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1、武汉市轨道交通2号线南延线第五标段XX站主体岩溶处理施工方案中国铁建XX公司武汉轨道交通2号线南延线XXX项目经理部二零一六年二月1、编制依据32、工程概况33、工程地质74、施工勘察及岩溶注浆方案94.1 施工勘察方案94.2 岩溶注浆方案115、施工组织机构及劳动力计划215.1 现场施工组织机构人员配备及分工215.2 项目管理岗位职责216、工期计划247、主要机械设备248、施工人员配备259、材料计划2510、施工注意事项及应急措施2511、工期保证措施2612、灌浆质量保证措施2613、雨季施工措施2714、质量保证体系2714.1 质量保证体系2714.2 质量管理组织机构27
2、14.3 质量目标2814.4 施工环节质量控制措施2815、安全施工保证措施2815.1 安全管理责任制2815.2 安全施工保证措施2816、文明施工措施291、编制依据(1)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-19992003年版)(2)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)(3)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)(4)水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T5148-2001)(5)XX站主体围护结构(变更)施工图纸(6)武汉市轨道交通二号线南延线工程勘察第四标段XX站岩土工程勘察报告详细勘察阶段(长江勘测规划设计研究有限责任公司,2015.05
3、)(7)武汉轨道交通2号线南延线工程勘察第四标段XX站补充地质说明(长江勘测规划设计研究有限责任公司,2016.02)2、工程概况武汉轨道交通2号线南延线起于2号线一期工程的光谷广场站,沿线主要经过珞喻路、佳园路、流芳火车站、黄龙山路、光谷大道、高新六路等,2号线南延线线路长13.212km,均为地下线,沿线设站10座。武汉市轨道交通2号线南延线第五标段土建工程施工范围:XX站、XX站秀湖站盾构区间,共1站1区间。XX站位于光谷大道上,三环南路以南,金融港二路以北,XX与光谷大道交汇处,沿光谷大道及东侧呈南北向布置。本站为地下二层岛式车站,车站结构采用宽12m站台的二层单柱双跨框架结构型式,标
4、准段结构外包尺寸20.8m13.15m(宽X高)。车站共设四个出入口和两组风亭,并预留商业接口条件。基坑外包总长为350m,标准段宽度20.8m,车站主体结构基坑深度约19.0519.28m,底板标高2.423.2Onb平均标高2.81m。车站采用内衬墙与围护结构,采用明挖顺作法施工。根据勘察院提供的详勘报告,场地下伏基岩为三叠系下统大冶组(薄层状微晶灰岩(16g),局部夹角砾状灰岩及泥质灰岩。灰岩中顺层为主的溶蚀裂隙发育,具上部密集向下渐少的特点。场地内98个碳酸盐岩钻孔中,有27个钻孔揭示溶洞43个,溶洞铅直高度0.37.3m,其中铅直高度大于3.3m溶洞5个。钻孔见洞率27.6%,线岩溶
5、率约1.6%o43个溶洞中无充填21个,半充填16个,全充填6个。岩体沿层面有显著溶蚀,中小型串珠状洞穴发育,钻孔揭露溶洞发育情况见表U补勘及利用的岩溶专项勘察钻孔揭露的溶洞情况见表2o根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)和城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012),本场地岩溶中等发育,在车站基坑开挖施工时,易引起岩溶地基塌陷,还可能对地铁的后期运行造成危害。具体勘察溶洞见下统计表所示。表1钻孔揭露岩溶发育情况一览表序号孔J号溶洞顶、底板埋深溶洞顶、底板标高溶洞铅直高度发育层位充填情况(m)(m)(m)1EQNJz05-I11i4-dsdl-0724-24.4-2
6、.()8-2.480.4Td掉钻,不返水。224.6-252.55-2.950.4T1J掉钻,不返水。32626.8-4.48-5.280.8TId掉钻,不返水,无充填。4EQNJz()5-I11i4-dsdl-0813.8-15.18.25-6.951.3T1J不掉钻,返水量较小,未取出岩芯5183193753.()50.7T1J不掉钻,返水量小,为黄泥夹碎石62121.51.05-0.550.5T1J不掉钻,返水量小,为黄泥夹碎石7EQNJz05-I11i4-dsdl-0914.1-17.27.42-4.323.1TlJ黄色粘土夹灰岩碎石8EQNJzO5-I11i4-dsdl-l()15.
