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注浆止水施工组织设计.doc
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1、厦门市机场路一期工程(仙岳路演武大桥段)JC3合同段质量管理体系框图编制:审核:审批:日期:厦门机场路成功一期工程XXXXXXJC3合同段项目经理部目 录1试验段注浆概述32工程概况33注浆分区和分段33.1桩间止水注浆33.2一般注浆止水地段43.3注浆参数74环境及地质概况74.1桩间止水段74.1.1基坑左侧YK7+018YK7+147段74.1.2基坑左侧及右侧YK7+400YK7+500段(含便道)84.2一般注浆止水段94.2.1基坑右侧YK7+122YK7+240段94.2.2基坑两侧YK7+362YK7+424.8段94.2.3基坑左侧YK7+147YK7+167段105止水注
2、浆工艺选择116袖阀管注浆116.1袖阀管注浆工艺116.2袖阀管芯管116.3注浆材料126.4注浆施工126.4.1管线调查126.4.2布孔126.4.3钻孔作业126.4.4袖阀管封孔136.4.5安设袖阀管136.4.6注浆施工136.4.7注浆顺序147二重管无收缩双液注浆(WSS注浆)158机械设备配套及材料179 工期安排1810注浆结束标准及效果检测评价1811异常处理及应急处理预案1911.1袖阀管异常情况的处理1911.1.1串浆1911.1.2下不进芯管1911.1.3冒浆2011.1.4卡管2011.1.5 隆起效应2011.2二重管注浆异常情况的处理2111.3应急
3、措施及预案2112注浆施工中对建筑物及构筑物的保护2113注浆组织机构及人员2214工程质量保证体系2215安全措施及文明施工2316环境保护241试验段注浆概述 根据所报YK7+122YK7+134段注浆止水试验方案,明挖基坑YK7+122YK7+134段注浆止水试验于2006年12月16日开始,根据现场测量放线,YK7+122YK7+125段处于一陡坎上,施作起来比较困难,于是决定从YK7+125段开始进行试验,由于该段下部为岩层二重管无收缩双液注浆试验所采取的钻机在岩层中钻进较为困难,因此在原试验方案中现场在YK7+125YK7+130.4段采取袖阀管后退式试验。试验表明设计采用袖阀管后
4、退式分段注浆,分段长度、注浆压力和注入量是可行的,注浆材料和配比也满足要求,但在钻孔过程中,由于裂隙发育,出现了钻孔漏浆现象,通过在钻孔漏浆的地段采用袖阀管定点注入普通水泥单液浆和普通水泥-水玻璃双液浆(W:C=0.81:1,C:S=1:1,水玻璃浓度3035Be)进行堵漏,基本解决了钻孔漏浆现象,但在堵漏注浆过程中,需要反复钻孔、下管和注浆,劳动和作业量大。试验表明在岩层较好地段采用单排注浆止水是可以的,但在裂隙发育地带,由于地层的复杂性,为了减少注浆盲区,建议再增加一到两排注浆孔。详细分析见附件1。本施工组织所采用的注浆材料、参数和工艺均根据试验段评价结果而定。2工程概况厦门市机场路一期工
5、程总体呈南北走向,为双向六车道,通道的起点在厦门火车站客车整备厂东侧,向南采用下穿的方式南行,终点与分离式梧村山隧道相连。下穿道分明挖和浅埋暗挖两段,其中本合同段明挖段YK7+018.00YK7+500.00(以右线里程描述),全长482m,最大开挖深度达23m,结构形式复杂,为了防止基坑开挖过程中两侧渗漏水,设计上要求在基坑未设置咬合桩的周围,根据地质情况设置注浆孔形成止水帷幕,一般地段注浆孔间距为60cm,工程桩地段注浆孔间距为2m,注浆孔深度要求至弱风化岩石或微风化岩石,在没有弱风化岩石或微风化岩石处,要求达基坑底下7m以上。3注浆分区和分段根据注浆孔间距的不同将帷幕注浆分为一般地段注浆
