高压电塔袖阀管注浆保护方案

1、广州市轨道交通十三号线首期工程（鱼珠至象劲岭段）【施工九标】土建工程 高压电塔袖阀管注浆保护方案1. 编制依据建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2013）；建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2012）；地下铁道工程施工及验收规范（GB502991999）2003版；建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2002）； 高压电塔注浆加固保护施工设计图。2. 工程概况广州市轨道交通十三号线首期工程（鱼珠至象颈岭段）施工九标土建工程新塘站官湖站区间位于增城市新塘镇北广深铁路旁。区间起于新新公路和港口大道以西的新塘站，出站后沿规

2、划107国道向东行进，终止于官湖村。本工程我司安排两台三菱土压平衡盾构机先从32#风井往新塘站方向始发，左、右线分别掘进至31#盾构井及新塘站吊出，转场回到32#风井二次始发，向官湖站掘进，最后官湖站吊出。其中从32#风井始发往官湖站掘进215m有座高压电塔，里程为YDK60+557；高压电塔采用混凝土独立基础建设，基础埋深约3m，位于右线隧道正上方，距离左线隧道最近3.24m。为保证盾构通过时高压电塔的安全，在盾构通过前后，需在高压电塔基础周围布置注浆孔进行袖阀管注浆加固。3. 施工策划3.1工程量及工期安排工程量钻孔数量88个，钻孔米数924m，预埋89袖阀管616m，89PVC注浆管30

3、8m，注浆量需根据现场实际情况及监测情况确定。工期安排为了保证盾构通过时高压电塔的安全，项目部经研究决定采取“三步曲”施工措施，即盾构通过前的预注浆、盾构通过时的跟踪注浆、盾构通过后的补强注浆。盾构通过前的预注浆计划10月13日进场，钻孔、下套壳料、埋设袖阀管3天，待套壳料达到一定强度后进行注浆，注浆3天。施工进度计划如下：序号分项工程名称施工日期（10月）131415161718191进场准备2钻孔、下套壳料3埋设袖阀管4注浆 盾构通过时的跟踪注浆及盾构通过后的补强注浆需根据测量对高压电塔的监测情况进行。3.2施工人员组织机构及设备物质配置施工人员组织机构为了有效地完成本次对高压电塔地基基础

4、袖阀管注浆加固，加强对袖阀管注浆施工技术的控制和安全保障，项目部组织相关部门及技术人员对本次高压电塔袖阀管注浆保护方案进行了专题研究，确保施工时电塔的安全及注浆加固能达到预期的效果。为加强建设项目管理、施工成本控制、施工风险控制，确保工程建设工期、质量、安全、生态环境保护等建设目标全面实现，项目部成立了专门的组织机构。项目负责人项目副经理项目总工技术质检部安全部测量部钻孔施工班组注浆施工班组图1 施工组织机构图表1 施工组织机构职责表岗位/部门名称姓名岗位职责人数项目负责人黄星炎统筹谋划1项目常务副经理白亚兵全面管理1项目副经理张文凭负责现场组织、协调工作1项目总工林少波、陈小灵施工技术负责1

5、技术质检部伍洋现场管理、技术交底、质量检查、试验2测量部陈廷辉施工放样及监测2安全部罗光烈安全检查1钻孔施工班组陈明明钻孔、预埋袖阀管2注浆施工班组陈明明注浆施工4设备物质配置袖阀管注浆采用1台地质钻孔机、1台注浆机、1台水泥浆搅拌机、袖阀管（B管）425m、PVC注浆管（A管）225m、32.5级普通硅酸盐水泥若干吨。表2 袖阀管注浆所需设备物资配备表序号设备/物资名称数量作用1地质钻孔机1台钻孔2注浆机1台静压注浆3水泥浆搅拌机1台制浆489袖阀管（B管）425m注浆589PVC注浆管（A管）225m注浆632.5级普通硅酸盐水泥若干吨注浆材料4. 施工方案4.1注浆加固目的高压电塔混凝土

6、独立基础位于<1-2>杂填土层、<5Z-1>砂质粘性土层，地质较松散，为避免盾构通过时，高压电塔基础不均匀沉降，导致电塔倾斜、倒塌等事故发生，故盾构通过前在基础周边预埋袖阀管注浆充填地层孔隙、裂缝等，起到土体加固的效果。由于袖阀管可进行重复注浆，在盾构通过后，根据监测情况还可进行后续及时补强注浆，有效控制地面沉降。4.2袖阀管注浆原理简介袖阀管注浆工法是预埋注浆管法的延伸和改进，很好的解决了松散地层注浆管封闭止浆的难题。采用该工法可以解决松散地层的注浆加固、防渗、堵漏等工程难题，降低岩、土层的可压缩性，以减小周边建筑物的沉降和变形。袖阀管注浆工法是在浆液经过注浆泵加压后

