袖阀管注浆方案DOC.docx

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袖阀管注浆方案DOC

天津站交通枢纽工程轨道换乘中心（1—17轴）工程

天津站交通枢纽工程第二施工标段

地连墙冷冻止水加固汇报材料

中铁十六局集团

天津站交通枢纽工程第二施工标段项目经理部

2007年10月

一、概述

轨道换乘中心（1-17轴）工程施工过程中站后电话局建筑出现不均匀沉降，东北角累计沉降量已达35ｍｍ。

根据目前情况，我项目部对该楼房扩大基础下土层采用定向斜孔袖阀管注双液浆的方法进行加固；此外，在楼房周边对土层采用直孔袖阀管注双液浆的方法进行止水加固。

通过对楼房扩大基础下土层进行襞裂和压密注浆，将封闭土层中的裂隙、充填土层中的空洞、固结土层中水份，从而改善楼房扩大基础下土层的环境，提高土层的承载力，增强土层的稳定性，以达到控制楼房下沉的目的。

现将袖阀管注浆加固施工方案分述如下：

二、袖阀管式注浆方法特点简介

袖阀管注浆具有下列优点：

1、在施工场地受到限制时，可针对性地对故障段实施定向斜孔注浆，加固土体。

2、袖阀管结构主要由Ф52mmPVC外管、6分镀锌注浆内管、橡皮套、密封圈等组成。

见袖阀管结构示意图

3、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，小孔外的橡皮套自动闭合。

4、每个灌浆长度固定为30cm-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。

5、可根据需要灌注任何一个灌浆段，还可重复灌浆。

6、可使用较高的灌浆压力，灌浆时冒浆和串浆的可能性较小。

7、钻孔和灌浆分开，提高了钻孔、设备的利用率。

8、可在一个孔内灌注几种浆材。

9、由于在被加固的地层中，进行了多点、定量、均衡的注浆，注浆体在地层中均匀分布，均匀连接，因此，大大提高了被加固地层段的整体稳定性。

三、水泥—水玻璃压力注浆加固法简介

水泥—水玻璃压力注浆加固地基，是将具有一定压力的水泥—水玻璃浆液，通过土层（沙层）颗粒间的孔隙强行注入土层中，起到挤密和充填作用，迫使土层（沙层）孔隙内的部分或大部分水和空气排去，从而加快土层（沙层）的固结稳定，阻止或控制地基不均匀沉陷。

注浆液由水泥浆加适量水玻璃配制而成。

浆液注入地层后，水玻璃可与土层中碳酸钙起化学反应，生成硅胶；水泥与土颗粒及土层中其它填物胶结。

同时，水玻璃可促使水泥早凝，避免沉淀、析水、保证浆液和易性、可注性。

注浆液通过土层中孔隙，起劈裂和渗流充填作用，所经之处均与土层牢固胶结，形成坚强持力层，提高了地基承载力，消除了土层的湿陷性，使土体遇水不会再产生不均匀沉陷，保持地基土体长久稳定。

四、工程地质及水文地质条件

4.1地质情况

轨道换乘中心工程第二标段地铁3号线天津站（地铁3号线天津站站及地铁2、9号现天津站站西段）位于拟建城际铁路站房西侧的地下，场址为海河冲积平原，地形平坦，地面高程1.72～3.81m。

