注浆加固方案

1一、工程概况1、工程概况及场地工程地质条件泉营供热厂配套管网供热工程-东路段及南段热力管线工程，工程编号：JT08A031G2。位于北京市泉营地区，东路段管线起点为泉营供热厂，与现况“成府路热力外线工程相连，沿泉营东路向东敷设，终点位于北湖渠西红线，共计小室5座；管线路由位于泉营东路永中南3m，与永中平行。2、编制依据（1）《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）（2）《职业与健康安全》（GB/T28001）（3）《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-2001）（4）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）（5）《建筑工程质量检查评定标准》（GB50210-2001）（6）北京市施工现场管理标准和文明施工的有关规定二、方案设计1、方案的选定（1）采用钢管注浆，注浆管采用Φ42X2.25mm热轧钢管加工而成，钢管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻Φ8mm溢浆孔，呈梅花形布置（防止注浆出现死角），间距100～150mm，尾部1.0m范围内不钻孔防止漏浆，末端焊Φ6环形箍筋，以变注浆时和注浆胶管连接。小导管长度2.25米。小导管加工成型2如图下图按照小导管扩散半径0.75米计算，布孔间距为1.5米长在沟槽两侧沿沟槽方向并排布置，将小导管斜插入沟槽的裂缝中，如人工插入困难时可利用风镐顶入地层中，顶入长度不小于钢管长度的95%。注浆采用水泥粉煤灰混合浆比例为：水泥1.0；粉煤灰15%；水1.0，注浆压力不大于0.1～0.15MPa，注浆时严格注意地面及周围构筑物变化情况，如发现地面鼓起或构筑物（雨水管、现况热力管沟）缝隙中有浆液流出时立即停止注浆，并及时将流入的浆液冲洗。如发现注浆压力表读数突然升高，则立即停止注浆，查明原因后，再进行注浆处理。2、注入材料特性：(1)、原材料水泥：新鲜的普通硅酸盐水泥，强度等级不低于p-42.5粉煤灰：：火力发电厂排烟系统中收集的细粒灰尘；(2)、配合比浆液配比通过试验，确定本次注浆水泥—粉煤灰浆液的重量比为：水泥:粉煤灰=1:15%；其浆液的水灰比为，水泥料:水=1:1；浆液比重在1.50以上，浆液初凝时间约12h左右，终凝3时间约16～18h。具体配比经试验确定。(3)、渗透性能可根据现场实际需要任意调整。渗透性良好，特别是对砂层的渗透性优易(4)、水泥—粉煤灰浆液具有成本低，结石体抗压强度较高，抗化学侵蚀能力强，凝胶时间可控的优点，是注浆加固地层的较为理想的浆液，所以采用水泥—粉煤灰作为主要注浆浆液，必要时辅以单液水泥速凝浆进行注浆2.2注浆压力注浆压力是推动浆液克服各种流动阻力，是浆液运转、扩散、充填、密实的动力，它与浆液浓度及其类型、土层的抗劈裂强度等因素密切相关。压力高、浆液扩散远结石体强度高，充填加固效果好，但压力过大，会使浆液造成超扩散，材料消耗及机械损耗大，甚至对井壁造成危害，压坏井壁，因此选择适宜的注浆压力对注浆工程至关重要，根据水文地质条件，结合以往注浆施工经验，注浆终压，一般是注浆段静水压力的1.0～1.5倍，综合其他因素，本次注浆孔口处最大压力取0.1～0.15MPa，各段具体终压应据注浆的实际情况而调整。浆液浓度由于注浆工程的目的是加固地层，提高地层的竖向抗变形能力，不是为了堵水，也不是承受水平地压，因此，不要求在加固周围地层中，形成十分规则的有一定厚度的帷幕，尽量注浓浆挤实充填含水砂层，增强结石体的强度，在浆液可压入地层条件下，根据浆液的可泵性、流动性、胶结性，尽量以浓浆为主。2.3.注浆方式：4根据以往注浆经验，结合该工程具体特点，采用钢管注浆方式。2.4.浆液注入量浆液注入量是在井筒周围形成良好充填，固结帷幕的物质保证，是分析评价注浆加固效果的重要指标，要有充足的注入量使井筒周围的砂层、裂隙空间充填饱满，方能达到缓解地层竖向压力，3、注浆量的计算原则由于浆液的扩散半径与砂层孔隙很难精密确定，为准备注浆材料，本参考图注浆设计根据有关隧道工程地质、水文条件和注浆方案以及所选择的注浆材料，进行注浆量的估算。注浆量的估算公式按下式进行：Q=Anα（1+β）式中：Q----总注浆量，m3；A----注浆范围体积，m3；n----孔隙率，%；α----浆液填充系数（0.7-0.9）β----注浆材料损耗系数设计中,nα（1+β）统称为填充率,填土填充率一般为3～5％，填石填充率一般为16～20％根据注浆量的估算公式Q=Anα（1+β）=Q----总注浆量，m3；A----注浆范围体积n----孔隙率，%；5α----浆液填充系数（0.7-0.9）β----注浆材料损耗系数nα（1+β）统称为填充率上行线3~5%；下行线8~10%4、注浆压力的选定注浆压力是注浆施工中的重要参数，它关系到注浆施工的质量以及是否经济。因此，正确确定注浆压力和合理运用注浆压力有着重要的意义。注浆压力与砂层孔隙发育程度、涌水压力、浆液材料的黏度和凝胶时间长短等有关，目前均按经验确定。通常情况下按如下经验式计算：（1）按已知的地下水静水压力计算，设计的注浆压力（终压值）为静水压力的1-2倍，最大可达到2-3倍，即P’＜P＜(3-5)P’式中：P——设计注浆压力（终压值）（Mpa）P’——注浆处静水压力（Mpa）（2）根据注浆处地层深度计算P=KH式中：P——设计注浆压力（终压值）（Mpa）H——注浆处深度（m）K——由注浆深度确定的压力系数压力系数K的取值如表示：6注浆深度（m）＜810-1212-1616-20＞20K0.023-0.0210.021-0.0200.020-0.0180.018-0.0160.0165、注浆工艺及要求(1)、工艺要求、定孔位：根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进,要求孔位偏差为±3cm，入射角度偏差不大于1°。钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后再进行施工。每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置应小于30cm。钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隔施工；回抽钻杆：严格控制提升幅度，每步不大于15-20cm，匀速回抽，注意注浆参数变化。浆液配比：采用经计量准确的计量工具，按照设计配方配料。注浆：注浆孔开孔直径不小于45mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面砂层溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。土、砂层容易造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆；7(2)、工艺流程三、主要机械设备及配置[机械][器具][其他]空气压缩机机两台钢管排水处理装备注浆泵二台注浆液混合器测定器具500×2卧式搅拌机二台喷头凝胶时间测定仪施工机械配置见图：定孔位钻孔配浆注浆注浆结束移至新孔位8四、工程质量保证体系在本工程注浆施工中，应严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。1、质量控制（1）工程质量严格按照本工程制定，并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。（2）根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。2、工程质量保证措施（1）钻孔施工：开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于3cm，钻杆度不得大于1°。（2）配料：采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。（3）注浆：注浆一定要按程序施工，每段进浆要准确，注浆压力一定要严格控制，专人操作。当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每段注浆量应严格按设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。（4）注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。（5）每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。注浆质量标准内容标准内容标准9孔位偏差±20mm注浆压力±5%孔距偏差±100mm注浆量（暂定）5-8%钻杆垂直度1%提升幅度±5mm五、安全措施1、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。2、钻机、注浆泵及高压管路必须试运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表、流量计完好后，方准施工。3、每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。4、安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确保连接完好。5、注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶冲式阀门破裂伤人。6、注浆时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待注浆完成并冲洗后方可停水停电。7、注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电器故障时能及时处理。8、注浆现场操作人员必须佩戴安全帽、口罩和手套等劳保用品，方可进行注浆施工。9、施工前必须做好施工准备，并请甲方或总包方提供详图。六、效果检测手段101、注浆施工结束后，通过注浆体内钻孔，用压水、注水或抽水等办法测定土（砂）层的流量及渗透系数，达不到设计要求需进行补充注浆。检查孔的数目每个循环设2-3个检查孔，检查孔钻取岩芯，观察浆液充填情况，并检查检查孔内涌水量，检查孔涌水量小于0.2L/m.min，布孔的重点是地质条件不好的地段以及注浆质量较差或有疑问的部位。2、通过钻孔，从注浆体内取出原状样品，送实验室进行必要的试验研究。实践经验证明，通过这类检测可得出下述几项重要的物理力学性能指标，据此能对注浆效果做出比较确切的评价:(1)样品的密度；(2)结石的性质；(3)浆液充填率及剩余孔隙率；(4)异地同地质情况下做垂直注浆试验采用挖探取心检查土质的密实度及结石性质，钻孔注浆辐射咬合及浆液充填率。3、建筑物(及构筑物)投入运行后，通过钻孔网观测灌浆体上下游的水位和渗流量，并用（1）和（2）式样表达防渗效果，这样可以确切地评价出注浆加固土体的渗透性及长期渗流稳定性。其计算公式如下：HHEH（1）01QQEQ（2）式中EH——按水头损失计算的灌浆效果；ΔH——灌浆替上下游水头差；H——上下游总水头差；11EQ——按渗流量计算的灌浆效果；Q0——灌浆前土体的渗流量；Q——穿过灌浆体的渗流量。12