石太直通线某桥墩基底岩溶注浆处理方案

XX铁路客运专线施工组织设计/方案报审表(TA1)工程项目名称：XX铁路客运专线施工合同段：JS-4编号JS4-ZT21J-TA1-20XX01026致天津新亚太XXX铁路客运运专线项目目监理部（项项目监理机机构）：我单位根据施工工合同的有有关规定已已编制完成成XX直通线线跨XX高速公公路特大桥桥143#墩的注浆浆处理方案案，并经我我单位技术术负责人审审查批准，请请予以审查查。附：XX直通线线跨XX高速公公路特大桥桥143#墩的注浆浆处理方案案承包单位位（章）：：专业工程师：项目负责人：日期：年年月日项目监理机构意意见：项目监理理机构（章章）：专业监理工程师师：监理组长/总监监理工程师师：日期：年月日建设单位意见：：建设单位位（章）：：专业工程师：总监理工程师：：日期：年月日XX直通线跨XX高速公路特大桥143号墩基底岩溶注浆处理方案编制：复核：审核：中铁XX局XX客专项目经理部二十一分部二○XX年十月目录1.概述-1-1.1工程概况-1-1.2水文地质与工程地质条件-1-1.3技术要求-1-1.4注浆的目的-2-2.施工方案及工艺-2-2.1施工工艺流程-2-2.2钻注浆孔方案-2-2.3注意事项-3-2.4施工工艺-4-2.5注浆过程中常见事故及处理-6-3.注浆质量检查-6-4.施工进度-7-4.1计划工期-7-4.2保证措施-7-5.质量保证措施-8-6.工期保证目标及措施-8-7.文明施工及安全保证措施-9-7.1文明施工措施-9-7.2安全保证措施-9-7.3安全管理-10-8.节约材料、降低成本措施-10-1.概述1.1工程概况XX直通线跨XX高速公路特大桥为双线桥，按200~250km速度设计，143#墩桥墩中心里程为XXDK12+717.59，该墩与142#、144#墩的跨度均为32m，桥墩所承受的荷载包括32m双线简支箱梁、其它设施、轨道、列车荷载及列车运行时的冲击力。143#墩桥位处于山前区，根据工程地质勘察报告，在地表27.9m以下不同深度处有溶洞，根据设计要求，需对该桥墩进行注浆处理，以求墩位的变形在规定的范围内，设计在该桥墩处共有注浆孔55个，其中桥墩承台范围内20个，承台外35个，因注浆过程缓慢无法满足施工进度需求，我方特编制此方案。1.2水文地质与工程地质条件1．2．1工程地质条件根据143#墩地质勘察资料，施工地段的地层自地表向下大致如下：黄土、圆砾土、全风化岩、强风化岩、中风化岩等，在地表27.9m以下不同深度处有溶洞，详见143#墩墩位地质剖面图。1．2．2水文地质条依据地质资料，地下水为第四系松散堆积物孔隙水，地表水不发育。1.3技术要求根据设计图纸，其技术要求如下：1.3.1按设计布置的注浆孔进行编号，钻孔过程中对岩溶进行普查，并验证设计注浆终止基准面是否合理。1.3.2注浆过程应遵循探灌结合的原则，根据地质钻孔结合施工现场勘探成果，确定注浆钻孔深度及注浆量。1.3.3岩溶注浆施工地段，除应加强地面观测外，还必须加强地表变形监测，应在基础中心和四个角点各设一个观测桩。施工期间必须每天进行地表变形监测，实测地表变形量，测量精度不大于1mm，并做好详细记录，根据观测数据控制注浆压力，同时监测数据应提交相关部门，以作沉降分析用。1.4注浆的目的1.4.1解决桥墩基础下的地层中存在的溶洞，加固地基，增加承载力，防止桥墩在以后的运营过程中发生沉降，保证桥墩百年不出问题。1.4.2利用对地层中的孔洞处理，增加地基的承载力，减少地基的沉降。2.施工方案及工艺2.1施工工艺流程注浆孔定位、钻机就位、钻进至设计标高、洗孔、下止浆塞、压水试验、配制水泥浆、注浆、清洗注浆设备和管路、检查、封孔、转入下道工序循环。2.2钻注浆孔方案采用全站仪进行定位，孔位符合设计要求，位移不超过0.50m。钻孔统一编号，孔位、孔径误差应小于20mm，孔斜误差应小于2度。选用DY-150型回转式钻机进行钻孔，进行成孔，开孔直径为130~150mm，采用合金或金刚石钻头成孔，孔深要符合设计要求。