CIS形象设计标准
6、公司企业标准《绿色工地标准》
7、本工程总体施工组织设计。
8、省、市有关文明施工和安全生产规定。
（二）、设计要求
处理后的地基必须达到的要求：
fak≥120kPaEs=5.1MPa
三、施工准备
1、熟悉和了解岩土工程勘察报告、施工图纸设计思路。
2、收集工程施工记录及掌握孔底注浆室的埋设情况。
3、注浆前检查所有注浆管和排污管的埋设数量及管头封堵情况。
4、注浆所用材料必须经二次复试合格后方可使用。
5、注浆设备须经检修且状态良好。
四、场地工程地质及水文情况
1、场地工程地质简况
根据某建筑勘察设计有限公司2007年提供的工程地质勘察报告，拟建水池场地在20米勘察深度内地层主要有四层，自上而下分别为：
素填土
灰黄色，松散，由粘性土、粉土混杂部分角砾、碎石回填而成，局部含少量块石。
最大堆填厚度5.6米。
-1粉质粘土
灰色，可塑，仅局部分布，厚度2.0-3.3米。
fak=100kPaEs=4.1MPa
粉质粘土
灰黄、褐黄色，可塑。
厚度1.8-9.9米。
fak=120kPaEs=5.1MPa
卵石
灰黄色，中密。
fak=280kPa
层粉质粘土性质较好，层厚较大，是良好的天然地基持力层；
层卵石是良好的下卧层。
2、场地水文地质简况
勘察期间测得场地地下水位标高在9.24-11.90米之间，
层素填土、
层粉质粘土中的地下水为潜水或上层滞水，
层卵石中的地下水为承压水。
该水位随季节变化而波动。
五、施工设备、材料与施工工艺及技术措施
（一）、施工设备、材料及工期
（1）、施工设备
灌浆设备主要是压浆泵，其选用原则是：
能满足灌浆压力的要求，一般为灌浆实际压力的1.2-1.5倍；应满足土质吸浆量要求；压力稳定、能保证安全可靠地运转；机身轻便，结构简单，易于组装、拆卸、搬运。
根据本工程的实际情况和特点，我们选择了如下的机械设备：
1）、高压压浆泵4台
2）、搅浆罐两个，贮量1.2m3。
3）、贮浆罐两个，贮量2.5m3。
4）、搅拌机2台
5）、注浆管200m，额定压力16Mpa。
6）、平板振动机2台
XY-1型钻机4台
根据施工实际情况及时调整施工设备。
（2）、材料要求及配合比
1）、水泥地基处理预计消耗32.5号普通硅酸盐水泥3500吨（由于本工程该部需注浆处理地基属回填土，孔隙率比较大，故按每立方米150公斤），要求水泥新鲜无结块。
2）、水玻璃地基处理时在纯水泥浆中掺入3%Ⅲ型水玻璃，预计耗量100吨。
3）、水采用一般饮用水，注浆水灰比0.6~0.75。
4）、加固地基体积混合絮凝池及平流沉淀池约14800立方米，累计注浆约6572延米，反冲洗滤池约5000立方米，累计注浆约2800延米，脱水机房约2900立方米，延长米约500米，浓缩池约2500立米，累计注浆2500延米。
（3）工期要求由于本工程是市政形象工程，工期要求比较紧，为保证整个工程的顺利完成，故地基处理工期预计为30天。
（二）、施工工艺流程及施工方法
（1）施工流程
钻孔→下注浆管、套管→填砂→拔套管→封口→边注浆边拔注浆管→封孔
（2）施工技术参数
A、下行式单管分节注浆，节距0.5米～1米；
B、注浆水灰比为0.6～0.75；
C、注浆压力：
0.3～1.0Mpa，上部采用小压力，向下逐步加大；
D、流量：
20～25L/min.