依据岩土体的时代、成因类型和物理力学性质等，工程区内工程地质从上而下分为七个相层：

①层人工填土（Qml）

①—1杂填土：

黄褐色、灰褐色、灰黄色、灰黑色，稍湿～饱和，由砖头、碎石、灰渣、混凝土、粉煤灰及粘性土组成，底部夹有淤泥质土，表层多为沥青路面。

本层分布广泛，层厚0.9~4.20m。

①—2素填土：

黄褐色、灰黄色，可塑～软塑，主要为粘性土，局部含少量砖头、碎石、灰渣，夹灰黑色条纹，层厚0.6~3.4m。

③第四系全新统上组河床～河漫滩相沉积土层（Q43al）

③—1粉质粘土：

黄褐色、灰黄色、灰褐色，可塑～软塑，含锈斑及灰色条纹、螺壳，局部夹粉土及粘土，层厚0.50~4.20m。

③—2粉土：

灰黄色、褐黄色，中密，湿～很湿，含锈斑，夹粉质粘土，层厚0.80~3.60m。

③—3粘土：

灰黄色，可塑，夹粉土，层厚1.10~2.40m。

③—4淤泥质粉质粘土：

灰黄色，流塑，层厚1.00~2.30m。

③—5淤泥质粘土：

灰黄色、灰褐色，流塑，层厚0.80~2.30m。

③—6淤泥：

灰黄色，流塑，层厚1.10~1.70m。

④第四系全新统中组浅海相沉积土层（Q42m）

④—1粉质粘土：

灰色，软塑～流塑，与粉土互层，呈千层饼状，含贝壳，层厚0.60~8.40m。

④—2粉土：

灰色，稍密～密实，湿～很湿，含贝壳，与粉质粘土互层，层厚1.5~10.50m。

④—4淤泥质粉质粘土：

灰色，流塑，含贝壳，层厚0.60~4.30m。

⑤第四系全新统下组沼泽相沉积土层（Q41h）

⑤—1粉质粘土：

浅灰色、可塑～软塑，顶部0.1~0.4m灰黑色泥炭，层厚0.10~2.00m。

⑤—2粉土：

浅灰色，湿，密实，层厚0.80～1.90m。

⑥第四系河床～河漫滩相沉积土层（Q41al）

⑥—1粉质粘土：

灰黄色、黄褐色、褐黄色，可塑～软塑，局部与粉土互层，层厚1.40~5.10m。

⑥—2粉土：

灰黄色、黄褐色、褐黄色，湿，密实，夹粉质粘土薄层，含少量锈斑、贝壳、姜石，层厚0.80～2.30m。

⑦第四系上更新统五组河床～河漫滩相沉积土层（Q3eal）

⑦—1粉质粘土：

黄褐色、褐黄色，灰褐色，可塑，夹有粉土、粉细砂，含锈斑、姜石，层厚0.70~8.60m。

⑦—2粉土：

褐黄色、黄褐色，局部灰黄色，湿，密实，夹粉质粘土、粉砂，含锈斑及少量贝壳、姜石，层厚0.50～5.50m。

⑦—3粘土：

黄褐色、灰褐色，可塑～软塑，夹有粉土、粉砂，层厚0.70～2.80m。

⑦—4粉砂：

黄褐色、灰黄色，密实，饱和，夹粘性土及细砂，层厚0.50～7.40m。

⑦—5细砂：

黄褐色、灰黄色，密实，饱和，夹粘性土及细砂，层厚2.80～4.30m。

⑦—11粉质粘土：

黄褐色、褐黄色、灰黄色，硬塑～软塑，与粉土互层，夹有粉砂、细砂，含锈斑、姜石，层厚0.90～4.70m。

⑦—21粉土：

褐黄色、黄褐色，局部灰黄色，湿，密实，夹粉质粘土、细砂，含锈斑及少量贝壳、姜石，层厚0.80～4.40m。

⑦—41粉砂：

黄褐色，中密，饱和，含零星贝壳，夹粘性土，层厚0.60～6.60m。

从车站地质剖面图可知，本工程主要位于杂填土、粉土和粉质粘土范围内。

4.2水文条件

浅层孔隙潜水层：

该含水层主要赋存于第I陆相层及第I海相层的粉土、粉质粘性土与粉土互层的地层中。

含水层的补给来源主要为大气降水和地表水入渗补给，地下水平均水位0.8m。

勘测期间地下水埋深0.5～2.9m（高程-0.1～2.2m）。

渗透系数为5.8×10-6~4.6×10-4cm/s，相当于0.005~0.400m/d。

该范围内土层呈弱透水性。

浅层微承压水含水层：

该含水层由第Ⅱ陆相层的湖沼相沉积⑤1（埋深13.0～16.4m、稳定水位埋深3.74m）至第Ⅴ陆相层

11（埋深64.4～76.3m、稳定水位埋深3.74m）之间的粉土、粉细砂层中。

主要接受上层潜水的渗透补给，与上层潜水水力联系紧密，排泄以相对含水层中的径流形式为主，同时以渗透方式补给深层地下水。

渗透系数为6.0×10-5~3.6×10-3cm/s，相当于0.050~3.000m/d，该范围内土层呈弱透水～中等透水性。

五、注浆孔平面布置

5.1加固范围

1、斜向跟踪注浆加固范围：

（1）在站后局东侧、北侧边柱基础下设置6排斜向跟踪注浆管，注浆孔呈梅花形布置，行距700mm，排距700mm。

（2）注浆采用袖阀管施工，孔径φ91mm，预计注浆半径400mm，注浆孔垂直深度为15m，斜向角度按施工计算，斜向注浆管长见图所示。

（3）由站后局楼东、北面向楼基础底钻定向斜孔注浆。

（4）I、Ⅱ区注浆参数见《注浆参数表一》。

2、竖向封闭注浆加固范围：

