袖阀管注浆加固方.docx
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袖阀管注浆加固方
袖阀管注浆加固试验施工方案
1、试验目的
袖阀管注浆施工工艺是目前处理软性土压缩性的一种比较先进的方法。
它能进行定深、定量、分序、分段、间歇、重复注浆，集中了劈裂注浆法、压（挤）密注浆法和渗入注浆法的优点，最后达到设计要求。
在有代表性的地段进行袖阀管注浆加固试验，论证注浆加固设计方案及相关施工参数的合理性，以指导本工程的施工，确保满足设计要求。
2、工程概况
1、工程概况
南宁市轨道交通1号线一期工程出入段线位于高坡岭路下方和高坡岭路东侧，入段线出百花岭站向北行进，经过红星生活区，转向东边上跨正线右线，下穿环城高速路后进入屯里车辆段；出段线出佛子岭站后向南行进，转向东边上跨正线右线，下穿环城高速路后进入屯里车辆段。
隧道基本在道路上敷设，局部侵入地块，周边沿线建筑物有红星生活区、环城高速路、输油管箱涵。
出入段线采用浅埋暗挖法及明挖法施工。
根据《南宁市轨道交通一号线一期工程屯里车辆段出入段线区间地下段补充详勘岩土工程勘察报告》显示，本区间隧道穿过范围及隧道顶部为素填土层①，稳定性极差，几乎无自稳能力，拟对上述土层进行地面袖阀管全断面预注浆加固，交叉重叠段加固深度至下部盾构隧道的中心线。
2、地质描述
入段线地下区间地形起伏较大，地面高程80.04-95.79m，暗挖范围地层主要为素填土、杂填土、粘土、粉质粘土、泥岩、粉砂泥岩及粉砂岩，泥质粉砂岩，
局部炭质泥岩、泥煤。
区间内不存在地表水体，仅地下水对地铁施工有影响，本场地地下水类型主要为上层滞水及碎屑岩层类孔隙水，其中，碎屑岩类孔隙裂隙水主要赋存于下伏第三系半成岩泥质粉砂岩、粉砂岩中，具承压性，富水性差，属弱-中透水层，暗挖区间段稳定水位埋深2.1-4.9m，水位埋深标高为85.24-93.13m，地下水对混凝土结构，钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
出段线地下段地形起伏较大，暗挖段地面高程87.32-99.54m，暗挖区间范围内主要为素填土、杂填土、粘土、粉质粘土、泥岩、粉砂泥岩及粉砂岩，泥质粉砂岩。
区间内不存在地表水体，仅地下水对地铁施工有影响，本场地地下水类型主要为上层滞水及碎屑岩层类孔隙水，其中，碎屑岩类孔隙裂隙水主要赋存于下伏第三系半成岩泥质粉砂岩、粉砂岩中，具承压性，富水性差，属弱-中透水层，暗挖区间段稳定水位埋深0.6-5.3m，水位埋深标高为86.72-90.56m，地下水对混凝土结构，钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
3、注浆加固试验施工范围
平面范围为隧道外边缘线外扩2m，竖向范围为出段线隧道顶以上5m至填土层底部范围内的土体，平面有效加固范围约为10.4m，竖向有效加固范围约为1.5～13.5m。
进行袖阀管注浆加固试验的孔位选择要在有代表性的地段：
a、出段线CDK0+369.732处为暗挖区间和盾构区间交叉重叠段，在此区域合适位置选择3个孔位；
b、地质纵剖面图显示入段线RDK0+675处含有炭质泥岩、泥煤层，在此处选择3个孔位。
三、试验施工参数
1、注浆管
注浆管采用φ48mm，壁厚t=4mm的PVC管。
注浆管应深入加固土层以下不小于1.0m。
加固范围采用水泥浆加固，注浆管（错开布置）间距2.0m，详见图3.1。
图3.1袖阀管布置示意图
2、注浆参数
注浆浆液采用水泥液浆，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比0.5：
1～1：
1，注浆压力0.5～1.5Mpa，注浆压力逐步提升，达到注浆终压后稳压10min，注浆泵排量应控制在10～20L/min，注浆参数及压力供试验前参考，实际注浆参数根据现场试验注浆效果后确定。
