钻孔灌浆及锚固工程

钻孔灌浆及锚固工程一、概述•钻孔灌浆工程包括：•钻灌浆孔、灌浆(帷幕、固结、回填、劈裂、高喷、接缝)、防渗墙、桩以及其他钻孔工程。•锚固工程包括：•锚杆、锚索、喷浆（混凝土）、钢筋网等钻孔灌浆及锚固工程一、概述•1.灌浆。按作用可分为：帷幕、固结、接触、接缝和回填灌浆；按灌浆材料又可分为水泥、粘土、化学灌浆；按灌浆压力可分为低压(1.5Mpa)，中压(1.5～3Mpa)，高压(3Mpa)。•2.防渗墙。有钢筋混凝土防渗墙、素混凝土防渗墙、粘土混凝土防渗墙、固化灰浆防渗墙和泥浆槽防渗墙等。•3.桩基。主要有钻孔灌浆、振冲桩、混凝土灌注桩、水泥搅拌桩和高压喷射等。•4.预应力锚固。建筑物地基锚固、挡水边墙锚固以及高边坡锚固等。•5.其他。主要有坝体截水槽、防渗竖井、沉箱、软弱地带传力洞、混凝土塞和抗滑桩等。帷幕灌浆•工艺流程：•施工准备→钻孔冲洗→表面处理→压水试验→灌浆→封孔→质量检查•按灌浆顺序分为封孔灌浆、分段灌浆(自下而上灌浆法适用于坚硬、完整、不至于发生串浆、绕塞返浆和地面冒浆的岩层，自上而下灌浆法断层区、岩溶区及其他软弱岩层)及综合灌浆法帷幕灌浆•定额的表现形式。概算定额分造孔及帷幕灌浆两部分，造孔和灌浆均以单位延长m计，帷幕灌浆概算定额包括制浆、灌浆、封孔、孔位转移、检查孔钻孔、压水试验等的内容。预算定额则另计检查孔压水试验，检查孔压水试验按试段计。压水试验一般采用三压力五阶段法，试段数量为帷幕灌浆m×10%÷5。钻岩石层排水孔、观测孔分不同的钻机按单位延长m另计。帷幕灌浆•钻孔的平均孔深为30～50m，孔深小于30m或大于50m，人工和钻机定额乘调整系数。孔深＞70m、终孔孔径大于91mm时，钻机改为300型。风钻钻灌浆孔的定额适用孔深小于8m。选择定额时应考虑下列影响工效的主要因素：•⑴岩石或地层级别：岩石分Ⅴ～Ⅷ、Ⅸ～Ⅹ、Ⅺ～Ⅻ、ⅩⅢ～ⅩⅣ四档，不同的岩石级别钻孔工效也不同；•⑵岩石或地层的透水性：透水性不同，单位灌浆长度的耗浆量也不同，这是影响灌浆工序的主要因素；•⑶施工方法：是自下而上分段灌浆法还是自上而下分段灌浆法等。前者钻孔与灌浆两大工序干扰少，工效高；•⑷施工条件：露天作业，还是隧洞内作业，前者机械效率可正常发挥，后者由于钻杆长度受限制增加了接换钻杆次数，工效降低；•⑸灌浆排数：灌浆排数较多时，需综合考虑吸水率、灌浆试验资料、地质情况等，经过灌浆试验，然后决定材料用量；•⑹钻机的型号：手风钻、地质钻机150型或300型钻机；•⑺钻灌实际长度：实际钻孔的深度总和和实际灌浆的深度总和。固结灌浆•1.固结灌浆的工艺流程及特点•灌浆一般工艺流程：•施工准备→钻孔冲洗→表面处理→压水试验→灌浆→封孔→质量检查•⑴钻孔。采用手风钻、地质钻机等钻孔机械。•⑵灌浆。包括基础和隧洞固结灌浆。基础固结灌浆一般宜在混凝土盖层的条件下进行，盖层混凝土必须达到了50%设计强度后方可进行固结灌浆施工；多在基坑开挖和坝体混凝土浇筑等工序之间穿插进行；隧洞灌浆先回填，再接触灌浆，最后固结。在无盖重或盖层厚度不足4m时，浅孔灌浆压力采用3～5kgf/cm2，对具有水平节理和夹层或者具有张开裂隙和软弱层面的地层进行固结灌浆，应适当降低灌浆压力，防止岩面发生抬动。•⑶质量检查。质量检查包括压水试验、测量岩体波速或静弹性模量，检查孔数量不少于总孔数的5%。隧洞固结灌浆预留孔时，钻孔直径不小于50mm。固结灌浆•2.定额的表现形式。定额分造孔和固结灌浆，造孔和灌浆均以单位延长米(m)计。固结灌浆概算定额包括已计入灌浆前的压水试验和灌浆后的补浆及封孔灌浆等工作。预算定额灌浆后的压水试验要另计，压水试验一般采用一个压力法，按试段计，试段数量为固结灌浆m×5%÷5。•3.选择定额需了解的资料：•⑴岩石或地层级别。•⑵岩石或地层的透水率。•⑶施工方法。是自下而上分段灌浆还是自上而下分段灌浆法，是单孔灌浆还是双孔并联灌浆。•⑷施工条件。露天作业，还是隧洞(或竖井)内作业，洞(井)径。•⑸钻机的型号。手风钻、地质钻机150型或300型钻机。