6、和桩间止水注浆两部分,每部分根据地理位置和地质条件分成几个区段进行施工。3.1桩间止水注浆在YK7+018YK7+147基坑左侧段、YK7+400YK7500段基坑左侧与右侧及下穿道暗挖施工便道段两侧设置120200的工程桩。为了防止基坑开挖地下水向坑内渗流,桩间采用注浆来止水,如表1所示。表1 桩间注浆止水段基坑里程范围孔深(m)孔数间距(cm)基坑右侧YK7+400YK7+500 2341200下穿道暗挖段施工便道 2365200基坑左侧YK7+018YK7+14724.54032200YK7+400YK7+500212345200根据桩间止水各段地质条件,同时为了便于施工与管理,将注浆施
7、工分成3部分进行,编号和分区见表2。注浆孔布置和编号见图1。表2 桩间注浆止水分区编号注浆分区里程范围编号孔数备注A区右侧YK7+400YK7+500AY1AY4141编号同里程方向左侧YK7+400YK7+500AZ1AZ4545B区下穿道暗挖段施工便道BZ1BZ3232BY1BY3333C区左侧YK7+018YK7+147C1C32323.2帷幕注浆止水地段基坑周围未设置咬合桩地段采取设置间距0.6m的注浆孔注浆来形成止水帷幕,主要有以下几段,见表3。表3 一般注浆止水段分区编号注浆分区里程范围分段孔数编号备注A区基坑右侧YK7+122YK7+2401段41A-1-1A-1-41已做2段3
8、5A-2-1A-2-35从小里程向大里程编号3段45A-3-1A-2-454段22A-4-1A-4-225段25A-5-1A-5-256段29A-6-1A-6-29B区基坑两侧YK7+360YK7+4251段102B-1-1B-1-1022段119B-2-1B-2-1193段111B-3-1B-3-111C区基坑左侧YK7+147YK7+1671段33C-1-1C-1-33图1 桩间止水注浆段平面布置图平面布置图图2 帷幕注浆止水段平面布置图3.3注浆参数注浆中严格按设计压力和注入量进行,采用定量和限压的方法控制注浆,设计注浆量和注浆压力见表4。表4 注浆参数表地层名称深度(m)注浆压力(MP
9、a)浆液注入量(L/m)亚粘土130.20.6100150泥质中粗沙360.42200250亚粘土680.41100300泥质中粗沙8100.62250300全风化花岗岩1030132002504环境及地质概况注浆工程与地质条件关系密切。岩土层中渗透系数及渗透性,决定注浆的难易程度,本工程主要岩土渗透性见表5。表5 各岩土层渗透性岩土名称地下水类型渗透系数K(10-5cm/s)渗透性分级人工填土松散岩类孔隙水18.0弱透水粘土松散岩类孔隙水0.08极微透水中砂松散岩类孔隙水1600强透水泥炭质粘土松散岩类孔隙水0.1微透水泥质粗砂松散岩类孔隙水50弱透水坡、残积亚粘土风化残积孔隙裂隙水5弱透水
10、全风化花岗岩风化残积孔隙裂隙水10弱透水全风化正长岩风化残积孔隙裂隙水10弱透水全风化闪长岩风化残积孔隙裂隙水0.1微透水砂砾状强风化花岗岩风化残积孔隙裂隙水25弱透水砂砾状强风化正长岩风化残积孔隙裂隙水20弱透水强弱风化闪长岩风化残积孔隙裂隙水1微透水碎块状强风化花岗岩基岩裂隙水100中等透水碎块状强风化正长岩基岩裂隙水60弱透水弱风化花岗岩、正长岩基岩裂隙水100中等透水弱风化闪长岩、花岗岩、闪长岩基岩裂隙水5弱透水4.1桩间止水段4.1.1基坑左侧YK7+018YK7+147段该段为深基坑开挖深度最高的段落,左侧为部队营房,附近有两栋房屋距桩较近, F3断裂带与该段下穿道轴线方向呈50度
