袖阀管注浆作业指导书

中铁十二局集团长沙市轨道交通1号线一期工程袖阀管注浆施工编制复核审批中铁十二局集团长沙市轨道交通1号线一期工程8标段项目部二○一二年七月袖阀管注浆施工作业指导书1目录一、适用范围...........................................................2二、编制依据...........................................................2三、设计参数...........................................................2四、主要机具设备.......................................................2五、工艺原理...........................................................3六、工艺流程...........................................................3七、施工方法及技术要求.................................................31．放线定位.........................................................32．钻机就位及钻孔...................................................43．制备、置换套壳料.................................................44．安装袖阀管.......................................................55．制浆.............................................................56．注浆.............................................................57．封孔.............................................................68．施工试验.........................................................6八、施工技术措施.......................................................6九、质量控制...........................................................6十、安全措施...........................................................7十一、环境保护措施.....................................................7袖阀管注浆施工作业指导书2袖阀管注浆施工作业指导书一、适用范围适用于友谊路站～省政府站盾构区间，盾构机始发、到达时对洞门端头的地层加固。二、编制依据1．长沙市轨道交通1号线一期工程施工设计文件及图纸。2．《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-19992003版)。3．《建筑地基技术规范》(JGJ79-2002)。4．《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)。三、设计参数1．袖阀管采用φ50×5mm柔性塑胶管。2．套壳料采用膨润土和TGRM特种灌浆料现场配制。3．注浆孔开孔直径不小于108mm，终孔直径不小于90mm。孔口管采用直径76mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管，长约3m。孔口管应埋设牢固，并有良好的止浆措施。4．注浆材料一般情况采用42.5普通硅酸盐水泥浆，水灰比：0.6：1～1：1。5．在端头盾构底板4m注浆范围内采用42.5普通硅酸盐水泥和35Be’水玻璃的双液浆；浆液配制：水泥、水玻璃双液浆体积比MC:S=0.8：1～1：1。6．注浆管间距0.8×0.8m，梅花型布置。注浆压力为0.8～2MPa。浆液扩散半径不小于0.5m。袖阀管分段长度：内外均为1m。具体布置见图1所示。图1：袖阀管注浆孔平面示意图四、主要机具设备1．引孔设备：采用100型或300型工程地质钻机，套管护壁，或者采用跟管钻机袖阀管注浆施工作业指导书3进行引孔；2．注浆设备：ZBSB—70—11/5—7.5型注浆泵或HFV5D、KBY50/70型双液注浆泵等，并配备高压注浆管路系统和制浆设备注浆；3．注浆管：采用单向袖阀管注浆（如图2所示）。图2：单向袖阀管示意图五、工艺原理袖阀管注浆法是通过较大的压力将浆液注（压）入岩土层中，注浆芯管上下的阻塞器可实现分段分层注浆，可由施工需要选择联系或跳段注浆。此工法在需要全程注浆的施工中，通过分段注浆，使得松散的地层和较密实的地层均得到很好的注浆加固效果，避免了以往的注浆工艺在松散地层和较密实地层同时存在时，松散地层注浆量大、较密实地层注不进浆的现象的发生。六、工艺流程详见图3：袖阀管注浆加固施工流程图七、施工方法及技术要求1．放线定位袖阀管注浆施工作业指导书4图3：袖阀管注浆加固施工流程图先用全站仪测放每排两边的最外边两点的坐标点，再通过这些坐标点，采用拉线和卷尺量测的方法定出两点中间其他钻孔孔位。定出孔位后，用油漆标注。2．钻机就位及钻孔孔位确定后，钻机进场就位，应使钻机底部平整稳固，在开钻前利用吊锤钻头和钻孔的垂直度进行检测，并在钻进2m时及以后每加一节钻杆均需对钻机调平校正，要求钻孔的倾斜度≤1%。在钻进的过程中，由于要穿透盖重砼和卵石层，一般采用金刚钻头。施工采用两序法，地质钻一次造孔泥浆护壁，灌浆自下而上施灌，先单序孔，后双序孔，以免串孔或窜浆。