岩溶注浆工艺性施工方案.docx
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岩溶注浆工艺性施工方案
一、编制说明
1.1编制依据
（1）《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2004]8号）；
（2）《改建铁路工程测量规范》（TB10105-2009）；
（3）《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2001）；
（4）《铁路技术管理规程》；
（5）娄邵线娄底至邵阳扩能改造工程施工图。
【图号：
娄邵施（路）-溶29、娄邵施（路）-溶30、娄邵施（路）-溶31、娄邵施（路）-溶32】
1.2编制原则
（1）遵守招标文件、合同条款的各项规定，严格按照相关施工、设计规范、验收标准中各项规定和设计文件、设计意图的各项要求进行编制。
（2）工程质量必须符合现行铁路工程施工有关规范及验收标准要求，确保工程质量优良。
（3）在仔细考察工程实地，认真研究施工合同、设计施工图纸等有关资料的基础上，充分考虑岩溶注浆施工的特点及现场实际情况，科学合理地组织施工，确保施工质量和施工安全。
（4）严格按照ISO9001国际质量认证体系和工法施工要求，进行项目施工管理和质量监控。
（5）加强环保，不出现环境污染事故。
（6）加强安全管理，确保工程完工无人身伤亡事故。
（7）本方案着重解决重点、难点、关键项目和主要施工技术问题，合理配置、使用施工机械，组织规模化、机械化、标准化作业的原则进行编制。
二、工程概况及工程数量
2.1工程概况
改建铁路娄邵线娄底至邵阳扩能改造工程站前站后第II标段地处岩溶发育地区，部分路基基底需采用岩溶注浆进行处理。
本标段局部地段位于覆盖型岩溶发育地段，下伏基岩为石炭系灰岩，青灰色，弱风化，岩溶裂缝及溶洞发育。
溶洞大小一般为1~2m不等，多为空洞。
基岩面附近溶沟溶槽发育，岩性破碎，发育形态以溶蚀裂隙为主。
①、DK77+550-DK77+770段岩溶路基，全长220米，孔位呈正方形沿线路中心纵、横向间距10m布置，注浆孔79个；②DK78+050-DK78+120段岩溶路基，全长70米，孔位呈正方形沿线路中心纵、横向间距5m布置，注浆孔141个；③DK80+210-DK80+460段岩溶路基，全长250米，孔位呈正方形沿线路中心纵、横向间距10m布置，注浆孔110个；④DK81+620-DK81+900段岩溶路基，全长280米，孔位呈正方形沿线路中心纵、横向间距10m布置，注浆孔95个。
2.2工程数量
表1DK77+550-DK77+770段岩溶注浆工程数量
岩溶注浆
序号
工程项目
类别
单位
工程数量
岩溶地基加固
钻探
钻孔（φ110mm）
注浆数量
孔
79
钻孔总延米
m
1358
Ⅲ类
m
954
Ⅴ类
m
403
清孔
Ⅲ类土
m
2715
注浆套管（φ127mm不锈钢）
m
1033
验证
物探（电法）
延米
验证钻孔
孔
注水试验
次
8
辅助工程
钻孔回填M7.5水泥砂浆
m3
13
地表沉降监测及高程监测
工班
94
注：
注浆数量为估算，实际数量以现场监理签字、四方审核的数量为准。
表2DK78+050-DK78+120段岩溶注浆工程数量
岩溶注浆
序号
工程项目
类别
单位
工程数量
岩溶地基加固
钻探
钻孔（φ110mm）
注浆数量
孔
141
钻孔总延米
m
3163
Ⅲ类
m
3420
Ⅴ类
m
743
清孔
Ⅲ类土
m
6325
注浆套管（φ127mm不锈钢）
m
2561
验证
物探（电法）
延米
210
验证钻孔
孔
7
注水试验
次
14
辅助工程
钻孔回填M7.5水泥砂浆
m3
31
地表沉降监测及高程监测
工班
169
注：
注浆数量以现场监理签字、四方审核的数量为准。
表3DK80+210-DK80+460段岩溶注浆工程数量
岩溶注浆
序号
工程项目
类别
单位
工程数量
岩溶地基加固
钻探
钻孔（φ110mm）
注浆数量
孔
110
钻孔总延米
m
2051
Ⅲ类
m
1473
Ⅴ类
m
578
清孔
Ⅲ类土
m
4103
注浆套管（φ127mm不锈钢）
m
1583
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：