四、施工准备
1、袖阀管施工特点
1.1袖阀管系统主要由PVC（外管）、注浆芯管（内管）、橡皮套、密封圈等组成。
1.2袖阀管是一种只能向管外出浆，不能向管内返浆的单向闭合装置，灌浆时，压力将塑料阀管小孔外的橡皮套冲开，浆液进入地层，如管外压力大于管内时，小孔外橡皮套自动闭合。
1.3每个灌浆段长度固定为30-50cm，还可以根据地层情况调整灌浆长度，实现定量、定尺、可控灌浆。
1.4可根据需要灌注任何一个灌浆段，还可重复灌浆。
1.5钻孔和灌浆分开，提高钻孔、灌浆设备的利用率。
2、施工现场
2.1出段线加固范围高坡岭路边有高于道路周边地形的新发现堆填建筑垃圾，注浆加固前应对该加固范围内的高于道路周边地形的新堆填建筑垃圾进行清运，再注浆加固。
2.2注浆加固局部位于高坡岭路，按南宁市轨道公司文件规定，对此段施工区域进行围挡。
2.3施工现场设置沉淀池，泥浆污水、废水通过排水措施经过沉淀池沉淀，未经处理禁止排入下水道。
废浆和淤泥使用封闭的专用车辆进行运输。
2.4施工现场在天气比较干燥进行施工时，为了避免造成尘土飞扬，安排专人负责喷水，湿润道路。
2.5进行各项安全检查，安装水源、电源、搭设临时设施，规划施工场地使用布置。
2.6施工现场的作业区域、材料堆放区等场所，按照规定配备足够的各类有效防火器材，并经常检查器材的使用状态是否有效。
2.7施工机具进场须经过安全检查，安装完成后，要进行安装验收，验收合格后方能进行开机操作，操作员应按照有关规定持证上岗，禁止无证人员操作。
3、施工安全技术准备
3.1详细分析、研究设计要求、地质条件，考虑所需的设备、器材人员配备和可能出现的问题及处理办法。
3.2按施工需求配备施工人员，相关部门按要求对施工人员进行培训及下发相关技术、安全交底，并要求施工人员严格按交底要求施工。
3.3现场施工测量放样，定出孔位，进行内部核对后报监理工程师检验复核。
测量后的每一个孔位采用标识桩做好标记，发现隐蔽障碍物及时清理。
3.4现场备齐各种注浆施工用料。
五、施工部署
1、施工管理组织机构
图5.1施工管理组织机构图
2、人员、机械设备配置
2.1主要管理人员
表5.1主要管理技术人员表
2.2主要机械设备
表5.2注浆机械设备表
序号
设备名称
型号
工作范围
数量
备注
1
钻孔机
XY-100
钻深100m
6
2
注浆泵
BW-150
压力≥8Mpa
6
3
拌浆机
400L
6
2.3劳动力安排
表5.3劳动力配备表
序号
姓名
职务
备注
1
队长
1
2
技术员
2
3
试验员
2
4
测量人员
4
5
钻孔人员
12
6
注浆人员
12
7
杂工
5
2.4主要测量仪器
表5.4主要测量、试验仪器设备表
序号
设备名称
厂牌及规格型号
数量
备注
1
全站仪
SOKKIA-SET1130R
1
2
水准仪
凤凰B30
1
3
50m钢尺
3
4
取土环刀
φ100
2
六、袖阀管注浆加固施工
1、施工工艺流程
施工工艺流程见图6.1。
图6.1施工工艺流程图
2、施工方案
2.1布置钻孔
测量人员按设计要求现场放样，定出钻孔位置，每一个孔位采用标识桩做好标记，方便施工。
2.2注浆孔施工
钻孔施工采用XY-100型钻孔机施工，直径为φ50钻头钻进、成孔。
2.3浇注套壳料、下袖阀管及固管止浆
2.3.1浇注套壳料
套壳料又称封闭泥浆，在钻孔到设计深度后从孔内灌入封闭泥浆，其作用是封闭单向阀管和钻孔壁之间的孔隙，迫使从灌浆孔开环，压出的浆液挤破套壳料注入四周土层。
套壳料配合比为（重量比）水泥:
粘土:
水=1:
0.5:
1.2。
套壳料用量（m3）=1.3×π×（钻孔半径2-袖阀管半径2）×注浆段高度。
套壳料浇注方法：
成孔位，将钻杆下到孔底，用泥浆泵将拌好的套壳料经钻杆注入孔内即注浆段。