E、浆液配比：
采用纯水泥浆，掺入3%Ⅲ型水玻璃。
（3）施工方法
1）、加固施工前应进行详细的施工勘察工作，查明填土层的性质及分布，为施工提供工程地质依据。
可在注浆成孔时采用引孔用的XY-1型岩芯钻机现场取样判定。
2）、开挖基坑至设计垫层底标高以上0.5米（绝对标高14.2米）；已超挖的区域回填至该标高。
应注意回填土尽量选用粗颗粒土，避免淤泥质土及生活垃圾填入基坑；回填时采用挖斗边填边压实，以减小孔隙，减少注浆时的水泥用量。
排泥槽底板标高较低，但区域较小，为减少施工难度，统一按14.2米标高进行施工。
3）、注浆施工
施工前先在场地四周挖设排水沟，场地四角挖设排水井，应在整个施工过程中重视排水问题，避免出现表层弹簧土；注浆成孔采用XY-1型岩芯钻机岩芯管钻进或N120大锤内丝钻杆敲入，浅部地层可采用平板振动机振动贯入；注浆采用活塞式注浆泵泵送；
4）、注浆孔的布置
根据工程经验及注浆扩散半径的估算，注浆孔间距采用1.5米，锯齿形交叉布置；考虑应力扩散效应，在基础外缘布置三排注浆孔。
具体布置详见注浆孔平面布置图。
5）、注浆深度
注浆加固深度应穿过
层素填土及
-1层粉质粘土，进入
层粉质粘土层0.5米。
根据工程地质勘察报告估算，平均注浆深度为4.0米。
6）、注浆效果检测（载荷板承载力测试）；
7）、清除表层0.5米浮土，人工或小挖机开挖至设计垫层底面标高；
8）、基础施工。
（4）、施工遵循规范及主要的施工工艺
1）、施工遵循规范
工程施工除满足设计要求外，同时执行国家标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-91）和《注浆技术规程》（YGJ211-92、YBJ44-92）。
2）、主要的施工工艺
针对场地地层，为更好地达到注浆效果，应采取以下措施：
A、“隔二打一”：
注浆时，孔与孔、排与排之间采用“隔二打一”的施工措施，防止孔与孔之间窜浆，以保证浆液的均匀及饱满。
工艺如下图所示：
。
1。
。
2。
。
。
。
。
。
。
4。
。
。
3。
注：
按1、2、3、4依次注浆。
B、“先围后注”：
先注外围孔，再注内部孔，防止浆液向外扩散，造成材料浪费；同时，能保证最佳的压密效果。
C、“先顶后底”
由于上部地层围压小，先注下部土层时浆液必然上冒，造成下部土层吃浆不足，影响注浆效果，因此，采用下行式分节注浆。
施工开始时，先对场地表层1米深度范围进行封浆，完成后方允许对下层土进行注浆施工。
D、“少量多遍”
填土中孔隙较大，盲目增大注浆压力及增加注浆量，浆液往往向一个方向渗透，不能保证复合加固土体的均匀性。
因此，采用复注工艺。
一般要求复注间隔时间不少于24小时。
E、“动态施工”：
注浆工程不同于一般的打桩或土建工程，其不确定性和随机性较大。
在执行相关规范的前提下，施工过程中的注浆压力、流速、注入量、浆液配比、水灰比、节距、孔距等均应根据实际压浆情况及时修正，做到信息化施工。
六、质量保证措施
针对注浆的特殊工艺要求，施工过程中应自始至终把好五关，即材料进场关、工程放样关、施工操作关、制浆注浆关和质量自检关，从而使工程质量得到保证。
1、材料进场关
本工程材料由现场施工负责人负责验收和接收，工程所用水泥及水玻璃进场需附有合格证、质保单。
2、工程放样关
注浆孔定位由技术人员放样并自检一次，技术负责人检验复核，保证放样的准确性后才准施工。
施工中应根据施工勘察成果，因地制宜、有的放矢，针对不同的填土厚度及性质精心编制该区域的施工组织设计。
3、施工操作关
本工程应严格抓好造孔关，保证注浆孔的深度。
随时观察压浆情况，防止浆液外溢。
4、制浆注浆关
制浆由专人负责，材料准确计量，水灰比按现场要求及时在规定范围内调整，每桶浆搅拌时间大于3分钟，送入贮浆桶时用12目钢丝网过滤；注浆过程中及时调整泵压，保证送浆的连续、正常；注浆时，派专人负责观察压浆情况，发现冒浆及时通知送浆人员关泵。
5、质量自检关