注浆数量以现场监理签字、四方审核的数量为准。
表4DK81+620-DK81+900段岩溶注浆工程数量
岩溶注浆
序号
工程项目
类别
单位
工程数量
岩溶地基加固
钻探
钻孔（φ110mm）
注浆数量
孔
95
钻孔总延米
m
1170
Ⅲ类
m
678
Ⅴ类
m
492
清孔
Ⅲ类土
m
2340
注浆套管（φ127mm不锈钢）
m
773
验证
物探（电法）
延米
注水试验
次
9
辅助工程
钻孔回填M7.5水泥砂浆
m3
11
地表沉降监测及高程监测
工班
114
注：
注浆数量以现场监理签字、四方审核的数量为准。
2.3施工平面图示意图（见附表）
三、施工组织安排
3.1施工准备
施工准备工作与调查工作同步进行，放好线路中线后，一次性测出注浆孔位；钻探先行，注浆随后。
边探边钻、边注边察。
及时发现异常，及时调整工艺。
同时做好周边环境的监测，避免污染和控制浆液超出加固范围。
土石界面附近岩溶发育，采用分段注浆法，调整压力，加大注浆量。
遇较大空洞和水流，灌注砂浆或添加粗骨料、加注浓浆等方式封堵。
在施工后采用综合物探与注水相结合的方法进行岩溶地基处理工程的效果检测。
施工用电需新增变压器接临时用电，施工机具需检测合格，满足施工。
岩溶路基注浆工程程序主要为注浆孔钻探、压浆、物探验证三个程序。
3.2施工劳力进场计划
施工劳力进场计划见主要劳力需要量表
表4主要劳动力需要量表
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
3.3主要施工机具
主要施工机具见岩溶注浆工程主要施工机具表：
表5岩溶注浆工程主要施工机具表
序号
设备机具名称
数量
（台或套）
自有/
租赁
1
轻便浅孔钻机XY-1A-6
5
自有
2
泥浆泵ZB-1
1
自有
3.4工期安排
表6工期安排表
里程
开工日期
结束日期
天数
备注
DK77+550-DK77+770
2013年4月20日
2013年6月20日
60
DK78+050-DK78+120
2012年12月20日
2013年4月20日
120
DK80+210-DK80+460
2013年5月20日
2013年7月20日
120
DK81+620-DK81+900
2012年10月20日
2013年2月20日
120
四、施工工艺及技术要求
4.1施工工艺
布孔：
DK78+050-DK78+120按设计要求沿线路中心纵横间距5m布置，另外三段岩溶地段路基按设计要求沿线路中心纵横间距10m布置，正方形或正三角形布孔。
测设孔位，标高，进行统一编号钉桩。
先钻边排孔、后钻内排孔。
安装钻机：
平整场地、机台后，设置钻机，调平机架、机体。
开孔：
开孔前先了解有无地下管线，确认无误后采用Φ110岩心管开孔钻进，直接钻入基岩0.5米。
钻孔平面布置于设计误差不大于50cm，钻孔的直径和深度应符合设计规定，孔深误差小于0.1m，孔内残留岩芯不应超过20cm，除施工要求5%~10%超前探取芯外，其它注浆孔可不取芯，但应逐孔作好记录，准确划分岩土界面、岩溶裂隙及溶洞的填充情况。
下套管：
钻至基岩0.5m后，下入Φ127mm套管，并嵌入基岩；套管出露地表0.2~0.5米。
用水泥砂浆固结套管，并将孔口套管四周捣实封闭，防止浆液从套管周围串出，影响注浆效果。
基岩钻进:
待固结套管水泥砂浆初凝后，继续钻进。
循环水应用清水，如遇岩层破碎或构造带使钻进困难时，可采用泥浆循环，但终孔前用清水冲洗，直至返清，不返清时，冲洗时间不少于20min。
钻进时注意岩溶空洞会出现掉钻具的危险，应测量空洞的深度、大小、充填物的情况。
终孔：
钻至基岩下面5米终孔，如遇溶洞，再钻至溶洞底板以下2.0m，按要求做注水试验；自检合格，请监理工程师验孔后，拧上孔口盖。
4.2技术要求
注浆孔施工按照《铁路工程地质钻探规定》要求施工，做好钻孔原始记录，根据设计要求进行钻孔岩芯取样和岩溶发育记录、统计，以便制定注浆措施：
成孔压浆时留备用钻机，进行清孔、处理压浆发生的孔内异常问题。
4.3注浆工艺和技术措施
注浆施工按照《注浆技术规程》（YBJ44-92）有关规定与设计要求进行。
施工设备的选择：
钻机机械根据注浆孔的大小、深度、地质情况要求确定：
注浆泵应选具有泵体抗腐蚀材料，压力大，流量大，体积小，质量轻，搬运方便的特性，满足注浆工艺要求。
设搅拌站：
