小导管注浆方案.docx
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小导管注浆方案
重庆建工桥梁工程有限责任公司
CHONGQINGBRIDGEENGINEERINGCO.LTD.
内环快速路西北半环（石马河立交-北环立交段）拓宽改造工程
超前小导管注浆施工方案
编制：
审核：
批准：
重庆建工桥梁工程有限责任公司
石马河立交至北环立交改造项目部
二〇一五年三月十一日
一、工程概况
内环快速路西北半环拓宽改造工程，改造范围为凤中立交-人和立交西侧，全长18.38公里，已建立交8座。
整体改造共分3段：
本工程范围为“第三段”石马河立交-人和立交段，桩号范围K10+875.321~K18+380段，改造长度共7.5公里。
主要有内环主线拓宽、石马河立交和石子山立交的改造工程内容。
内环左线K13+190~460处，道路切坡形成高约30m的岩质边坡，为保护坡顶上既有的砖房，采用两级桩板挡墙进行支护。
在施工挡墙前，须先落实建筑基础形式及位置，对房屋地基注浆。
二、编制范围及依据
2.1编制范围
本方案针对6#挡墙处小导管注浆施工工艺及技术措施进行编制。
2.2编制依据
1、内环快速路西北半环（石马河立交-人和立交段）拓宽改造工程石马河立交（K10+925.321-K11+910）、石马河立交-北环立交段（K11+910-K15+000）》招标文件、图纸、技术规范、参考资料、补疑、答疑等
2、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
3、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
4、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）
5、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175—2000）
6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
7、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建设部[2009]87号）
8、《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029—2004）
9、对工程实地踏勘获取的相关技术资料
10、公司及集团有关项目质量管理保证体系文件
三、主要施工方法
根据地勘资料LK13+360～LK13+520段左侧坡顶有2栋3F砖房以及4处单层砖房分布。
2栋3F砖房将予以保护，相邻4处单层房屋无保护条件时可以拆除。
根据地勘报告，既有房屋位置地表覆盖层主要为卵石土，厚5.0～7.0m，下部基岩为泥岩。
根据赤平投影图3.2，该侧边坡稳定性受外倾裂隙2控制；垂直开挖后，该边坡稳定性系数为0.53，边坡不稳定，破碎岩块易发生整体滑移，故设计采用超前小导管注浆方案对软弱及破碎岩层在注浆后形成良好的稳定性。
3.1施工准备
超前小导管及锁脚锚管直径一般采用φ42mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管。
超前小导管单节长度通常为6m~9m，超前小导管壁加工注浆花孔，孔径为φ6mm，管距呈梅花形1.5m×1.5m，钢管前端加工成锥形，尾部焊接φ6.5钢筋加劲箍。
管壁四周钻四排6mm压浆孔，施工时钢管沿房屋外侧以30°外插角打入土层，进入岩层强风化面。
注浆材料采用M20水泥砂浆或M20水泥浆。
3.2测量定位
根据设计的超前小导管位置，用全站仪进行小导管位置的测量放样工作，并用红油漆在作业掌子面上作好小导管位置的标记。
钻孔直径应大于设计导管直径3~5mm，一般钻孔φ50mm，孔深大于设计长度10cm。
开挖长度应小于超前小导管的支护长度，注浆采用止浆塞，并设置注浆管及排气管，排气管插入孔底5~10cm，排气管采用φ20塑料管。
注浆结束标准为达到设计注浆量或设计终压。
3.3钻孔
钻孔顺序从小桩号顶排13号桩位置向大桩号推进，钻孔时钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根钢管。
注浆导管布置应避开桩板挡墙和建筑基础，可根据实际地形进行适当布孔调整。
注浆平面图如下：
3.4清孔验孔