7、，通过连通管进入注浆管，聚集到袖阀管注浆管段，然后通过钻有直径为6mm 的泄浆孔的PVC管(即袖阀管)，在内压力的作用下，将包裹在PVC外的橡胶圈胀开和套壳料挤碎。当压力逐渐增大到一定程度，被加压的浆液就会沿着地层结构产生充填、渗透、压密、劈裂流动，此时由于供浆量小于进入量，压力会自动回复到平衡状态，续后的浆液在压力作用下，使得劈裂裂缝不断向外延伸，浆液在土体中形成固结体，从而达到增加地层强度，降低地层渗透性的目的。逐次提升或降低注浆内管即可实现分段注浆。橡胶圈的作用是当孔内加压注浆时橡胶圈胀开，浆液从泄浆孔进入地层，停止注浆时橡胶圈在袖阀管外部浆液的作用下封闭泄浆孔，阻止泥土和地下水逆向进入

8、袖阀管内。套壳料的作用是在袖阀管周围形成具有一定强度的保护层，注浆时浆液在袖阀管有孔的部位挤碎套壳料，而上部和下部的套壳料仍具有一定强度，可以阻止浆液的上下流动。这样浆液就只在很小的范围横向流动，以增加地层加固半径。而双塞管的作用是增压，当浆液通过注浆内管进入双塞管后，浆液从内管上的4cm长的出浆孔流出。当浆液进入袖阀管和双塞管中间时，在压力作用下，橡皮帽被顶起，随着浆液的聚集，压力达到一定程度后，袖阀管外侧的橡胶圈被胀开，套壳料被挤碎，从而浆液被挤压到地层中。袖阀管注浆如需分段进行，每段注浆应一次完成。钻孔、注浆可采取平行作业方式，提高工作效率。图2 袖阀管注浆原理示意图4.3袖阀管注浆设计

9、参数注浆孔布置注浆加固范围为基础外3m，基础以下6m，钻孔孔径约110mm，注浆管采用89袖阀管，注浆孔布置为梅花形，环向间距2m，排距2m，预埋注浆管与地面成45º60º，注浆管位置及间距可根据现场情况进行调整。图3 高压电塔袖阀管孔位平面布置图图4 高压电塔袖阀管注浆加固剖面图套壳料套壳料配合比（重量比）为水泥:膨润土:水=1：1.5:1.88，套壳料用量（m3）=1.3××（钻孔半径2-袖阀管半径2）×注浆段高度注浆参数注浆浆液采用32.5普通硅酸盐水泥浆液，水泥浆水灰比为1:1，注浆压力初压0.20.5MPa，终压1.01.2MPa，具

10、体的注浆量、注浆压力、配比等必须结合监测情况加以调整。4.4施工工艺及流程袖阀管注浆工艺流程图：测量定位钻机就位钻孔下套壳料安设袖阀管注浆作业配置浆液第一段注浆达到要求第二段注浆所有段达到要求补浆结束注浆YesNoYesNo图5 袖阀管注浆工艺流程图钻孔孔位确定后，钻机进场就位，采用回转式地质钻机成孔，孔深及倾斜度必须满足设计要求，偏差不大于2%。下套壳料套壳料一般由粉煤灰、膨润土、水泥加水搅拌而成。成孔后立即通过钻杆将套壳料置换孔内泥浆，方法是将通过循环泥浆的管接到挤压式注浆机上，在注浆压力的作用下，通过钻杆将孔内泥浆置换成套壳料。套壳料在压力的作用下，通过钻杆进入钻孔底部，随着套壳料的进入

11、，泥浆从地面孔口置换出来，置换出来的泥浆通过钻孔口的泥浆沟排到泥浆循环池。在发现排出的泥浆中含有套壳料时，停止置换。安设袖阀管在套壳料置换完成后要立即插入袖阀管。袖阀管插入前根据深度要进行连接，在插入时相邻两节袖阀管用长度为20cm的PVC套管连接，采用U PVC胶合剂将袖阀管和连接套管粘牢。第一节袖阀管安装好堵头，再往管中注入清水， 目的是减小袖阀管弯曲变形。袖阀管每节连接好后，依次下放到钻孔中，直到孔底，下放时尽量保证袖阀管的中心与钻孔中心重合。根据注浆要求，在注浆管部位下B型管，非注浆部位下A型注浆管。首先在连接好的注浆管下部加下闷盖，将注浆管下入注浆管孔中，要确保注浆管下道孔底，上部要

12、高出地面面20cm30cm，利用注满水的注浆管的重力作用，使注浆管不会浮起，之后将套管缓慢提出，最后在注浆管上部盖上闷盖，以防止杂物进入注浆管，影响注浆作业质量。下注浆锌管先检查注浆头的状况，如单向阀的状态是否良好；检查管路不能有堵塞现象，并保证各节管路的连接质量；如果袖阀管出现堵塞，应先进行洗管，尽量使锌管下放至孔底。制浆、注浆按设计和现场试验提供的配合比拌制好浆液，浆液的比重符合要求。在一切工作都做好后方可开注浆机进行注浆，根据成孔的先后顺序，待套壳料具有一定强度后将6分带双活塞的注浆锌管，从袖阀管中下到注浆位置，自下而上分段注浆，分段长为50cm。注浆过程中主要通过听声音、看压力、看注浆