为保证工期，拟采用如下方案：2.2.155#注浆孔注浆完毕后上报相关资料并停止在承台范围内的钻孔注浆施工，将承台范围内的注浆孔预埋钢管（作为后期的钻孔引管）后先进行承台、墩身施工，同时在承台外部进行注浆施工。2.2.2因受加台及墩身工期影响，对注浆孔成孔及注浆顺序重新布置如下：（1）首先用5台钻机进行24#、48#、49#、50#、51#、52#、53#、54#、55#9个注浆孔的注浆工作确保在145#墩桩基完成前完成上述孔位的注浆及检测，用3台钻机进行承台范围其他孔位的施工；（2）用3台钻机进行承台范围内的16#、17#、18#、19#、20#、23#、25#、28#、29#、30#、31#、32#注浆孔的施工，145#墩桩基础施工完成前16#、17#、18#、19#、20#、23#、25#、28#、29#、30#、31#、32#注浆孔中未完成的孔位在承台开挖后预埋Φ200mm的钢管作为注浆引管，引管埋设至承台底面以下50cm，高出原地面20cm并加盖，待承台、墩身施工完毕后，继续对承台范围内的注浆孔通过引管进行注浆施工。当承台范围内的注浆孔位与承台钢筋冲突时，适当移动钢筋或将钢管所在位置的钢筋弯折，同时设置防裂钢筋，防裂钢筋采用Q235Ф10㎜钢筋进行布置。2.2.3各注浆孔的施工步骤：钻至第一层溶洞后开始注浆；第一层溶洞注完后，在原孔位进行第二次钻进，钻至第二层溶洞后开始注浆。以此类推，直至设计注浆基准面线。2.2.4承台范围内检测孔设置：在承台施工前设置检测孔预埋管，预埋管也采用Φ200mm钢管。2.2.5注浆施工完毕并经检测合格后，对承台以下部分注浆孔采用水泥砂浆进行封堵，对于承台部分的用与承台同标号的混凝土进行灌注并振捣密实。2.3注意事项2.3.1钻进时全孔取芯，岩芯排列整齐，置放回次标签，进行地质编录，重要岩芯应保留并拍照，如实填写钻孔记录表，同时绘制注浆孔地质柱状图。2.3.2注浆过程应遵循探灌结合的原则，根据地质钻孔结合施工现场勘探成果，确定注浆钻孔深度及注浆量。2.3.3承台及墩身施工完毕后必须进行沉降观测，观测频率为每天一次。2.3.4钻孔完毕后灌浆前利用钻机供水管，通过钻杆进行钻孔冲洗和裂隙冲洗，直至回水清晰为止。采用高压冲洗和高压脉动冲洗法相结合进行单孔冲洗，冲洗时间不少于5－15分钟。注浆前进行注水试验，是为了了解岩层的渗透情况供选定灌浆方法、配合比和预估灌浆量参考。试验装置与灌浆装置相同，注水压力采用本注浆压力的80%。每5分钟测读一次压入流量，当试验结果符合下列标准之一时即可结束，以最终流量读数作为计算流量：注水试验结束点的确定：1）连续四次读数，其最大值与最小值之差小于最终值的10％；2）当流量逐渐减少时，连续四次读数均小于0.5L/min时；3）当流量逐渐增大时，连续四次读数流量相对比较稳定。2.4施工工艺2．4．1注浆材料的选择注浆材料应选择高强、快凝、渗透性和抗分散性好、无毒、无污染的水泥系注浆材料。采用浆液类型及配比根据现场试验确定，对于存在空洞的溶洞，应先灌注中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填，再采用水泥浆或双液注浆；对于充填型溶洞的注浆施工采用水泥浆进行注浆，施工时一般应遵循先粗后细、先浓后稀、先快后慢、能用单液不用双液的原则，因双液浆虽然凝胶时间很短，但后期强度较低。2．4．2浆液配制本工程灌浆浆液采用水泥浆液注浆，必要时采用双液注浆。1）水泥浆液配制水泥浆液由主剂（水泥）、溶剂（水）及外加剂组成。水泥为 P.O32.5水泥，水泥浆的水灰比为0.8：1~1：1，但最佳水灰比通过试验调整。注浆用水应是可饮用的水、井水或其它清洁水。外加剂为水玻璃，水玻璃是灌浆材料的一种，可作水泥灌浆的速凝剂用，掺量为水泥用量的1%~5%。浆液搅拌时间不得少于3min，凝结时间满足设计要求。2）双液配制双液采用水泥-水玻璃浆液，是以水泥、水玻璃为主剂，两种材料按一定的比例采用双液方式注入。