（1）通常用地质岩芯钻配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。
（2）用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
（3）用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
3.5安装超前小导管
（1）钻孔完成后及时安设小导管，避免出现塌孔。
（2）小导管及锁脚锚管顶进采用大孔引导和风钻相结合的工艺，即先钻大于小导管直径的引导孔，利用钻机的冲压力和推力低速顶进钢管。
3.6超前小导注浆
3.6.1浆液配置
注浆材料及配合比：
注浆采用水泥浆液，水灰比为1：
1（重量比）；注浆压力1.0~1.5MPa，水泥标号为42.5普通硅酸盐水泥。
单根小导管及锁脚锚管理论注浆量：
Q=πR2Lηαβ
式中L——注浆段长度；
R——浆液扩散半径，取0.6L0,L0为管体间距40cm；
H——地层孔隙率，风化岩层2~3%，岩石破碎带取5～8％、砂土取40～60%，粘土取20～40%计算；
α——浆液有效充填率，取85%；
β——浆液损耗系数1.05。
3.6.2注浆管的设置
注浆采用孔口注浆管注浆，孔口排气管与注浆管，由阀门来控制开关，排气管采用Φ20塑料管，插入孔底5~10cm处，然后连接注浆管等各种管路，利用锚固剂封闭掌子面与导管间的孔隙，防止漏浆。
关闭孔口阀门，开启注浆泵进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。
3.6.3注浆控制
（1）导管施工完成后开始注浆，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，同时对管口与孔口侧进行密封处理。
（2）水泥浆液采用拌和机制浆，采用液压注浆机浆液注入导管钢管内，
注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后作压浆试验，确定合理的注浆参数，据以施工。
（3）注浆分两步完成，当第一次注浆的浆液充分收缩后，进行第二次注浆，以使导管填充密实。
注浆采取注浆终压和注浆量双控措施，注浆压力以1.0~1.5MPa为宜，进浆量一般为20~30L/min,达到设计终压并持压10min以上后停止注浆，注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍。
若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准。
确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。
注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。
（4）注浆过程应程派专人负责，填写“注浆记录表”，记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，监控连通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。
3.6.4注浆效果判断
（1）对注浆加固区进行钻孔取芯，观察注浆充填情况。
（2）导管注浆后再打无孔管作为检查管，检查注浆质量。
有水地层可观察无孔管孔内涌水颜色及涌水量，水颜色如较澄清或夹带水泥渣块，则注浆效果较好，如涌水为泥浆颜色或涌水量较大时，应补注或重注。
四、施工技术措施
1、钻孔
（1）钻灌浆孔时，对岩层、岩性以及孔内各种情况进行详细记录。
（2）钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，先进行灌浆处理，而后继续钻进。
如发现集中漏水，应查明漏水部位、漏水量和漏水原因，经处理后再行钻进。
（3）钻进结束等待灌浆或灌浆结束等待钻进时，孔口堵盖，妥加保护。
（4）基岩段灌浆孔在灌浆前采用压力水进行冲洗，直至回水清洁时为止。
冲洗压力为灌浆压力的80%。
冲洗后进行压水试验。
（5）土（砂）质岩层中灌浆孔不进行冲洗，也不做压水试验，以避免恶化地质情况。
2、浆液配比
按照设计及规范要求，水泥浆浓度为1:
0.8~1:
1，注浆压力为0.2~1.0MPa。
3、材料选择
（1）注浆工程所用的水泥品种对其本身影响很大，以普硅水泥为最佳，等级越高，强度越高，因此使用新鲜水泥不仅凝结时间快，而且强度高。