7、217.66.353.952.4Tk/不掉钻,钻速快,未取得岩芯9EQNJzO5-11Ii4-dsdl-3O12.715.48.525.822.7T1J不掉钻,钻速快,返水,充填泥夹碎石1017.5-19.83.58-1.282.3T1J不掉钻,钻速快,返水,没取出岩-M-心11EQNJzO5-I1114-dsdl-30-112.2-159.04-6.242.8TId不掉钻,钻速快,返水,取心仅数个灰岩碎块,洞顶、底附钙华。1215.4-16.75.84-4.541.3TlJ不掉钻,钻速较快,返水较小,取心为粉砂夹灰岩碎石13EQNJzO5-IIIi4-dsdl-3l12.714.58.386
8、.581.8Tk/不掉钻,钻速较快,返水较小,取心为褐黄色粉质粘土14EQNJzO5-I11i4-dsdl-3412.217.58.493.195.3Tk/孔深13.8m以上取心为灰岩碎块,基下未取出岩芯,不掉钻,但钻速快,返水15EQNJzO5-I11i4-dsdl-4311.3-1210.359.650.7Td掉钻,无充填16EQNJzO5-I11i4-dsdl-471421.37.49-0.197.3TiJ半充填粘性土,孔内漏水17EQNJzO5-11I4-dsdl-572223.7-0.54-2.241.7TiJ未取出岩芯,钻速快,返水。18EQNJz05-I11i4-dsdl-601
9、7.821.73.54-0.363.9TJ未取出岩芯,缓慢掉钻,返水。19EQNJzO5-II4-28n25.1-27.33.452.2Tld不返水、半充填,钻进速度快-5.652()EQNJzO5-II14-3In2L323.8O.ll-2.392.5Tw不掉钻,钻速快,不返水,未取出岩芯,推测为粘土半充填。21EQNJzO5-II14-2111.913.210.228.9213T1J无充填,掉钻2229.830.5-7.68-8.380.7Tld无充填,掉钻23EQNJz05-II4-22n14-15.58.01-6.511.5TiJ钻进较快、轻微掉钻、未取出岩芯2432.7-333-10
10、.69-11.290.6TH掉钻、无充填、孔口返水无变化25EQNJzO5-II14-2213.614.88.377.171.2TJ无充填26EQNJzO5-IIl4-2220.321.61.67-0.371.3T1J无充填27EQNJzO5-II14-2311.1-15.710.245.644.6Tw无充填,掉钻2818.419.42.941.941Tld无充填,掉钻2924.9-26.7-3.56-5.361.8Tld无充填,掉钻303232.7-10.66-11.360.7TH无充填,掉钻31EQNJzO5-II14-2512.7-138.658.3503T1J充填粘土32EQNJzO5
11、-IIl4-2622.1-22.8-0.55-l.250.7T1J无充填33EQNJzO5-II14-2834.835.2-13.54-13.940.4TiJ掉钻、无充填34EQNJzO5-H4-28n25.127.3-3.45-5.652.2TJ不返水,无充填35EQNJzO5-II14-3312.4-14.29.05-7.251.8Tld充填黄褐色软塑状粘土夹碎石3614.8-15.86.65-5.651Tk/无充填37EQNJzO5-II14-3612-12.48.97-8.570.4T1J无充填381314.37.97-6.671.3T1J无充填39EQNJzO5-IIl4-3420.
12、5-21.80.38-0.981.3Tld充填土夹粉细砂,钻速较快、不掉钻40EQNJzO5-II4-43n10.213.310.397.293.1TiJ推测充填流塑状物质4114.215.86.394.791.6TJ推测充填流塑状物质42EQNJz()6-H13-0110.2-11.910.558.851.7Tld无充填4312.6-13.58.15-7.250.9TiJ无充填表2钻孔揭露岩溶发育情况一览表序号孔号溶洞顶、底板埋深溶洞顶、底板标高溶洞铅直高度发育层位充填情况(m)(m)(m)1BK-0612.5-14.89.87-7.572.3Tld无充填2BK-0714.1-17.48.9