2.3.2下袖阀管
待浇注好套壳料后，按要求，注浆段下花管，空段下实管，地面预留高度（0.20～0.30m）。
（花管为注浆管，实管为隔离输浆管），并在管内充满清水，检查密封性。
2.3.3固管止浆
固管止浆的目的是让注浆液输送到指定位置，防止浆液上窜。
固管止浆的配合比为水：
水泥=1:
1.50。
方法是在袖阀管与孔壁之间的孔隙中下入4分钢管至花管土体顶界上0.2m处，从管内注入配制好的浆液直到孔口返出，孔口浆面下沉后应及时补充浆液，保证固管止浆的效果。
浇注套壳料、下袖阀管及固管止浆要作好记录，及时报送业主、监理方审批签字。
2.4注浆
根据成孔的先后顺序，待套壳料、固管止浆液具有一定强度后（一般三天后）将6分带双活塞的注浆钢管，从袖阀管中下到注浆位置，自上而下分段注浆，分段长为0.5cm。
注浆参数及步骤为：
a、水泥浆配合比为0.5:
1～1：
1。
b、水泥用量：
注浆深度范围内，应不低于400kg/m，即每米不得低于0.533m3水泥浆。
c、注浆压力为0.5～1.5MPa。
d、注浆方法：
采用分段、分序、间歇、重复注浆的方法，每次注浆段长度为0.5m。
e、注浆次数：
由于袖阀注浆一次性注浆难以均匀，据实际施工情况而定次数，一般2～3次。
f、注浆设备：
BW-150型注浆泵。
g、注浆速度：
土体顶、底部速度为30L/min，其它位置50L/min。
注浆量依据搅拌桶的容积，注浆压力来确定。
h、在注浆过程中，应观察相邻注浆孔的排气、返水、串浆、冒浆等情况，及时做好记录。
若周围注浆孔有冒浆、串浆时，应停止注浆，12小时后重新注浆。
若周围注浆孔仍没有反应，注浆量过大并超过本身的容积时，应采取“间歇定量分序注浆法”注浆，以控制浆液流失过大。
作好注浆的原始记录，及时报送业主、监理单位审批签字。
i、注浆加固应连续进行，因故中断时，间断时间应小于浆液的初凝时间。
2.5质量检查
地面加固完毕后，应在注浆加固体强度达到75%或者注浆结束28d（水泥浆）后对加固体进行质量检验，采用标贯试验进行检验，检验点不宜少于注浆孔数的1%且不少于3点。
检验点应布置在有代表性孔位，施工中出现异常的部位（如不连续加固部位）。
加固后土层标贯应≥30，若达不到设计要求，应及时弥补。
2.6常见事件处理
2.6.1在施工过程中如遇到障碍物或钻不下去等情况，不得随意更改施工方案及施工工艺。
应暂时停止施工，并及时上报现场技术人员，经技术负责人和设计人员沟通、确定施工方案后，再进行施工。
2.6.2土层的上层压力小，下部压力大，浆液就有向上抬高的趋势。
灌注深度越大，上抬不明显，如灌注深部较浅，浆液上抬较多，甚至会溢出地面上来，此时可采用间歇灌注法，即让一定数量的浆液灌注入上层孔隙大的土中后，暂停工作，让浆液凝固，几次反复，就可把上抬的通道堵死。
或者加快浆液的凝固时间，使浆液出浆液管就凝固。
2.7出具试验成果报告
主要内容包括：
a、试验区的地质条件；
b、灌浆的质量及效果；
c、试验结果的分析和评述；
d、结论；
e、其他业主、设计院及监理单位要求提供的资料。
七、施工保证措施
1、施工组织机构
1.1项目部委派优秀的施工管理人员，对工程进行统筹计划、组织、监督和指导施工。
抓好施工中的统筹、控制和协调工作。
把做好工序衔接和抓好各关键工序的进展作为施工管理的中心。
1.2加强相关单位的配合和协调，处理好与周边单位、居民的关系，及时解决施工中出现的困难，为施工创造良好的外部环境，减少外部因素对施工的影响，确保工期目标的顺利实现。
1.3选择技术过硬、能吃苦耐劳的施工队伍，确保高标准、高效率的完成本工程的施工任务。
切实做好施工后勤服务并兑现各种奖励政策，调动施工人员积极性。
2、机械设备投入
2.1按工期要求优先安排本工程需要的一切施工机械，力求提高施工机械化水平，减轻劳动强度，加速施工进度。