13、量来判断注浆的实施效果；听声音是否有异常，看压力是否过高，看注浆量是否达到设计的注入量；这个过程主要靠注浆操作员来控制，另外注浆操作员还要做好注浆记录，并保证记录的真实性。注浆中应密切注意注浆压力的变化。每段注浆时，压力表应出现两次峰值，在注浆刚开始，出现第一次峰值，持续的时间很短；随后压力逐渐下降在一定范围内相对平稳，持续一段时间后，压力表出现第二次峰值，当出现第二次峰值后，将注浆锌管上提进行下一段注浆。压力表出现第一次峰值是由于套壳料引起的，当套壳料被挤碎，这个峰值很快下降；随着浆液的注入，地层中间的空隙被填充，注浆压力也逐渐增大，达到第二次峰值。注浆锌管上提（拔管）注浆管的上提一般是在压

14、力值（即第二次峰值）和注浆量达到设计值时进行，所以上提注浆管管要用力均匀、及时快速、并按一定的步距（50cm）。清孔及清理机具注浆完后，及时用清水将注浆机、搅拌机、管路及注浆管内的浆液清洗干净，避免堵塞影响下次注浆；注浆管的清洗是为了便于对该孔进行重复注浆或补浆。图6 袖阀管注浆施工流程示意图4.5施工监测为了保证注浆施工过程中电塔的安全，避免因注浆导致地面隆起或基础抬起使电塔倾斜或倒塌等事故发生，在电塔的独立基础上布置监测点（见下图），并安排测量班组对高压电塔进行全程监测，监测的主要项目为地面隆沉情况及电塔的倾斜度，同时加强基础周边巡视，发现异常情况立即停止注浆，查找和分析原因，采取有效措施

15、处理。图7 高压电塔监测点布置图注浆时，需密切注意注浆压力的变化，并且监测数据应及时反馈给现场技术人员，现场技术人员根据监测情况合理地调整注浆压力和注浆量，必须做到监测与注浆施工同步进行，保证信息化施工。盾构通过时和通过后应加强电塔监测力度，严密监测电塔基础沉降情况，必要时可通过原注浆孔进行补强注浆。待电塔完全稳定后，方可停止监测。5. 质量控制措施加强测量放线及检查工作，钻孔时确保孔位、钻孔深度及成孔角度的准确性；钻孔实际孔位与设计孔位偏差值不能大于10cm；钻孔深度应满足设计深度，钻进结束后孔底沉渣厚度不得超过10cm；袖阀管应居中安置，安装深度应满足设计要求，误差不得大于10cm；袖阀管

16、露出地面高度2030cm，管底封闭，管口加盖保护。在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况及对电塔的监测情况进行适当调整，以确保注浆效果及电塔的安全；注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管，如多做试验选定合理的凝结时间，注意压力的变化，如压力升高要及时提升锌管；注浆施工时，严密监视注浆压力和注浆量，并设置观测点进行监测，不允许地面产生裂缝和隆起情况。一旦发现地面有产生裂缝和隆起倾向，必须及时调整注浆压力和注浆量，必要时停止注浆，以确保高压电塔的安全；制作浆液时，严格控制水灰比，水泥浆液若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌；在进行

17、注浆时，如受活动地下水影响，注浆时适当掺加速凝剂，控制浆液凝固时间在1020秒钟左右；注浆过程中，做好详细的施工记录、分析和资料整理工作，经常对比相邻注浆孔的流量、压力和注浆量等参数，做到信息化施工，分析注浆中存在的问题，并及时解决。注浆完毕后，及时清洗注浆孔，便于重复注浆或后续补浆，达到注浆效果。一旦出现质量事故时，根据具体情况及时制定相应的处理措施报请监理工程师批准后进行处理，同时进行调查分析，查找原因，制定或完善相应的预防措施，防止类似情况的再度发生。6. 安全施工措施注浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作；钻机操作人员应具有熟练操作技术，且必须

18、持证上岗；所有施工人员必须戴安全帽，遵守现场各项规章制度，非施工人员严禁进入施工现场；在水泥搅拌过程中，水泥添加作业应规范，搅拌设施应保持密闭，防止添加、搅拌过程中大量水泥扬尘外逸；注浆过程中，作业人员应使用防护用具；施工前应检查注浆设备和管路系统，其压力和流量需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂，将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检验，必须确保在达到规定压力时能断销卸压，绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销；注浆时，如若不慎溅到眼睛，必须立即用清水进行充分清洗，并及时到医院治疗；不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防止漏电伤人。施工现场电气设备和线路等应装漏电保护器，做到“一机、一闸、一漏”保护措施，以防止因潮湿漏电和绝缘损坏引起触电及设备事故；施工中严格按施工组织