在工地就近选取用地，尽量选取在少占地，地势高、平坦、环境影响小、运输方便的位置设置搅拌站。
尽量减少耗费、压力损失。
备料：
按设计要求，备足PO42.5普通硅酸盐水泥，38~43Be、模数2.4~3.0的水玻璃以及注浆管材等，水泥注浆液水灰比为1:
1~1:
1.2。
注浆前准备：
根据设计图及注浆孔岩溶发育程度，做好浆液配比用料。
检查搅拌机、注浆泵等设备运转情况：
压浆孔孔口盖换上混合器（法兰盘），对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量。
注水试验：
选取代表性孔进行注水试验，确定单位长度吸水量。
压浆：
遵循先边排，后内排跳孔注浆顺序：
先稀后浓，依吸浆情况逐步加浓浆液，水灰比控制在1:
1~1:
1.2；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0.5~0.8Mpa，稳定时间不小于30分钟，注浆量每分钟不小于40L。
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。
双液压浆时采用水泥浆与水玻璃之体积比1:
0.08。
如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙处情况先灌注机制砂或稀的水泥砂浆（灰砂重量比1：
3~1：
6）对溶腔进行充填，再采用粉煤灰水泥浆液或双液注浆。
稀的水泥砂浆水灰比与注浆水灰比保持一致（1:
1~1：
1.2）、灰砂重量比采用1:
3~1:
6
注浆结束：
当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆。
1注浆钻孔孔口压力长时间超过1.5Mpa时，浆液很难注入。
②冒浆点超过注浆范围3~5m时。
③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，应终止注浆，同时采用附近注浆孔“补偿”等措施。
压浆结束后，经质量检查工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。
将注浆孔填实封闭截割孔口套管，留下标记备查。
最后清理场地，去除污染。
4.4地表变形观测
在岩溶注浆施工过程中，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。
4.5探灌结合报告
先导孔施工完成后，施工单位根据施工过程中所取得的钻孔记录、注浆记录、注水试验记录、地质情况记录、代表性岩心照片，绘制先导孔地质纵断面图及先导孔施工平面图，并以此编制《先导孔探灌结合总结报告》。
上报至监理、设计、建设指挥部，以便及时开展下一步岩溶注浆施工图设计工作。
4.6岩溶路基注浆施工工艺流程
五、效果检验与评价
5.1注浆检测与评价的基本原则：
（1）注浆质量检验应分析注浆施工资料的基础上，按照随机抽检的原则进行。
（2）一般抽检点应布置在岩溶发育、坍塌严重、对注浆可疑之处，或布置在工程的关键部位、抽检数量满足设计要求。
（3）质量检验方法宜以钻孔注水试验和物探面波检测为主，结合钻探取芯进行。
（4）根据各种方法的检测结果，进行综合分析，对注浆质量作出综合评价。
5.2质量检验评定标准
（1）监测
为了对岩溶路基注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、环境的检测。
调查施工区的井、泉、坍坑一级居民的生活水源分布，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，农田的用水无污染。
（2）压水试验
在注水实验前，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%，且不存在明显的漏浆现象，即可判定达到压浆效果。
检验数量：
以总孔数5%作注水（压水）试验。
参考标准：
《铁路岩溶路基坍塌注浆质量面波检测标准研究》检验质量标准。
表7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
（3）综合物探测试
岩溶注浆前、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为主进行探测。
瞬态面波法能快速、有效对岩溶路基进行整体评价。