13、15.613.3Tld无充填3BK-0818.02L93.61-0.293.9Tld半充填。18.019.3充填粘土夹碎石,19.32L9无充填4BK-0834.835.0-13.19-13.390.2Tld半充填可塑状粘土5BK-0912.8-14.48.79-7.191.6Tld无充填6L-K09621.3-21.60.820.520.3Tld无充填7M-K09818.3193.833.130.7Tld无充填8M-K09925.225.7-3.31-3.810.5Tld无充填9R-K0991515.67.09-6.490.6Tld流塑状粘土10M-KI1518.3-18.72.47-2.0
14、70.4Tld无充填11M-Kl1520.120.70.670.070.6Tld无充填12M-Kl1521.4-22.0-0.63-1.230.6Tld无充填3、工程地质地形地貌XX站地处长江南岸HI级阶地,属剥蚀堆积岗状平原地貌类型。场地地形较平坦、开阔,略呈东高西低;地面标高19.6422.12m。场地北东部为早期弃土形成的不规则低丘,顶部标高超过23m,场地南东侧距车站主体结构约30m分布一小水塘,面积约150n,水面标高20.37m,水深05L5m地层岩性根据钻孔揭露,结合区域地层对比,场地表层分布人工填土层,其下为第四系全新统地层,局部分布残坡积地层,下伏基岩为三叠系下统大冶组灰岩。
15、各时代地层岩性自上而下分述如下:人工填土层(QmI)杂填土(1-1):灰色、黄一黄褐色、棕红等杂色,主要由粘性土、砖渣、公路路基路面(碎石、碎碎块)等物质组成;土层结构松散,堆积时间1年以上,厚度一般0.21.2m,EQNJZo5-III4-dsdl-47-l揭露该层最厚为4m,零星分布于场地表面。素填(Qm)主要为褐红色、灰黄色粉质粘土、粘土,混杂少量砖渣、碎石、植物根茎等,堆积年限2年以上。埋深01.8m,厚度0.27.8m,分布整个场地。淤泥质(Qn)(13):呈灰黑、灰褐色,为暗埋原湖、塘、沟内沉积物,含有机质及少量砖、瓦、碎石等杂质;以软一流塑状为主,后期经压填固结,部分具软塑一可塑
16、特征。揭露厚度0.55.6m不等,场地内不连续分布。第四系全新统冲层(Q4a)粉质粘土(6-1):浅黄色、灰黄色,局部顶部为灰色,微含有机质,可塑状。厚度0.74.2m,埋深O.75.Om,呈透镜状分布。粉质粘土(62):灰色、灰黄色,硬塑状为主,局部可塑状。厚度O.37.7m,埋深l.O8.3m,场地连续分布,与粉质粘土(6-1)具渐变特点。砂质粘土(6-3):灰黄色,一般砂粒含量较高,局部相变为泥质粉细砂透镜体。底部局部分布有含粘土质砾、卵砾石,卵、砾石成分主要为石英砂岩、硅质页岩等。该层厚度0.66.6m,埋深6.68.2m,分布较连续。第四系溶洞堆积层(QCa)根据钻孔揭露,溶洞堆积物
17、多为棕红、棕黄色粘土或粘土夹碎石。充填物状态不一,呈可塑状,少量呈硬塑状及软塑状。第四系残坡积层、残积层(Q*dl、QS)粘土夹碎石(10-4):褐红色、褐黄色,夹灰绿色条带或团块,局部以灰绿色为主,裂隙较发育,裂面光滑。碎石分布不均一,含量5%30%,可见粒径l10cm,呈次圆一次棱角状。埋深8511.7m,厚度055.05m,多呈透镜体状分布于基岩顶板凹槽中。该层土体性状差异较大,一般含水量高,钻进中常出现垮孔、漏浆现象。红黏土(13-2):区间岩溶专项勘察报告中,将呈流塑一软塑状、零星分布于各区间内碳酸盐岩溶沟、溶槽等低洼地段的黏性土单独划分为一层。场地内仅车站北西侧利用的M-Ko98、