水泥为 P.O32.5水泥，水泥浆的水灰比为0.8：1~1：1，但最佳水灰比通过试验调整。注浆用水应是可饮用的水、井水或其它清洁水。水泥浆与水玻璃的体积比为，1：0.5~1：0.8，水玻璃的模数为2.4~3.4。3）注浆浆液的要求：浆液应具有良好的流动性和流动性维持能力以便在不太高的灌浆压力下获得可能大扩散距离。浆液的析水性要小，稳定性要高，以防在注浆过程中或注浆结束后发生颗粒沉淀和分离，并导致浆液的可泵性、可注性和注浆体的均匀性大大降低。2．4．3浆液有效扩散半径浆液有效扩散半径，根据岩石裂隙发育程度暂定浆液有效扩散半径为2~4m。2．4．4注浆方法采用循环注浆法，注浆施工中应根据预估的注浆深度、注浆量及溶洞的空间位置按既定方案进行注浆，注浆前先下注浆管，然后在溶洞上缘采用止浆塞封口。根据钻孔芯样分析的地质结果，当溶洞为空洞时，可先投入5mm豆石，填满后注水泥砂浆，待凝固一段时间后，再注水泥浆。注浆孔应跳孔施钻，不得全部钻孔完后注浆，以免孔位串浆，增加难度及清孔工作量，注浆孔施工应自基础外侧注浆孔往基础中心的顺序进行，先四周后中间，保证注浆质量，注浆孔有空洞时灌注中粗砂或水泥浆液（含碎石）直至溶洞充填后才能进行注浆。(后附施工平面图)2．4．5注浆压力注浆压力，基岩中为0.3~0.4MPa，且小于0.3MPa，岩土界面附近0.10~0.20MPa为宜，且不小于0.10MPa。由于单位注浆量与注浆孔距、注浆压力、浆液度以及岩溶的发育程度密切相关，注浆施工前应进行现场注浆试验，合理选择注浆工艺，合理确定注浆压力、浆液配比、单位注浆量、注浆率等相关参数，确定停止注浆条件等。根据实际情况进行调整，并随时掌握孔内注浆情况，如压力上不来，则采用间歇注浆方法。2．4．6注浆结束标准当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆：1）注浆孔口压力维持在0.20MPa左右或者逐渐上升到0.40MPa，注浆率不大于0.4L/min，维持90min，或注浆率不大于1.0L/min，维持90min。2）冒浆点已出注浆浆范围外＞＞15m时。3）注浆钻孔基岩完整整（探明完完整基岩厚厚度＞3mm），或多多次注浆，孔孔口压力超超过1.5MPaa。4）单孔注浆量达到到平均注浆量的1.5~~2.0倍，且进进浆量明显显减少时。5）具体采用注浆标标准应根据据现场试验验确定。2．4、7封孔各孔灌浆完毕后后，用体积积比1：3（水泥：：砂）的水水泥砂浆封封孔，回填填要密实。2.5注浆过程中常见事事故及处理理2．5．1冒浆和漏浆可采用降低注浆浆压力提高高浆液浓度度、表面封封堵、掺加加速凝剂或或间歇注浆浆等方法。2．5．2串浆或地表返浆浆注浆过程中浆液从从其它钻孔孔内流出的的现象叫串串浆。产生生的原因是是：岩层中中孔隙多，相相互串连形形成串浆通通路；压力力较高等，可可采取串浆浆孔和灌浆浆孔同时灌灌浆的办法法予以解决决。当出现串浆或地地表返浆，可可采用间歇歇注浆方式式。2．5．3注浆因故中断先洗清排浆管，重重新扫孔注注浆。3.注浆质量检检查注浆完毕后，进进行注浆质质量检查，采采用以下方方式：1.承台范围内内通过检测测孔进行钻钻孔检查，根根据取芯浆浆液的充填填情况直观观判断注浆浆效果。钻探设备采用DDY-1550型钻机，采采用回转钻钻进，钻出出芯样按是是顺序放入入岩芯箱进进行保存，并并进行编录录，要标明明回次、进进尺等，编编号自上而而下进行，芯芯样要进行行拍照，在在工程完工工后，经监监理、设计计等各方同同意，放入入指定位置置进行保存存。作为竣竣工资料及及判定注浆浆质量的依依据）2.压浆前后采采用瞬态面面波法进行行探测，根根据注浆前前后瞬态面面波VR特征的变变化对比，确确定注浆效效果。瞬态面波法是弹弹性波法的的一种，即即利用人工工激发或天天然的地震震波、声波波在介质中中传播的运运动学和动动力特征，确确定介质的的弹性波速速度，达到到探测目的的、确定岩岩土体的力力学参数、检检测工程质质量的物探探方法。瞬态面波法采用用主要设备备为地震探探测仪、地地震电缆、地地震检波器器等。