2.2做好现场设备维修、保养，确保机械完好率，以保证机械正常运行。
3、劳动力落实
3.1安排技术能力高、有相关工程施工经验的工人、管理人员投入施工，在专业工种和劳动力数量等方面，满足现场施工需要。
3.2按施工进度计划和现场实际进度，控制劳动力进场工作。
现场工人安排作业要连续，工序衔接合理。
4、施工管理
4.1在施工过程中以总工期为目标，以阶段控制为保证。
将总体的工期目标分解为具体的天、时计划，通过分阶段计划的落实来确保总工期的实施。
4.2坚持每天计划报表的编制、落实。
4.3组织好劳动力队伍，合理编排班组，以便在施工高峰期组织连续的流水作业。
4.4建立健全各级责任制，实行重奖重罚制度。
4.5建立文明卫生、防火管理小组，加强对后勤工作、防火安全监督检查和管理，减少病员，确保正常的施工劳动力队伍。
4.6建立项目部全例会制度，检查计划实施情况，研究解决影响工程进度的关键问题，安排下一步工作。
5、技术措施
5.1确切了解工程的各项内容，技术质量指标，通过技术交底将不够明确的部分错漏部分明确解决，以免贻误工期。
5.2现场要切实做好与其它单位的协调工作。
八、质量保证措施
1、质量管理组织机构
质量管理组织机构详见图8.1。
图8.1质量管理组织机构框图
2、质量管理保证体系
质量管理保证体系详见图8.2
图8.2质量管理组织机构框图
3、质量保证措施
3.1钻孔质量保证措施
3.1.1钻机底座必须固定好，使钻机在钻进时更加平稳。
3.1.2按所布置的孔位及设计要求施工，孔径φ48mm，孔深至岩面下1.0m，钻孔偏差为钻孔深度的3%。
3.1.3各施工记录应详细、完整、注浆孔、岩面埋深等数据及钻孔难易等情况要有详细的说明，存档备查。
3.2浇注套壳料、下袖阀管及固管止浆保证措施
3.2.1浇注套壳料
成孔后，及时在注浆范围内浇注套壳料，用来防止袖阀管在注浆过程中变形、变位造成损坏，并能保证袖阀管顺利下到预定的深度。
要求套壳料收宿性小，脆性较高，早期强度高。
套壳料用量为1.3×л×（钻孔半径2－袖阀管半径2）×注浆段高度。
配合比为水泥：
粘土：
水=1：
0.5:
1.2（重量比），制作方法：
量取60kg水加入搅拌桶中，再加入25kg粘土，强力搅拌后加入一袋水泥（50Kg）搅拌均匀即可。
将钻杆必须下到孔底，据钻孔原始资料确定套壳料用量，浇注完毕止。
3.2.2下袖阀管
袖阀管分花管（注浆段）和实管（输送段）两部分，根据注浆高度配备花管，下管时管内灌入清水克服浮力，使花管容易下到孔底。
实管要高出地面一定高度（一般为0.2-0.3m）,必须使袖阀管位于孔中心。
管与管之间连接必须牢固，管底下端要套好锥形堵头，上端戴上保护帽。
3.2.3固管止浆
浆液配合比为水：
水泥=1：
1.5，用6分钢管在袖阀管与孔壁之间的空隙中下至套壳料顶面，把配置好的浆液注入直至孔口返出，孔口浆面下沉后应及时补浆，保证固管止浆的效果。
3.3注浆保证措施
3.3.1注浆顺序为：
先下部后上部、隔一跳一。
3.3.2注浆量：
根据搅拌桶的容积和浆的流量来确定注浆量。
在搅拌桶中配制好浆液，测定体积后放入注浆池中，注浆池直接与注浆泵（BW-150注浆泵）相连，注浆时再通过压力表和浆液流量来控制注浆量。
另外，通过计量现场水泥用量，也是掌握注浆量的有效措施。
注浆速度为50L/min。
3.3.3在注浆过程中应观察相邻注浆孔的排气返水、串浆、冒浆等情况。
若周边孔有串浆、冒浆等现象，应停止注浆，待固结12小时后重新注浆，若周围孔没有反应，应控制注浆量，采取“间歇定量分序注浆法”进行注浆，以控制浆液的流失。
分序为跳孔注浆，定量为每孔每次注一定量，间歇时间为12小时。
作好原始施工记录。
九、安全保证措施
1、安全管理组织机构
安全管理组织机构详见图9.1。
图9.1安全管理组织机构框图
2、安全管理保证体系
安全管理保证体系详见图9.2
图9.2安全生产保证体系