11、斜交,该断裂带是厦门岛龙山黄厝断裂的组成部分,走向北西,规模较大,断裂带在区内的影响带宽度达100m左右,该段为F3断层通过地段,岩体受构造影响较严重严重,风化差异特别明显,地下水埋深6.49.6m。表部79m由填筑土、坡残积亚粘土和全风化花岗岩组成,土体呈碎屑状散体结构,渗透性为弱微,稳定性差;隧道洞身及洞顶以上10米以砂砾状强风化岩为主,岩体呈密实粗砂状散体结构,局部揭露有大小不等的弱微风化花岗岩残留体;两侧过渡带以大块状弱微风化岩体为主,夹较多强风化夹层或风化囊。岩体以散体结构和镶嵌结构为特征,强度较低,自稳能力较差;渗透性相对较好,渗透性属弱中等。该段地质剖面见图2。 图2 YK7+0
12、18YK7+167基坑左侧段地质纵断面图4.1.2基坑左侧及右侧YK7+400YK7+500段(含便道)该段从莲前西路到暗挖隧道接口,本段属山前河流级阶地发育部位,场区表部被人工填土覆盖,地面高10m左右。表部人工填土厚度多为13m,原莲坂溪一带厚度达6m左右,填土成分以粗砂为主,经压实处理,呈中密状态,右线地表12.4m为填筑土;其下6.610.0m以第四系冲、洪积泥质粗砂为主,渗透性弱中等;洞底以残积亚粘土和全风化正长岩、花岗岩为主,土体稳定性均极差,孔隙比大,扰动极易变形。 左线地表12m为填筑土,其下7.59.3米以第四系冲积泥质粗砂为主,该层压缩性中等,渗透性一般为弱,其不同部位和深
13、度夹有透镜体状硬塑粘土,顶部局部分布薄层湖沼相硬塑泥炭质粘土。隧道洞身及洞底大部由残积亚粘土和全风化岩构成,土体渗透性弱中等,土中细粒土呈流塑状,扰动极易变形,稳定性极差。该段地质纵断面见图3。图3 YK7+400YK7+500段工程地质纵断面图4.2帷幕注浆止水段4.2.1基坑右侧YK7+122YK7+240段该段表部以坡残积亚粘土和全风化层为主,地表零星分布有填筑土,厚5.48.5米,土体呈松散结构;YK7+135.2YK7+202.5米段,洞身及洞顶以上67米多为弱、微风化花岗岩,裂隙发育较发育,局部具不均匀风化现象,岩体多呈块(石)碎(石)状镶嵌结构,稳定性总体较好;YK7+202.5
14、YK7+240.0米段,洞身主要由砂砾状强风化花岗岩和正长岩组成,土体渗透性弱中等,土中细粒土呈流塑状,稳定性极差。该段地质纵剖面图见图4。图4基坑右侧YK7+122YK7+240段地质纵断面图4.2.2基坑两侧YK7+360YK7+424.8段左线YK7+360YK7+424.8段开挖深度内地表12米为填筑土,其下7.59.3米以第四系冲积泥质粗砂为主,该层压缩性中等,渗透性一般为弱,其不同部位和深度夹有透镜体状硬塑粘土,顶部局部分布薄层湖沼相硬塑泥炭质粘土。隧道洞身及洞底大部由残积亚粘土和全风化岩构成,土体渗透性弱中等,土中细粒土呈流塑状,扰动极易变形,稳定性极差。右线YK7+360YK7
15、+381.2段开挖深度内上部24米为填筑土,其成份主要为中、粗砂;其下为第四系冲洪积中砂,厚23米,渗透性中等强;洞身由泥质粗砂、残积亚粘土和全风化正长岩组成,除泥质粗砂为弱中等透水性土;残积亚粘土和全风化正长岩均为弱渗透性,土体孔隙比大,土中细粒土呈流塑状,扰动易变形,出现流土现象。右线YK7+381.2YK7+425段开挖深度内地表12.4米为填筑土,其下6.610.0米以第四系冲、洪积泥质粗砂为主,渗透性弱中等;洞底以残积亚粘土和全风化正长岩、花岗岩为主,土体稳定性均极差,孔隙比大,扰动极易变形。该段地质纵剖面图见图5。图5基坑两侧YK7+362YK7+424.8段地质纵断面图4.2.3
16、基坑左侧YK7+147YK7+167段此段基坑开挖深度内,表部47.1米为填筑土,下部基岩不均匀风化现象显著,全风化和砂砾状强风化岩欠发育;碎块状强风化岩发育,其内见有大小不等的弱、微风化花岗岩残留体,高2.86.4米不等;弱、微风化花岗岩起伏很大,顶面高程16.945.4米不等。裂隙一般不发育,但局部为发育极发育,岩体受地下水浸染严重。岩体多呈块状巨块状整体结构,局部呈块(石)碎(石)状镶嵌结构,本段洞顶以上10米范围内岩体结构差异悬殊,分属碎裂状整体状。该段地质剖面见图2。5止水注浆工艺选择由于工程的地层条件自上而下差异性较大,含水率和渗透性不同,为了取得良好的注浆效果,达到注浆止水的目的