18、M-Ko99等钻孔揭露,厚度1.05.6m三叠系下统大冶组(Td)灰岩(16g):灰一深灰色,局部为褐灰色,微晶结构,薄层状构造,单层厚度多在0.55.0cm之间,轻击岩芯可沿层面断开呈片状。层面呈灰黑色,污手,主要为碳质;场地南端局部夹角砾状灰岩及泥质灰岩。角砾状灰岩砾石主要为灰色灰岩,粒径一般25cm,最大可达8cm,棱角状,红色泥、钙质胶结,其中钙质胶结较好。场地内部分钻孔揭露该层局部夹角砾状灰岩及泥质条带灰岩(16n)。水文地质场地内地下水按赋存条件及水力学性质,划分为上层滞水、孔隙水和岩溶水三种类型。上层滞水:主要赋存于人工填土中,接受地表水与大气降水补给。上层滞水因其含水层物质成份
19、、密实度、透水性、厚度等的不均一性而导致水量大小不一。据调查,本场地及其周边原地势较低,为原地表水汇集区,后期回填人工填土。因此,场地内人工填土层可能为周边上层滞水及池塘等地表水的汇集通道。孔隙水:砂质粘土(6-3)的含粘土质砾、卵砾石透镜体与粘土夹碎石(10-4)含少量孔隙水,局部与下伏基岩含水层具水力联系。岩溶水:主要赋存于场地三叠系下统大冶组(T山)灰岩溶洞、溶蚀裂隙中,具承压性。场地灰岩呈北东东分布,距离长江等地表水系较远,车站以北及南侧秀湖站一带为近北东东向隔水岩层,顶板以上由粉质粘土(61)、粉质粘土(62)为相对隔水层,整体补给排泄不畅。根据本次勘察所取水样水质分析试验结果,依据
20、岩土工程勘察规范(GB500212001)(2009年版)第12.2.112.2.5条,场地地表水及地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。区域地质构造特征评价工程场地位于扬子准地台的下扬子台褶带内,与江汉断陷和秦岭一大别褶皱系的桐柏大别断隆相邻。根据工可资料,本场地处于扬子准地台北缘环境和条件,在未来100年应处于当前地震活动期的后期和下一个地震活动期的平静期,发生6级以上强震的可能性不大,本场地构造稳定性较好。通过现场地质调查,场地及其周边未见崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用;场地分布的人工填土、软土等特殊土及岩溶问题可通过工程措施加以解决。4、施工勘察及岩溶注浆方案4.1
21、施工勘察方案4.1.1 钻孔布置原则钻探工作的目的是要进一步了解支护桩、临时支撑格构柱下桩基、底板底下一定深度范围内的有无软弱土层、基岩面起伏情况或灰岩分布段岩溶发育情况;对于灰岩段已查明并需处理的溶洞或岩溶异常点进行验证。1)支护桩宜安照4.5m左右进行超前钻,4.1.2 应逐桩进行超前钻,4.1.3 6m范围采用地质雷达探测基底以下岩溶情况。采用填充、注浆等措施予以处理。4.1.4 钻探方法施工勘察采用钻探方法,钻探设备采用XY-I型钻机,采用跟管钻进,上部第四系覆盖层钻孔口径为lIOmm,对于灰岩段钻孔口径为l30mm(下套管至下伏灰岩顶面);二叠系页岩段钻孔口径91mm,对于灰岩段钻孔
22、口径为llmm(下套管至下伏灰岩顶面),每台钻机派地质专业人员进行详细描述。4.1.5 钻探工作技术要求孔位、孔深要求钻孔孔位确定后即测定孔位坐标与高程,不得任意更改,钻探结束后,经质量检查验收合格后,进行孔位坐标与高程复测。钻孔深度由地质人员按设计要求控制,终孔原则:灰岩段钻孔进入中风化完整灰岩不小于1m,所有钻孔终孔后应校正孔深。钻孔完毕或施工另一孔前,必须经项目综合组、质量检查组检验合格,完成规定试验任务,填写好检验表格并签字。钻孔孔径要求上部第四系覆盖层钻孔口径l10mm,对于灰岩段钻孔口径为l30mm(下套管至下伏灰岩顶面);二叠系下伏碎屑岩段钻孔口径91mm,对于灰岩段钻孔口径为l
23、10mm。岩芯采取要求所有钻孔原则上全孔取芯,上部土层岩芯采取率应满足地质分层的要求,下部灰岩应保证岩芯采取率,对较完整岩石采取率不低于90%,对岩溶作用较发育岩石破碎孔段采取率不低于75%,严格控制回次进尺。钻孔编录要求:地质技术人员随钻编录,对岩土进行分层、对灰岩分布段灰岩面处分布的溶沟、溶槽软土层及灰岩溶洞、裂隙发育情况,应作好详细记录和描述,钻孔岩芯按顺序排好,写好岩芯牌进行拍照。钻孔深度要求钻孔灌注桩处的超前孔孔底在支护桩桩底标高以下5m处;临时立柱桩处的超前孔在立柱桩桩底标高以下5m处;底板纵梁结构柱处的超前孔进入基底以下基岩不小于6m。钻探工艺钻探设备安装:所选择的钻探设备必须具