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，需根据表下表来综合评价。
表8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
参考标准：
《铁路岩溶路基坍塌注浆质量面波检测标准研究》成果提出检验质量的标准，见下表路基岩土体注浆注量面波检验标准。
表9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
（1）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。
六、工程质量保证措施
（1）对工程施工中易出现的“质量通病”采取质量检查员、现场副经理负责制。
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。
（2）施工进场落实注浆材料源后，即进行不同水灰比的小样配比试验，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。
（3）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。
（4）注浆过程是控制整个岩溶注浆质量的关键，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。
（5）岩溶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。
（6）注浆施工完成后要及时组织检验，对不合格点要补充注浆。
七、注浆施工注意事项
（1）注浆施工工序：
注浆应自注浆加固范围周边向中间进行。
先两侧后中间，先桥台尾部、盖板边缘或挡墙基础再其他部位，先大的溶洞在小的溶洞或裂隙。
注浆孔应跳钻施钻，不应全部钻孔完成后再注浆，以免孔位串浆，增加难度及清孔工作量。
（2）钻孔过程中遇岩层破碎造成卡钻，应停止钻进，进行扫空后再行钻进。
（3）通过注浆前注水试验，调整材料配比和注浆压力等工艺参数。
（4）注浆过程应加强地面观测记录（水平移位、冒浆点的位置、地面沉陷等。
）注浆全过程应做好技术资料的基础数据记录整理、分析工作。
（5）各孔注浆量依据具体地质情况确定，当连续注浆单孔超过设计单孔注浆量一倍水泥不见升压时，应考虑提高浆液浓度，添加粉煤灰双液注浆，必要时间歇注浆，注浆过大时，应提请建设单位，组织设计、咨询、监理单位五方会勘，采取适当的工程措施进行处理。
八、文明施工及环境保护措施
（1）在施工现场设环保标识牌，标识牌明确此段桩号环保负责人，以便监督。
（2）设专人对围挡板及时清洗，对施工便线及时进行清扫维护。
（3）施工现场要文明施工保持场地干净整洁：
与当地居民建立良好关系，遵守当地政府决定。
（4）加强对噪声、粉尘、废弃、废水的控制和治理，保证定期撒水，尽量减小扬尘出现。
（5）运输土方或废弃物时，车辆应覆盖，严禁遗撒，并派专人及时清扫。
（6）加强对施工人员环境保护教育，强化环保意识，渣土和生活垃圾实行定点倾倒，集中处理，严禁将废弃物倒于水渠，河床内。
（7）严格遵守国家和地方政府的环境保护法规。
对临时使用的材料棚，水池等尽量安放在铁路征地范围内，少占或不占用农田。
对冒浆污染及时清洗，水泥拌合挖好沉淀池，排污沟，保证水泥浆不四处漫溢。
九、安全保证措施
⑴、做好现场调查，开工前对地下管线详细调查。
⑵、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。
⑶、施工现场设安全员，设立安全标志，防止无关人员进入施工现场。
⑷、施工现场平整密实，确保施工顺利安全进行。
⑸、严禁非作业人员进入施工场地。
在吊车、桩机大臂半径范围以内，机械正在作业时，施工人员应远离。
⑹、施工用电使用380V三相五线制配电系统。
电缆线路必须埋地或架空铺设，避免机械损伤和介质腐蚀。
⑺、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。
⑻、在临近既有线施工的安全范围之内拉警示线并树立标示标牌，对所有施工人员进行临近既有线施工的安全教育。
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