由现场施工负责、质安员、施工员和班组长做好质量检查工作，检查成孔注浆后的注浆压力情况；做好各类报表、记录、掌握浆液配比及压浆情况，及时提醒施工操作人员重视质量问题。
七、质量控制及验收标准
1、施工前应检查有关技术文件（注浆点位置、浆液配比、注浆施工技术参数，检查要求），对有关浆液组成材料的性能及注浆设备也应进行检查。
2、施工中应经常抽查浆液的配合比及主要性能指标、注浆的顺序、注浆过程中的压力控制。
3、施工结束后应检查注浆强度、承载力等。
检查孔数为总量的2%～5%，不合格率大于或等于20%时应进行2次注浆。
4、水泥注浆地基质量检验标准：
项
序
检查科目
允许偏差或偏差值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
原材料检验
水泥
设计要求
查产品合格书或抽检
注浆用砂：
粒径
细度模数
含泥量及有机物含量
Mm
%
﹤2.5
﹤2.0
﹤3
试验室试验
水玻璃：
模数
2.5～3.3
实验室试验
其他化学药剂
设计要求
查质保书或抽检
2
注浆强度
设计要求
取样检查
3
地基承载力
设计要求
按规定方法
一般项目
1
2
3
4
各种注浆材料计量误差
注浆空位
注浆孔深
注浆压力（设计参数比）
%
Mm
Mm
%
﹤3
±20
±100
±10
抽查
用钢尺量
量注浆管长度
检查压力表读数
八、安全生产保证措施
（一）安全生产管理措施
1、设立安全生产领导小组：
本项目设立项目部安全领导小组，由项目经理任组长，项目设立专职安全员，各施工班组设立兼职安全员，形成完整的安全生产管理网络。
领导小组定期召开安全工作会议，贯彻上级有关劳动法令、制度、研究讨论和处理一些重大的安全工作问题。
专职安全员负责日常安全教育、安全监督、安全检查、安全奖罚和安全管理等方面工作。
2、进行安全教育
每个班组进场之后，项目安全员要对班组进行安全技术书面交底，班组在每个工序开工之前施工员也要进行安全交底。
交底内容要有针对性。
主要内容有：
安全操作规程、安全注意事项等有关安全措施及操作方法。
3、组织安全检查
项目组织的定期或不定期检查；班组每天进行自查。
使检查范围覆盖全部作业面。
项目专职安全员坚持跟班检查，随时发现隐患，随时进行处理，做到防患于未然。
项目每月组织定期或不定期的抽查，不但要查隐患，同时要查违章作业，克服人为不安全行为，从根本上消除发生事故的可能性，进而保证实现安全施工的目标。
对检查出来的问题要限期改正，并按规章坚持重奖重罚制度。
（二）安全生产制度
1、本工程施工现场人员必须严格遵守公司制定的有关安全施工规定。
任何人不得违章指挥和违章作业。
2、切实加强对施工人员的安全教育，增强安全生产意识和自我保护能力。
参加施工的人员均进行安全教育，并经考核后，方可上岗作业。
3、现场施工必须严格执行《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99和公司的各项安全制度与规定。
4、在施工过程中，必须严格执行公司制定的《安全生产检查制度》，每周一次安全大检查，并配合上级机关和有关部门的各项检查。
对检查中发现的事故隐患，应立即进行整改。
5、认真贯彻我公司制定的《安全生产抵押金制度》，公司与项目部、项目部与作业班，层层签定安全生产抵押责任合同，责任人按规定交纳抵押金。
6、安全会议制度
▲开工前，组织全员学习安全防护手册，并进行安全作业考试，考试合格者才准上岗作业。
▲项目部每周组织一次安全检查，召开一次安全生产会议。
▲班组每周一次安全活动。
开展安全生产评比制度，并把此项工作纳入“流动红旗”评比内容之一。
▲作业班组班前、班后会布置、检查和总结该班安全作业情况，及时处理作业中存在的安全问题。
（三）安全措施
1、机长和特殊工种者必须经过专门培训，考试合格取得操作证才能上岗工作。
2、进入施工现场必须戴安全帽，登高系安全带。
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