24、有以下特点:结构紧凑无旷动;轻便、可拆性好,利于搬迁;能完成设计孔深、岩芯(样)采取。钻探设备安装必须水平、周正、稳固,天车、立轴、孔口三点必须在一垂线上。要求每个班用水平尺或地质罗盘校正一次立轴角度。钻具、钻头:针对该区地层特点,施工中结合地层及岩性选择相应的碎岩工具钻进取芯。土层采用合金钻头,基岩采用金刚石钻头。原始记录当班的生产情况,各道工序必须如实记录,不得追记、伪造。原始记录均用铅笔填写。要求字迹清晰、整洁。记录员、班长、机长必须签名备查。每孔施工结束后1天内原始报表必须整理成册,送交质管小组验收存档备查。封孔钻探工作全部结束后,除需注浆处理的溶洞钻孔外,其余各钻孔均应采用水泥浆封孔
25、,具体封孔技术要求参照武汉地铁钻探封孔技术要求执行。对于灰岩段初详勘、岩溶专项勘察已查明并需处理的溶洞或岩溶异常点进行验证钻孔和本次施工勘察新发现的溶沟、溶槽中分布有软土及下部灰岩层中有溶洞且需处理的钻孔,均应下注浆管。4.2 岩溶注浆方案4.2.1 岩溶处理目的1)保证结构施工期间安全本站采用明挖法进行施工,随着施工期间围护结构施工,溶洞的边界条件发生改变,溶洞的力学性质随之变化,通过对溶洞进行预注浆处理,充填溶洞,使溶洞力学性能得以改善,保证结构施工期间的安全。2)满足永久结构的承载力,变形溶隙和溶洞填充物性质软弱,随着时间的推移,并受周边环境的变化以及地下水活动的影响,很可能出现洞体坍塌
26、现象。通过对溶洞进行压密充填处理,提高溶隙和溶洞填充物的长期承载能力;3)降低施工期间突水,突泥事件发生的机率本车站采用明挖法施工,部分岩溶中可能充填水及粘土碎石充填物,随着施工期间围护结构的施工,岩溶水可能造成基坑侧面及底面突水,突泥事件的发生。通过对浅层、薄板溶洞的充填加固处理,相当于增加溶洞上覆土体厚度,从而降低出现突水、突泥事件的机率。4.2.2 岩溶处理原则根据勘察结果,车站范围中存在岩溶不良地质,沿车站纵向约35Om范围内均有溶洞存在,溶洞对车站围护结构施工存在较大影响,根据本标段的工程地质和水文地质资料,类比广州等地区类似工程,以及有关规范规程建议,并结合武汉地区轨道交通建设经验
27、,本区段岩溶处理原则及范围如下:1)溶洞处理需在围护结构施工前进行,处理完毕经过相关的地基检验合格之后方可进行围护结构的施工;2)临时立柱桩需要进行逐桩超前钻孔验证,围护桩按间距4.5m进行超前钻孔验证,若发现溶洞,临时立柱桩需加密钻孔进行验证并处理,围护桩需要对临近桩基进行钻孔验证并处理,直至找到溶洞边界为止;3)当车站底板底部至可溶岩的老粘土层厚度超过6m或中(微)风化泥岩及泥质粉砂岩厚度一般超过3m时,下部非大型溶洞(溶洞净i5m)可不进行处理;当隧道或车站底板底部位于可溶岩层中时,溶洞顶距离隧道车站底板底部的距离大于5m时,下部非大型溶洞(溶洞净i5m)可不进行处理。车站结构外边线3m
28、以外的溶洞可不处理;4)当围护桩或临时立柱桩设计桩底位于溶洞范围内或设计桩底与溶洞竖向距离小于3D(D为桩基直径)时,溶洞需要进行处理;溶洞范围内钻孔灌注桩(含围护桩和临时立柱桩)施工时,当设计桩底位于溶洞范围内时,桩基修正长度=设计桩长+溶洞高度,且桩基嵌入溶洞底岩深度不小于1m;5)对需要进行处理范围内详勘钻孔已揭露溶洞处进行加密钻孔验证,对影响车站围护桩。临时立柱桩及主体结构受力及使用的溶洞需要进行处理,处理范围包括溶洞本身、溶洞顶板、底板岩土分界面的岩体;6)在车站主体结构浇筑底板前,对岩溶发育区段车站结构底板以下地层进行物探扫描,对于局部可直接发现未处理软弱空洞可采用换填或旋喷桩加固