3、安全保证措施
3.1安全管理措施
3.1.1工地设置安全生产领导小组，下设专职质安员，班组设兼职质安员，明确各级安全岗位责任人，健全安全管理体系。
3.1.2坚持三级安全教育制度，对特殊工种工人坚持持证上岗。
3.1.3坚持技术交底的同时进行安全技术交底，使参加操作人员明确安全操作规程和防患要领，严格遵守各种机具操作规程。
3.1.4按有关规定做好”三宝”四器的保护,挂安全警示牌,配足消防器材,坚持定期安全检查制度，发生事故苗头及时消除，确保安全施工。
3.1.5施工开始前项目安全领导小组应针对现场实际和施工组织方案，编写安全生产计划及措施，并在施工中认真落实。
3.1.6建立安全管理网络：
项目经理部设专职安全员1名，在施工现场巡回检查，对各种不安全因素，及时提出改进意见，将不安全隐患消防在萌芽状态之中。
施工人员必须遵守各项操作规程，严禁违章作业，玩忽职守。
3.1.7做好安全教育、安全交底和安全检查，委派工地安全员专职安全检查工作。
施工队再设1名兼职安全员，负责各自的安全督促检查工作。
3.2安全生产纪律
3.2.1进入施工现场，必须遵守安全生产规章制度。
3.2.2进入施工区，必须戴安全帽。
3.2.3禁止在施工现场喝酒。
3.2.4现场内不准赤脚，不准穿拖鞋和高跟鞋。
3.2.5未经施工负责人批准，不准任意拆除架设设施和安全装置。
3.2.6不准从高处向下抛掷任何零配件、物件和材料。
3.3安全生产技术措施
3.3.1安全“三宝”的使用。
a、进入施工现场必须戴好安全帽，并系好帽带以防脱落。
b、凡在2m以上悬空作业的人员必须系好安全带。
3.3.2施工用电
a、用电线路架高符合规范规定，架空线路采用“三相五线”。
b、现场施工用电所铺地下电缆线要做明显标志，注意保护，避免破坏。
c、每台机械都有专用开关，开关箱中装设触电、漏电保护装置。
d、用电设备按规定接地，溶丝搭配合理，要一机一闸一漏保一制箱。
e、严禁随地拖线和直接挂在钢筋上。
3.3.3施工机械
a、所有动力设备要有接零接地保护装置及漏电保护、防雷装置。
b、机械设备、用电设施必须专人操作，严禁非专业操作人员擅自操作，特殊工种坚持持证上岗。
3.3.4施工人员安全防护
a、施工人员必须遵守现场纪律和国家法令、法规、规定的的要求，必须吸从项目经理部的综合管理。
b、施工人员员禁止打赤脚、穿拖鞋、高跟鞋和打赤膊施工。
c、施工人员不得任意拆除现场一切安全防护设设施。
如机械护壳、安全围栏、外架拉接点、警示牌等。
d、施工人员工作不准饮酒，进入施工现场不准嬉笑打闹。
十、文明施工保证措施
1、文明施工管理组织机构
文明施工管理组织机构详见图10.1。
2、文明施工管理保证措施
2.1健全现场材料管理制度
2.1.1严格按照施工平面布置图堆放原材料、半成品、成品及料具。
2.1.2现场仓库内外整齐干净，怕潮、怕晒、怕淋及易失火物品应入库保管。
2.1.3严格执行限额领料，材料包干制度。
做到工完场清，余料要堆放整齐。
2.2施工现场场容要求
2.2.1现场要加强场容管理，做到现场整齐、干净、节约、安全、施工秩序良好。
2.2.2要及时清理施工垃圾，以保持场容整洁。
2.2.3项目应当遵守国家有关环境保护的法律，采取有效措施控制现场的各种粉尘、废气、废水以及噪声振动对环境的污染及危害。
2.2.4对一些生产噪场的施工机械，应采取有效措施，减少噪声。
2.3环境保护措施
2.3.1水泥浆即用即拌，拌浆机应保持密闭，防止搅拌过程中大量水泥扬尘外溢，减小粉尘污染。
2.3.2保证泥浆和水泥浆不外流，在注浆范围内开挖水沟和集水坑，并及时清除，避免流入场地外或周边排水系统。
2.3.3现场专人负责保洁工作，对施工进出场地进行清扫和必要洒水。
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