（2）根据本工程特点，水泥选用新鲜的普通硅酸盐水泥，强度等级为P.O.42.5及以上级别。
（3）注浆用水泥符合质量标准，不使用受潮结块的水泥，严格防潮和缩短存放时间。
水泥浆采用纯水泥浆液。
（4）注浆用水泥在使用前经过试验合格。
4、制浆及制浆操作方法
（1）制浆材料必须称量，称量误差应小于5%。
水泥及水均采用重量称量法。
（2）浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。
（3）浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时，应不少于3min，使用高速搅拌机应不少于30s。
浆液在使用前应过筛，自制备至用完时间应小于4h。
（4）水泥浆配制时，根据水灰比，计算出水泥和水的用量，用机械搅拌均匀，以备注浆用。
5、注浆的主要设备
由压浆泵，压浆管等部分组成。
浆液通过注浆泵压入岩体内。
6、注浆操作
（1）注浆顺序：
布孔后钻注浆孔—导管安装—压水试验—制浆—压浆—效果检查。
（2）灌浆孔互相串浆时，可采用群孔并联灌注法，孔数不宜多于3个，并应控制压力，防止岩面抬动。
（3）注浆应尽快达到设计压力。
但在注浆过程中必须注意控制压力，灌浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应的处理措施。
（4）灌浆过程中应经常转动和上下活动灌浆管，回浆量宜有15L/min以上的因浆量，以防灌浆管在孔内被水泥浆凝住。
（5）灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按以下原则处理：
、应及早恢复灌浆。
否则应立即冲洗钻孔，需后恢复灌浆。
若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。
、恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。
如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。
、恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应继续采取补救措施。
（6）孔口有涌水的灌浆孔段，在灌浆前应测定涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可选用以下措施综合处理：
A、自上而下分段灌浆；B、短的段长；C、高的灌浆压力；D、浓浆结束；E、屏浆；F、闭浆；G、纯压力灌浆；H、速凝浆液；I、待凝；J、压力灌浆封孔。
（7）灌浆段注入量大，灌浆难于结束时，可选用下列措施处理。
A、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；B、浆液中掺加速凝剂；C、灌注稳定浆液或混合浆液。
该段处理后仍应扫孔，重新按要求进行灌浆，直至结束。
（8）其它注意事项
、严格按配合比调配水泥浆。
根据施工需要进行不同配合比的调配，达到最佳效果。
、正常情况下，注浆按照分序加密的原则进行，即排间间隔注浆，孔间间隔注浆，保证注浆质量。
、施工中发现管道堵塞或其他故障应及时关闭控制开关和注浆机，将管道清洗干净，防止凝结，影响下次灌注。
、灌浆管的外径与钻孔孔径之差不宜大于20mm。
、灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
五、资源配置
各工作面主要材料及机械设备配备见下表。
主要材料配备表
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
外径42mm壁厚4mm无缝钢管
m
610
2
M20水泥砂浆
m3
18
各工作面主要机械设配备表
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
备注
1
风钻
YT-28
台
2
顶进小导管
2
注浆机
JYB-2
套
2
注浆（最大工作压力3MPa）
3
制浆设备
套
1
制浆
4
自卸汽车
8t
台
1
各工作面主要劳动力安排见下表。
各工作面主要劳动力安排
序号
工序名称
人数（人）
备注
1
值班负责人
1
2
测量放线（布孔）
2
3
小导管加工
3
4
小导管钻进
2
5
制浆
3
6
注浆
3
7
机械司机