劈裂灌浆•1.灌浆工艺流程及特点。劈裂灌浆多用于土坝(堤)除险加固坝体的防渗处理。灌浆一般工艺为：•施工准备→钻孔(冲洗、表面处理)→灌浆→质量检查•一般沿轴线按4～5m左右布孔、钻孔，加大灌浆压力，实现充分挤压渗透劈裂，灌浆形成浆体防渗帷幕，调整坝体内部应力，堵塞洞穴，消除坝体隐患，劈裂压力一般在40～60kPa，劈裂后维持孔口压力为20～40kPa。钻孔按施工工艺分为泥浆固壁和套管固壁，泥浆固壁存在着易塌孔的隐患，套管固壁孔深达一定程度后易造成埋管。现逐渐发展、演变成用浓水泥浆护壁，待凝一定时间后，再用钻机造孔的方法。按灌浆材料分为粘土浆和水泥粘土浆。•2.定额的表现形式。定额分钻机钻土坝灌浆孔和土坝劈裂灌浆，均以单位延长米计，劈裂灌浆定额已包括检查造孔、制浆、灌浆、劈裂观测、冒浆处理、记录、复灌、封孔、孔位转移、质量检查。定额按单位孔深干料灌入量不同而分类。回填灌浆•1.回填灌浆的工艺流程及特点。灌浆一般工艺流程：•施工准备→钻孔(或通孔)→灌浆→压浆检查→封孔→质量检查•⑴钻孔。预留孔直径不小于50mm。•⑵灌浆。灌浆浆液浓度的水灰比分1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1四个比级。灌浆一般采用孔口封闭压入式灌浆法，衬砌混凝土与围岩之间的空隙较大时，一序孔采用水泥砂浆压入，二序孔采用纯水泥浆压入，空隙较小时可直接用纯水泥浆静压灌浆。灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min结束。•⑶质量检查。检查孔数量不少于总孔数的5%。质量检查采用钻孔灌浆法。•2.定额的表现形式。定额以设计回填面积为计量单位，分隧洞回填灌浆和钢管道回填灌浆。隧洞回填适用于混凝土衬砌段。定额包括预埋管路、风钻通孔、制浆、灌浆、压浆试验、封孔、检查孔钻及灌浆、孔位转移等。坝体接缝灌浆•1.坝体接缝灌浆的工艺流程及特点。坝体接缝灌浆一般工艺流程：•预埋灌浆系统(管道安装)→开灌浆孔→通水检查→缝面浸泡冲洗→压水试验→灌浆→闭浆→平衡及防堵通水→质量检查•⑴开灌浆孔(预留灌浆系统)。预留灌浆系统由进浆管、升浆管、配浆管、出浆盒、回浆管、排气槽、排气管以及止浆片组成。•⑵灌浆。灌浆浆液浓度的水灰比的3：1、1：1、0.6：1(或0.5：1)三个比级。排气管压力达到规定值时或缝面吸浆量0.4L/min时，再继续30min灌浆结束。灌浆选择在混凝土干缩基本稳定，水库蓄水前的低温季节进行，接缝灌浆将坝体缝面划分若干个封闭灌区，一个灌区的高度以10～15m，面积以200～400为宜。•⑶质量检查。进行钻孔取样、凿槽检查，并利用钻孔、凿槽观测灌浆后接缝张开的变化。•2.定额的表现形式。坝体接缝灌浆分预埋铁管法和塑料拨管法，适用于混凝土坝体接缝灌浆，按接触面积m2计算。各类灌浆选择定额子目时应注意的问题•1.岩石或地层级别。岩石或地层级别是钻孔工序的主要影响因素。岩石或地层级别越高，对钻进的阻力越大，钻进工效越低，钻具消耗越多。钻孔灌浆的岩石级别按十六类划分，其与十二级划分的换算见定额附录。混凝土层钻孔按十级岩石考虑。•2.岩石或地层的渗透特性。渗透特性用透水率表示，单位为吕容(Lu)，定义为：压水压力为1MPa时，每米试段长度每分钟注入水量为1L时，称为1Lu。透水性是灌浆工序的主要影响因素。透水率越强的地层，吸浆量越大，即单位灌浆长度的耗浆量越大，灌注每吨浆液干料所需的人工、机械台班(时)用量越大。反之，越小。•3.应用定额一定要注意其适用范围和工作内容的说明。如定额包括了简易工作如车台的搭拆和井口护壁埋设、管路安装及拆除、场内材料运输、现场清理等必要的施工工序。•4.使用章节说明注意几个系数的调整。钻孔深度和孔径，孔径大于91mm(或孔深超过70m)的改用300型钻机；廊道系数(钻孔长度受廊道高度制约，钻杆长度有又是影响钻进工效的因数，不同的廊道高度定额要调整)、孔斜系数(钻孔的斜度也是影响钻孔工效的因素之一)、平台系数(当钻机在平台上钻孔，平台道地面孔口高度超过2.0m时，钻孔和人工定额乘以1.05系数)。