（1）在基坑外侧与站后局之间东侧、北侧设置3排竖向预先封闭注浆管，注浆孔呈梅花形布置，行距600mm，排距600mm，注浆孔垂直深度20m。

（2）注浆采用袖阀管施工，孔径φ91mm，预计注浆半径400mm。

（3）竖向封闭注浆参数见《注浆参数表二》。

5.2施工顺序

先施工楼房扩大基础下注浆加固区（斜孔注浆），后施工楼房四边止水注浆加固区（直孔注浆）。

注浆液：

采用水泥浆加水玻璃浆组成混合浆。

六、袖阀管注浆施工

6.1注浆参数的确定

本次注浆施工参数见《注浆施工技术参数表一》及《注浆施工技术参数表二》。

注浆施工技术参数表一

项目名称

内容

备注

注浆孔直径

Φ91mm

袖阀管外径

Φ52mm

注浆方法

常规方法

注浆深度

2米-孔底

注浆参数

水泥用量

200Kg

每延米

粘土粉

20Kg

每延米

水玻璃

50Kg

每延米

泵压

1.5-2．5MPa

水灰比

1:

1

注浆量（L/min）

30－40

注浆次数

1

提管间隔高度

30cm

注浆施工技术参数表二

项目名称

内容

备注

注浆孔直径

Φ91mm

袖阀管外径

Φ52mm

注浆方法

常规方法

注浆深度

2米-孔底

注浆参数

水泥用量

150Kg

每延米

粘土粉

20Kg

每延米

水玻璃

30Kg

每延米

泵压

1-1.5MPa

水灰比

1:

1

注浆量（L/min）

30－40

注浆次数

1

提管间隔高度

30cm

6.2施工组织

1、机械设备安排

注浆机械设备见下表：

设备名称

型号

工作范围（ｍ）

数量

功率（kW/台）

钻孔机

XY-100

钻深100ｍ

8台

注浆泵

PW-150

压力≥8MPa

8台

5·5

搅浆机

400L

6台

3·5

2、施工人员配备

（1）施工队长：

1人

（2）工程技术人员：

2人

（3）钻孔班：

64人

（4）注浆班：

80人

6.3注浆施工

1、注浆前的准备工作

在正式开始注浆前,须充分做好下列各项准备工作。

（1）详细分析研究设计要求、地质条件，考虑所须的设备、器材人员配备和可能会遇到的问题及处理方法。

（2）参加施工图纸审查，明确图纸及技术要求。

（3）现场施工测量放线，放注浆孔位、进行内部核对，并对甲方复核、签证，避免错漏。

测量后的每一个注浆孔位应用竹签作好标记，发现有隐蔽障碍物，提前处理。

（4）对机械设备进行全面检修保养。

（5）做好各种注浆材料的备料工作。

（6）配备健全各种工作人员，明确岗位及责任。

（7）进行各种安全检查。

平整场地道路，安装水源、电源、搭临时设施，规划施工场地使用布置。

2、施工工艺流程

见袖阀管法注浆施工工艺流程图

3、钻孔注浆施工

（1）定好孔位后，开始钻孔，采用硬质合金钻头钻进，钻至终孔。

（2）向孔内下入注浆袖管。

（3）用水泥袋纸、水泥等将管口封牢。

（4）用PW-150泥浆泵，向孔内注入套壳料，注满为止。

套壳料配方：

水泥：

粘土：

水=1：

1.5：

2（重量比，配方由现场试验最后确定。

）

（5）套壳料凝固后（10－13小时），即可开始注浆。

（6）注浆。

用PW-150注浆泵，根据各组注浆参数表要求，从孔底自下而上进行注浆。

注浆次序，每次都必须跳开一个孔进行注浆。

（7）以此类推，进入工作循环。

袖阀管法注浆施工工艺流程图

七、施工技术措施

在施工过程中如遇到障碍物或钻不下等情况，应暂时停止施工，并及时向现场负责人及有关技术人员，设计人员报告，研究处理。

为保证施工方法正确的实施，派专职管理技术人员在场负责，并做好现场的施工记录，交甲方施工负责人员签证。

必须严格按图纸施工，按施工方案施工，按有关施工规定施工，不得随便更改施工方案及施工工艺，如有某种情况需要更改时，经技术负责人和施工负责人及设计人员研究批准后书面通知才允许施工，并要取得“更改通知书”签证。

八、质量保证措施

1、按施工组织设计做好各项施工前的准备工作。

2、做好图纸会审和技术交底工作。

工程项目技术负责人对施工员、机组队长进行技术交底，确保施工按设计要求进行。

3、做好各种施工机械设备的保养、检修工作，保证施工过程中机械设备的正常运转。

4、按甲方提供的控制轴线和控制点，根据设计图纸测放出注浆孔位，开工前专人复核检查注浆孔位。

5、严格掌握好水泥用量，注浆施工时，应尽量保证各孔注浆量均衡。

6、钻孔机对准孔位，调整好成孔角度，保证成孔角度。

7、在施工过程发现异常情况应及时汇报，以便措采取适当措施解决问题，严禁盲目施工。

8、认真填写好施工记录表及施工日记。