2
8
记录
1
合计
六、质量保证措施
（1）建立质量保证体系，成立以项目经理为组长，项目副经理、总工程师为副组长，由技术、质量检查、试验、机械物资、财务、施工作业队长及施工队技术员队技术主管参加的全面质量管理领导小组，积极组织开展全面质量管理活动，优化施工工艺，提高工程质量，提高工作效率，实现创优目标。
质量保证组织机构图：
质量保证组织机构框图
质量保证体系图：
质量保证体系图
（2）施工前，组织技术人员认真会审设计文件和图纸，切实了解和掌握工程的要求和施工的技术标准，理解业主的需要和要求，如有不清楚或不明确之处，及时向业主或设计单位提出书面报告。
（3）编写实施性施工组织设计，优化施工方案，编制施工计划、施组内容，确定适用的实施设备并落实配备。
施工过程中着重控制手段、检验设备、辅助装置、资源（包括人力）以达到规定的质量要求，并根据施工的技术要求，分部分项地制定详尽的施工方案，编写施工工艺，以保证该工程的质量达到要求。
（4）做好各部位、工序的技术交底工作，严格按照公司质量体系规定的内容做好技术交底，按照三级技术交底的要求，使各级施工人员清楚地掌握对将要进行施工的部位、工序的施工、施工工艺、技术规范要求，对特殊和重点部位要真正做到心中有数，确保施工操作的准确性和规范性。
（5）加强施工过程控制，每道工序施工前质检员、技术员和现场施工员共同上道工序是否合格，上道工序合格后方可进行下道工序，对上道工序不合格的予以整改合格后才可以进行下道工序。
对重点工序如：
测量定位、钻孔、压浆等工序要求技术人员现场值班，发现问题及时处理。
（6）加强原材料的进场检验，做到不合格的材料不得进场。
要求试验员现场值班，不合格的材料不得使用，保证结构的质量。
（7）合理安排施工计划，优化施工组织方案，合理组织人力、物力进行现场施工，建立奖惩制度，保证工程按时完成。
七、安全保证措施
1、施工安全设专人负责，在注浆施工过程中、保证排水设施良好。
设置好安全信号标志，确保设备和人员的安全。
2、施工现场所有人员必须配戴安全帽等其它安全防护用品。
3、做好临时截水沟，加强排水作业，保证施工现场的正常作业环境。
4、建立完善的交接班制度。
在交接班时，交班人应将本班组的施工情况及有关安全事宜及措施向接班人详细交待，并记载于交接班记录本上，工地值班负责人应认真检查交接班情况。
每班开工前未认真检查工作面安全状况，不得施工。
5、各种运输设备禁止人料混装，各种摘挂作业设立专职联络员。
6、施工现场电缆、电线路由专人收放，禁止漏电、触电事故的发生。
7、非值班司机不得操作机械设备。
各种操作司机不得擅自离开工作岗位，最大限度地保证机械施工安全。
8、检查、修理各种机械及管路，应停机并切断电源。
9、施工机械、机具和电气设备，在安装前按照安全技术标准进行检测，经检测合格后方可安装，经验收确认状况良好后才可运行。
10、夜间施工应加强照明，并设专人负责。
所有电力设备设专人检查维护，并设警示标志。
11、非专职电气操作人员，不得操作电气设备。
操作高压电气设备主回路时，必须戴绝缘手套，穿电工绝缘胶鞋并站在绝缘板上。
手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部位，要有良好的绝缘，使用前应进行绝缘检查。
12、电气设备要有良好的接地保护，每班均由专职电工检查。
电气设备的检查、维修和调整工作，必须由专职的电气维修工进行。
八、注浆文明施工及环境保护措施
1、施工前，对所有作业人员开展全员文明及环境保护施工教育，使全体施工人员加强思想认识，重视文明施工及环境保护工作。
2、施工用电按施工组织设计布置，不乱接乱扯，供电设施良好，照明充足。
3、建筑材料堆码按制定的文明施工管理办法要求及平面布置图分类堆放，并用标识牌标识清楚，严禁混堆乱放。
4、所有施工人员及管理人员一律配带标识身份或工种的证牌。
安全帽上标明公司名称，并以颜色区分施工人员与管理人员。
5、建筑垃圾要随时清理。
不用的料具和机械及时清退出场，保持场地清洁。
6、严肃作业纪律，严格遵守规程、规范，推行标准化作业，杜绝违章施工、野蛮施工等不文明现象。
7、控制好注浆加固范围；现场制浆池要特别作好防护工作，要防止制浆和储浆过程中浆液流失，特别是防止雨水冲刷。
所有生产污水和废弃浆液必须经沉淀隔油后才能排放。
最终防止污水及注浆浆液漏失进入水库影响水库水质。
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