29、进行处理,若车站底板底部至可熔岩的老粘土厚度超过6m或中(微)风化泥岩及泥质粉砂岩厚度一般超过3m时,下部非大型溶洞(溶洞净高5m)可不进行处理;当隧道或车站底板底部位于可熔岩层中时,溶洞顶距离隧道车站底板底部的距离大于5m时,下部非大型溶洞(溶洞净高5m)可不进行处理,其余情况需对溶洞进行相应的处理;7)对施工期间探明洞径大于5m的特大型溶洞或多层上下串通溶洞,需召开专题会议研究决定处理方案;8)凡是施工期间土层中钻孔出现掉钻等异常现象,必须做好记录并及时报监理工程师和设计单位。对车站范围内揭示的土洞,无论埋深多少,全部自地面进行充填加固,且一并完成岩面注浆施工。9)溶洞处理应该遵循“先深后
30、浅,先大后小”的顺序进行处理。10)对于多层上下串通溶洞,应对串通溶洞进行全压浆充填处理,对于体积特别巨大,投石量或灌浆量大于75n?时应停止投石或灌浆,应立即召集各方现场共同协商处理。4.2.3 溶洞、异常区处理的方法(1)对于钻孔揭示岩溶洞穴高度不大于Im且无填充和半填充溶洞,以及全填充溶洞(充填物强度较低的)均直接采用纯水泥浆进行静压式灌浆。(2)对于钻孔揭示岩溶洞穴高度大于Im且无填充溶洞和半填充溶洞,灌浆一般采用间歇式静压灌浆。第一次灌浆采用水泥砂浆,灌浆时间控制在20min,间歇6h后再灌第二次,第二次灌浆可采用水泥砂浆或浓浆,若在20min内仍不起压,停止灌浆,间歇6h后再灌第三
31、次,依次类推,直到终孔为止。必要时,可在水泥砂浆或水泥浆中适当添加速凝剂。(3)物探(CT)异常区加固处理方法对异常区进行钻孔验证,若发现存在溶洞则根据溶洞位置、大小采取相应的处理加固方法;若没有发现溶洞,采用压力注浆的方法对钻孔进行填充加固和封孔。4.2.4 注浆施工技术要求4.2.4.1 总贝!j本技术要求适用于武汉市轨道交通2号线南延线第五标段土建工程XX站岩溶发育段溶洞加固处理以及其配套的物探测试、地面沉降变形观测和注浆质量检查等项目的钻孔(取芯)、注浆、压水、地面变形观测和物探检测等工序的施工。本技术要求是根据水工建筑物水泥灌浆施工技术规范L/T5148-2001),并结合本车站工程
32、地质条件制定的。凡本技术要求未作专门规定者,按规范执行;本技术要求与规范有差别时,以本技术要求为准。岩溶处理一般在地面施做。施工前必须查明各种地下管线,避免对地下管线造成破坏,当钻孔位置和地下管线冲突、钻孔施工有困难时可适当调整其位置。对溶洞(含物探异常区经验证的溶洞)应按施工程序进行处理:现场生产性试验一钻孔注浆(边钻、边灌、边探边界)T注浆质量检查一缺陷补强T注浆质量验收。钻孔注浆施工工序为:钻孔布置T土层钻孔(下套管)-基岩钻孔T简易压水试验T注浆T封孔。溶洞充填注浆前,应完成以下项目的施工:探查各种地下管线,对影响溶洞充填注浆施工的地下管线进行迁改或加固处理。必须完成灌浆前地面沉降变形
33、监测点的埋设和初始值的监测。施工前,承包人应按照设计图纸、文件要求编制施工细则,制定详细的施工措施计划,明确施工方式、工艺,建立质量保证体系,报监理工程师批准后才能进行施工。同时该施工措施计划亦应抄报设计单位,以便设计单位据此调整、修改设计。正式施工前,应由监理工程师指定合适的孔位进行验证性生产试验,通过生产性试验论证岩溶处理施工工艺、注浆浆液等注浆参数。试验成果应报监理工程师批准、设计认可后方能进行正式施工。根据地形、地质条件,承包人应选择有代表性的钻孔进行灌浆前稳定地下水位观测。所选择的钻孔应报监理单位批准,观测成果及时报送监理、设计等有关单位。每一个溶洞加固区施工前,施工单位应埋设地面沉
34、降和隆起变形监测点,注浆过程中应进行变形观测。如果周边有重要的建筑物或管线,施工中应加密变形监测。如变形累计超过30mm,应立即停止施工,查明原因后采取相应的处理措施。溶洞注浆系隐蔽工程,施工中必须如实、准确地做好各项原始记录。对施工中出现的各种事故和异常情况、揭露的地质问题以及损坏或影响监测设施的正常工作状况等,均应详细作记录并及时报告监理工程师,同时抄送设计单位研究处理。注浆工程各项资料(含取芯、压水、注浆、物探测试、地面沉降变形观测、质量检查等)必须及时整理分析,并及时提供监理工程师、设计单位及业主,以指导注浆工作的顺利进行。单元工程结束后,应及时进行质量检查和验收。QD在施工过程中应及