各类灌浆选择定额子目时应注意的问题•5.注意概算与预算定额的区别。主要区别是概算定额包括检查孔的内容，预算定额未包括。灌浆提升速度的高低，灌浆压力的大小，对灌浆工效都有影响，可按试验资料编制补充定额。•6.一般地质条件下使用定额时不再调整。岩溶特别发育时，可按试验资料编制补充定额。•7.灌浆试验费。为取得设计资料而进行的试验在设计费用中已包括。在地质条件复杂的施工阶段进行的现场试验，编制概(估)算时，可考虑列试验专项费用。编制预算时，必须根据工程量和分析的单价计算灌浆试验费，单列在灌浆工程项内。•8.基础处理工程灌浆定额，未计入自动记录仪器设备的费用，若采用灌浆自动记录仪时，可单独计算此项费用。•9.灌浆定额中水泥强度等级。其选择应符合设计要求，设计未明确的，可按以下标准选择：回填灌浆32.5；帷幕与固结32.5；接缝灌浆42.5；劈裂灌浆32.5。防渗墙•防渗墙按材料可分为水泥粘土防渗墙、素混凝土防渗墙、钢筋混凝土防渗墙、自凝灰浆和固化灰浆等。按成孔工艺不同分冲击钻孔、回旋钻孔、合瓣式抓斗机配泥浆护壁和高压射水成墙法施工；按结构类型分为桩柱型、槽板型、板桩浇筑型。•防渗墙主要工艺流程：•施工准备→造孔(或成槽)→泥浆护壁→槽孔检查及验收→混凝土浇筑或墙体填筑(对钢筋混凝土防渗墙还含钢筋笼)→墙段连接→成墙质量检查•防渗墙称之为地下连续墙，分为地下连续墙成槽、地下连续墙浇筑混凝土两部分。概算定额地下连续墙成槽和浇筑混凝土均以单位阻水面积m2为单位，预算定额成槽单位为折算米，混凝土浇筑单位也是单位阻水面积，折算米与工程实践中的主副孔的进尺完全不同。定额中，浇筑混凝土按水下混凝土消耗列示。定额中钢材主要是钻头、钢导管的摊销，钢板卷制导管的制作用电焊机台时和焊条消耗量定额已综合考虑。防渗墙•预算定额造孔(折算米)M可按下式计算：•M＝LH/D•式中L──槽长，m；•H──防渗墙平均造孔深度或槽孔平均造孔深度，m；•D──防渗墙设计厚度，一般取墙底厚度，m；•墙体连接如采用钻凿法，需增加钻凿混凝土工程量及费用。钻凿混凝土工程量的计算方法：•钻凿混凝土延长米(m)＝(n－1)H•式中n──墙段个数；•H──平均墙深(m)。•地下连续墙成槽定额根据冲击钻机、冲击循环钻机、液压开槽机和射水成槽机等不同的成槽法，按不同墙厚、地层分类。液压开槽机和射水成槽机成槽法与成槽的深度有关。施工时护壁泥浆性能指标的选择以主要地层为准，对于次要地层或特殊地层，一般在钻进过程中采用其他措施，在编制概(估)算时，只需考虑主要地层情况，次要地层的因素定额已综合考虑。编制概预算时，如试验时材料用量与定额出入较大，可适当调整定额。混凝土防渗墙浇筑定额中已经包括接头和上部松动混凝土凿除、运输和操作损失。桩基工程•1、振冲桩•定额的表现形式。振冲桩按不同的材质分类为碎石桩、水泥碎石桩。碎石桩适用于软基处理，水泥碎石桩适用于砂砾石层。由于不同地层对孔壁的约束力不同，所以形成的桩径有所不同，因而耗用的填料碎石数量也不相同。在编制单价时，可根据工程地质情况和实际需要调整碎石、砂的用量。•定额单位按单位延长(m)计，振冲碎石桩按地层类别和孔深划分子目，水泥碎石桩按不同的孔深定额耗量不同。定额内容已包括吊车移动、就位、桩径定位、现场清理、安装振冲器、接换振冲头、造孔、搅拌、填料、填写记录。•2、灌注桩•定额的表现形式。定额分为造孔和灌注混凝土，按三管法施工编制。灌注桩造孔选用最常用的冲击钻造孔法，根据不同的地层、不同的桩径，按单位进尺计算。工效及材料消耗量按砂壤土、粘土、砾石、卵石、粉细砂、漂石、岩石等地层不同而区分。灌注混凝土也以m为单位。造孔定额包括的内容有：固定孔位、准备、泥浆制备、运送、固壁、钻孔、记录、孔位转移。灌注定额包括的内容有：钢筋制作、焊接绑扎、吊装入孔、安装导管及漏斗，水下混凝土配料、拌和、运输、灌注、凿除混凝土桩头。•3、高压喷射灌浆•定额的表现形式。高压喷射灌浆定