17、,针对上述各段地质条件的不同,结合注浆试验段取得的经验,止水注浆工艺选择见表6。表6 注浆工艺选择表注浆类型里程范围注浆工艺选择 备 注桩间止水基坑右侧YK7+400YK7+500WSS二重管注浆或袖阀管分段后退式下穿道暗挖段施工便道基坑左侧YK7+018YK7+147袖阀管分段后退式下部弱风化花岗岩较硬帷幕注浆止水段基坑右侧YK7+122YK7+240基坑左侧YK7+147YK7+167基坑两侧YK7+360YK7+425WSS二重管注浆或袖阀管分段后退式6袖阀管注浆6.1袖阀管注浆工艺袖阀管后退式分段注浆工艺是采取地质钻机成孔后,下入袖阀式注浆管,利用配套的止浆系统,自下而上按一定的设计注
18、浆分段长度进行注浆。注浆机械一般采用单液泵,并备用双液泵,配备高压管路系统和拌浆系统。根据工程地质条件和现场情况,采取单液注浆系统和双液注浆系统。采用地质钻机成孔,使用稀泥浆护壁或干钻成孔,钻孔孔位误差小于5cm,深度超过0.51m,垂直度误差应小于1,钻孔达到设计深度后,做好钻孔记录。通过钻杆从孔底压入封闭泥浆,直到封闭泥浆完全代替护壁泥浆。在连接好的袖阀管底部加设闷盖,将注浆管下入钻孔中,要确保注浆管下入孔底,上部要高出地面,然后在注浆管内加入清水,使注浆管不会上浮。最后在灌浆管上部套上闷盖,防止杂物掉入孔内。待封闭泥浆凝固后,在袖阀管内插入注浆芯管至预定注浆段。注浆采用从孔底开始分段压注
19、,分段长度(步距)即为花管长度,每段注浆完成后,向上移动一个步距的芯管,每完成34段,应拆除一段注浆芯管。每次注浆完毕后,应立即用清水冲洗袖阀注浆管,并盖上闷盖,以便于多次注浆。6.2袖阀管芯管袖阀管芯管是袖阀管系统的重要部分,注浆芯管由花头、宝塔头、止浆塞组成。花管采用22mm焊接钢管加工,其长度根据步距需要,一般为0.61m,其周围均匀布设1218个直径8mm的溢浆孔。通过宝塔头,在花管两端各加上34个止浆塞,形成止浆构造,达到注浆时止浆的目的。其止浆原理是止浆塞在浆液压力的作用下被撑开与袖阀管内壁密贴,达到止浆目的,在停止注浆后,止浆塞在弹性的作用下恢复和收缩,使得芯管能上下提升。袖阀管
20、注浆就是通过袖阀管和配套的止浆系统构成双向式止浆体系,从而达到分段注浆工艺的要求。6.3注浆材料根据设计要求,选择普通水泥单液浆和普通水泥水玻璃双液浆两种注浆材料。以普通水泥单液浆为主,当吸浆量大或压力长时间不上升时,根据需要选择普通水泥水玻璃双液浆或其他浆液。(1)原材料:32.5R普通硅酸盐水泥;波美度3550Be,模数=2.42.8的水玻璃;膨润土;BR-CE型增加防水剂及专用粉。(2)浆液配比:单液浆配比见表7;双液浆W:C=0.81:1,C:S=1:1,水玻璃浓度3035Be。 表7 单液浆配比表水灰比W/C膨润土BR-CE型防水剂E专用粉0.8:11:115%810%13%备注添加
21、剂为水泥用量的百分比,可根据适当情况添加。6.4注浆施工为确保注浆质量,防止串浆的发生,在该工程中采取钻一孔注一孔的注浆施工原则。当采取钻孔、注浆施工平行作业时,钻孔和注浆孔间隔距离应在6m以上。6.4.1管线调查地面钻孔施作前,要对钻孔范围内管线调查清楚,待管线查清后,方可进行布孔施钻。管线调查主要按照勘测设计所提供的设计图纸或在注浆附近挖探沟检查。6.4.2布孔地表注浆孔垂直于地面,首先由测量人员将注浆孔的准确位置放样出来,并用红油漆标好孔位,以利于钻孔作业有条不紊,顺利进行。6.4.3钻孔作业利用地质钻机采用89的钻头按设计要求钻孔。钻孔水平孔位误差5cm,钻孔垂直度1,钻孔深度超过设计
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