35、时总结施工经验,并将有关资料及时报送监理和设计单位,对本技术要求存有疑问或建议意见,请及时向监理和设计反映情况。QZ)注浆量由现场监理确定。4.2.4.2 注浆材料及设备注浆材料及制浆注浆水泥采用强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥,其品质必须符合GB175-2007规范的有关标准。注浆水泥应保持新鲜,细度要求通过80m的方孔筛的筛余量不大于5%。注浆现场宜设置注浆水泥专用库,每隔15d进行一次细度检测,有受潮结块等不合质量要求的水泥不得用于注浆。注浆用水应满足拌制水工险用水要求。细骨料:砂的细度模数为2.42.8,最大粒径不大于2mm,砂的质量应坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质、级配良好的
36、合格砂料。粗骨料:应选用质地坚硬、洁净、粒形及级配良好的碎石,粒径5mm10mm0所有制浆材料必须称量,水泥、砂、碎石等固体材料应采用重量称量法称量,称量误差不得大于5%。注浆现场宜设置集中制浆站,制备1:2的普通纯水泥浆液,各注浆机组应测定来浆密度,根据需要调制使用。集中制浆站的制浆能力应满足注浆高峰期所有注浆机组用浆需要。注浆浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。使用普通搅拌机时,搅拌时间不少于3min;使用高速搅拌机时,搅拌时间不少于30s。注浆浆液使用前应过筛,普通纯水泥浆液自制备至用完时间不超过4h,并应保持浆液温度在540。C之间。超过规定时间、温度者应予舍弃。注浆一般使用纯水泥浆液或水
37、泥砂浆,正常情况下不掺加任何外加剂。当确有必要时,应通过室内试验确定外加剂的品种及掺量,报监理工程师批准、设计认可后,才能使用。所用外加剂能溶于水者应以水溶液状态加入。注浆及观测设备注浆施工须使用注浆自动记录仪进行记录。注浆自动记录仪应经有关部门鉴定和率定,能自动、准确地测记注浆压力、注入率、浆液水灰比等注浆参数,保证记录成果的真实性和准确性。注浆工程所用的风、水、电应设专用线路、管路,以保证注浆作业能连续进行。注浆管路应采用钢丝编织胶管,能承受1.5倍的最大注浆压力,并应保证浆液流动畅通。注浆塞应和注浆方式、方法、注浆压力及地质条件相适应,胶塞(球)应具有良好的膨胀性能,在最大压力下能可靠地
38、封闭注浆孔段,并易于安装与拆除。浆液搅拌机的性能应与注浆泵的排浆量相适应,并能均匀、连续地制浆,其中高速搅拌机的转速应不低于1200rmin,注浆采用双缸或多缸活塞式注浆泵。注浆泵的允许工作压力应大于最大设计注浆压力的1.5倍,压力摆动范围不大于设计注浆压力的20%,并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。注浆进浆管口处应安装压力表。压力表量程应与各工序作业使用的压力相适应。注浆工程应设置集中制浆站,寒冷季节施工时应作好注浆机房和注浆管路的防寒保暖工作,炎热季节施工时应采取防热、防晒措施,确保浆液温度能保持在540。C之间。所有注浆设备应注意维护保养,保证其正常的工作状态,并应有充足的备用量,以免
39、因设备故障影响注浆作业的连续进行。4.2.4.3 孔一般规定由承包人对所有的注浆孔、填石孔、检查孔进行编号,其孔深、段长划分均应按设计图纸和设计文件的规定执行。钻孔开孔孔位偏差一般不得大于IOcm,因故变换孔位时,应征得设计同意,实际孔位、孔深、孔口高程应予以测量、记录。应考虑地面条件布设预注浆孔,每个已发现的岩溶注浆孔数量不宜超过3个,钻孔外的区域应根据场地岩溶发育程度及物探异常点适当布置注浆孔。钻孔深度应达到设计图纸、通知、文件规定的孔深或高程。注浆孔应伸入溶洞底板以下不小于0.5m,填石孔应伸入溶洞顶板以下空洞内不小于1.0m。当终孔段遇性状较差、规模较大的岩溶或裂隙密集发育带等地质缺陷