如遇转折孔，孔距要做适当调整，以确保转折孔与邻孔之间的紧密连接。钻机根据实际情况采用泥浆护壁造孔或清水成孔，孔深按设计要求进行。3．制备、置换套壳料套壳料采用膨润土和TGRM特种灌浆料现场配制。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第一次注水第二次注浆第三次注浆第四次注浆第五次注浆第六次注浆测放孔位钻机就位钻孔注入套壳料下袖阀管注浆封孔口制备套壳浆料制备注浆液第N次注浆袖阀管注浆施工作业指导书5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，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。4．安装袖阀管袖阀管采用φ50×5mm柔性塑胶管，分段长度1m。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的套管连接，采用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，再对管中注入清水，目的是减小袖阀管的弯曲直。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。将注浆管下入注浆管孔中，要确保注浆管下到孔底，上部要高出地面20cm，利用注满水的注浆管的重力作用，使注浆管不会浮起，最后在注浆管上部盖上盖，以防止杂物进入注浆管，影响注浆作业质量。5．制浆等到套壳料具有一定的强度后（时间不得少于3天），可进行注浆施工。制浆材料采用42.5普通硅酸盐水泥和35Be’水玻璃的双液浆，水泥、水玻璃双液浆体积比MC:S=0.8～1:1。6．注浆注浆应先注外围、后注中部，以达到一序外围成墙、二序内部压密的目的。外围适当提高注浆压力。注浆过程中主要通过听声音、看压力、看注浆量（有前面灌浆现场施工性试验取得参考数据）来判断注浆的实施效果。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，持续时间在一分钟左右，压力表出现第二次峰值，当出现第二次峰值后，将注浆内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。结束标准：保持注浆压力(0.8～2.0MPa)下,注入量1～2L/min，并稳压20分钟，袖阀管注浆施工作业指导书6即可结束注浆。在注浆过程中，应观察相邻注浆孔的返水、排水、冒浆情况，若周围有浆液冒出，说明注浆效果好。做注浆记录，包括注浆压力、注浆量、水泥用量等。7．封孔在压密注浆结束后，向袖阀管内灌入C15细石混凝土掺入适量速递剂进行封口。8．施工试验(1)采用钻孔取芯，做抗压试验。要求28天无侧限抗压强度不小于1.0MPa。(2)抽水渗透试验。渗透系数不大于1×10-5cm/s。(3)注浆完成后，在开挖轮廓线范围内打设检查孔，检测注浆效果，检查孔5个，其中上部2个，左右侧各1个，底部1个，检查孔直径110mm，长度约7m，平均出水量0.2L/min，也可采用任一孔出水量5L/min；压水检查，在1.0MPa压力下，吸水量2L/min。(4)注浆检测点一般为注浆孔数的2%。当检测点合格率小于或等于80%或虽大于80%但检测点的平均值达不到强度或者防渗要求，即为不合格注浆区。八、施工技术措施(1)在注浆施工中应通过现场试验对注浆参数及浆液配比作进一步试验调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整，以确保注浆效果。(2)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注浆管。(3)水泥浆液若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌。(4)施工过程中做好注浆施工的各种记录，及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析，判断注浆效果是否满足设计要求。(5)当注浆量大于30L/min或出现冒浆、漏浆时，则根据实际情况选用以下措施进行处理：①减小灌浆压力；②冒浆地表压砂袋、水泥-水玻璃或干硬性水泥砂浆封堵（封堵前在冒浆处先进行刻槽）；③间歇10～20min或限流灌浆；④在水泥浆液中掺入3%～5%的水玻璃速凝剂；⑤对吸浆量大，一次难以灌注结束的区段，采用复灌措施直到达到结束标准；⑥当遇到套壳料待凝时间过长，在规定的开环压力不能开环灌浆时，则在刻孔旁侧重新造孔，以弥补尚未灌注的孔段。(6)在拆除管路及注浆操作时应戴防护眼镜，以免浆液溅入人眼，并做好劳动防护，作业人员必须佩带胶手套。九、质量控制1．将孔位附近场地整平后，再测量放样；袖阀管注浆施工作业指导书72．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进行适当调整，以确保注浆效果；3．孔口止浆率不得小于90%；4．每循环注浆的扩散半径合格率不得低于90%；5．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芯管；6．严禁使用不合格材料，不得使用受潮或过期水泥；7．制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意变更；8．严密监视注浆压力和注浆量，出现异常时应立即停止灌入，查明原因并采取相应措施；9．待浆液达到设计要求后，方可进行下到工序的施做；10．加强浆液的管理，防止浆液的流失。十、安全措施1．高压泥浆泵、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；2．钻机操作人员应具有熟练操作技术；3．注浆过程中，作业人员应使用防护用具；4．施工前应检查高压设备和管路系统，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