采用用重锤或炸炸药震源，检检测距为0.5~~1.0mm，允许误误差为1%，检测道道数不少于于12道；偏移移距接近要要求的探测测深度，每每条测线不不少于3点。准确区分面波和和体波，求求取正确的频散曲曲线。3.对处理后的的地表变形形进行评估估，确认其其变形量值值不影响结结构安全。4.以上三种注注浆质量检检查措施全全部进行互互相验证。4.施工进度4.1计划工期期24#、48##、49#、50#、51#、52#、53#、54#、55#注浆孔计计划完成时时间为20XX年11月30日，其其中55#计划完成成时间为20XX年11月2日，24#、50#、51#、52#、53#计划完成成时间为220XX年11月13日，48#、49#、54#计划完成成日期为20XX年11月30日。4.2保证措施施4.2.1每每个孔位在在第一次注注浆时，应应在孔口至至止浆塞上上方填入锯锯末、稻草草用来保证证发生串浆浆时凝结的的水泥浆质质地松软，进进行2次钻进时时能快速到到达第一层层溶洞上方方，缩短钻钻进时间。4.2.2大大力投入人人力、物力力及机械设设备保证施施工的正常常进行。4.2.3增增加操作人人员实行24小时换班班制，保证证时间的有有效利用。5.质量保证措施岩溶注浆为隐蔽蔽工程，为为了保证注注浆效果，必必须加强注注浆质量的的检查和控控制。1.在组织上建立质质量管理体体系，实行行全面质量量管理，落落实责任制制。2.严格灌浆施施工的工艺艺控制，防防止违章操操作，同时时要认真做做好灌浆施施工的原始始记录，要要求记录完完整、准确确、详细。3.在灌浆结束束后，进行行专门的质质量检验。4.注浆过程应应加强地面面观测记录录（水平位位移、冒浆浆点的位置置、地面沉沉陷等）。5.注浆过程应应做好技术术资料和基基础数据记记录、整理理、分析工工作。6.注浆结束后后应立即拔拔管，拔出出管后留下下的孔洞及及时用水泥泥砂浆封孔孔。7.由于地质钻钻探的局限限性，无法法准确确定定溶洞的空空间形态，因因此，也无无法准确计计算注浆数数量，因此此，施工单单位应根据据复查结果果初定注浆浆范围内溶溶洞体积，并并备料充足足，确保注注浆连续性性。8.注浆孔应跳跳孔施钻，不不得全部钻钻孔完后注注浆，以免免孔位串浆浆，增加难难度及清孔孔工作量，注注浆孔施工工应自基础础外侧注浆浆孔往基础础中心的顺顺序进行，先先四周后中中间，保证证注浆质量量，注浆孔孔有空洞时时灌注中粗粗砂或水泥泥浆液（含含碎石）直直至溶洞充充填后才能能进行注浆浆。9.通过注浆前前注水试验验，调整材材料配比和和注浆压力力等工艺技技术参数6.工期保证目标及及措施我们根根据工程特特点，现场场情况及周周围环境对对工程的影影响，采用用先进的施施工方法，合合理安排工工期，以确确保灌浆工工程在成孔孔后3日内完成成，为确保保工期，特特制定如下下措施：6.1加强计划管管理，制定定工程施工工总计划和和周阶段性性施工计划划以及工序序交叉作业的协调调计划和材材料设备的的供应计划划等并严格格按计划组组织施工；；6.2对工程进度度所涉及的的各方面工工作进行详详细的安排排，反馈信信息，然后后对各项计计划及时进进行调整以以适应施工工现场的实实际条件；；6.3合理组织施施工工序，协协调好工序序间交叉施施工。7.文明施工及安全全保证措施施7.1文明施工措措施合理安排施工工工序，现场场文明施工工尤为重要要，争创文文明施工工工地：7.1.1注浆过过程注意环环境保护，及及时清理浆浆液污染物物，整理好好场坪后，应应在注浆场场坪四周修修好临时排排水设施。7.1.2合理进进行施工现现场的平面面布置，生生活区与作作业区分开开管理。7.1.3做到计计划用料，使使现场材料料堆放降到到最低值，保保证场内道道路通畅。7.1.4施工作作业区在拆拆除或清运运施工垃圾圾时，应适适量洒水，减减少扬尘。7.1.5施工现现场遵照《中中华人民共共和国建筑筑施工场界界噪声限值值》（GB122523--90）制定防防噪的相应应制度和措措施，使用用噪声较小小的机械设设备。7.1.6夜间灯灯具