40、时,应加深钻孔,伸入其下部完整岩体内0.5m。钻孔孔径土层中可采用各式适宜的钻机钻孔,注浆孔钻孔直径lIOmm,填石孔钻孔直径不小于200mm,下钢套管护壁,要求套管材料耐压强度应不小于最大注浆压力的1.5倍。钢套管采用吊锤垂直夯入地下,至岩面以上Im左右。土层中钻孔要求尽量少用水、泥浆和其它钻孔润滑液;钻孔灌注桩处超前钻施工至围护桩桩底标高以下3m;临时立柱桩处超前钻施工至围护桩桩底标高以下5m。岩体内采用回转钻或冲击钻造孔,钻孔直径不小于76mm;注浆采用孔内阻塞纯压式注浆法。质量检查孔为76mm0钻孔孔斜钻孔过程中应采取可靠的防斜措施,保证孔向准确,孔斜偏差值不得大于孔深的1%。钻孔取芯
41、生产性试验区内注浆孔、注浆质量检查孔以及设计文件中规定和监理单位指示的有取芯要求的钻孔应采取岩芯。取芯钻孔的岩芯获得率要求不小于80%O所有岩芯均应统一编号,填牌装箱,并进行岩芯描述,绘制钻孔柱状图,特殊地段的岩芯须摄影存档。特殊情况记录钻孔时应对钻孔中发现的各种情况如涌水、失水、外漏、塌孔、掉块、卡钻、断裂构造、岩溶发育、岩性变化等作详细记录,并反映在钻孔综合成果表中,作为分析注浆质量的基本资料。钻孔过程中遇到大溶洞时,应将有关资料尽快报送监理工程师、设计单位和业主,以便制订处理方案。4.2.4.4 注浆工艺一般规定根据设计文件提供的溶洞位置合理布置钻孔:对于钻孔揭示岩溶洞穴高度不大于Im溶
42、洞,一般在已揭露溶洞的勘探钻孔处布置钻孔1孔;对于钻孔揭示岩溶洞穴高度大于Im的溶洞,应围绕已揭露溶洞的勘探钻孔呈三角型布置钻孔3孔,间距2.0m2.0m;若注浆压力达不到要求,可在外围适当增加钻孔。施工中,一般以揭示到溶洞、异常区的钻孔为基准点,边钻边灌边找边界,以基本找到溶洞洞体边界为止。应通过现场生产性试验选择合理的注浆孔布置、注浆方法、注浆压力和注浆浆材等注浆参数,并在实际注浆施工过程中不断完善注浆施工工艺。注浆方法与浆材选择对于钻孔揭示岩溶洞穴高度不大于Im且无填充和半填充,和全填充(充填物强度较低的)溶洞直接采用纯水泥浆进行静压式灌浆。当灌浆施工过程中发现严重串孔、冒浆、漏浆不起压
43、等情况,应根据具体情况采取低压、浓浆、间歇灌浆、灌水泥砂浆、细骨料碎、加速凝剂等方法进行处理,若仍难以解决,应及时通知监理工程师,并抄送设计单位,及时进行研究处理。必要时,可采用花管灌浆,花管长度lm2m,花孔直径8mm,间距为IOCm。注浆孔段长划分对于洞高小于2m的溶洞(无充填、半充填、充填物强度较低的),注浆孔应伸入溶洞底板以下不小于0.5m,不进行注浆分段;对于洞高大于2m且无填充溶洞和半填充溶洞,注浆管直接伸入空洞内不小于LOm,不进行灌浆分段;洞高大于2m全充填溶洞(充填物强度较低的)应分段进行灌浆,一般灌浆长度为Im2m左右,最大段长不得大于3m。注浆压力溶洞注浆压力按0.30.
44、5MPa控制。实际注浆压力根据生产性试验适当调整。注浆压力和充填体积比,应不小1:1.2。注浆浆材配比纯水泥浆水灰比为0.51.0;水泥砂浆水泥砂浆配比按照0.4:1:1(水:水泥:砂);注浆浆材具体配比应根据现场试验确定。注浆浆液变换注浆浆液以普通纯水泥浆或水泥砂浆为主,一般情况下不掺加任何外加剂。必要时,可以在水泥浆液中加入外加剂或采用混合浆液。浆液水灰比:普通纯水泥浆液水灰比(重量比)采用1:1、0.8:1、0.5:1等3个比级,开灌水灰比采用l:lo注浆过程中,如注浆压力保持不变,注入率持续减少,或当注入率不变而压力持续升高时,不得改变浆液水灰比。变浆标准。满足下述条件之一时,应变浓一级水灰比灌注。a注入量大于300L,且压力和注入率变化不大。b灌注时间大于Ih,且压力和注入率变化不大。(5)当注入率大于30Lmin时,视具体情况可越级变浓水灰比。(6)注浆过程中,应每隔1530min测记一次浆液密度,浆液变换及注浆结束时亦应测记浆液密度,测值应反映在注浆综合成果表中。注浆结束标准达到设计注浆压力最大值,可结束注浆作业,对于单个溶洞注浆量超过75m3时,应立即停止注浆,立即召集各方现场共同协商处理。若现场注