锥探灌浆施工技术方案

锥探灌浆施工技术方案1.工程概况锥探灌浆合同工程量518616m，灌浆部位为现状堤身中轴线至外堤坡布置7排，间、排距均为1.0m，呈梅花形布置，锥探灌浆深度至内堤脚高程以下1.0m。2.施工工艺流程锥探灌浆施工程序为：施工准备、钻孔、制浆、灌浆、封孔等。工艺流程见下图：3.锥探灌浆施工3.1施工准备（1）制浆和灌浆机械的布置，应考虑灌浆泵容量的大小、输浆距离的远近、扬程的高低、料场位置等因素。（2）灌浆前应确定观测点位置，埋设好必要的观测设备，并准备好观测和试验仪器以及观测记录表和成果表。（3）灌浆施工前应做灌浆试验，选择有代表性堤段，按灌浆设计进行部孔、造孔、制浆、灌浆。观测灌浆压力、吃浆量、泥浆容量、大堤位移和裂缝等。试验孔不少于5个，试验结束后，应分析资料，总结经验，修改参数，完善和熟练灌浆工艺，然后方可全面施工。灌浆所用土料和浆液都应进行试验。土料试验应包括：容重、粘度、稳定性、胶体率及失水量等。3.2测量定位放样开工前根据业主和监理交给的原始水准点、桩号，按设计图纸要求进行孔位定位，并在施工前用滑石粉定出孔位标识。灌浆孔布置为7排，分二序钻孔灌浆，排距1.0m、孔距1.0m，按梅花型布孔。锥探灌浆深度至内堤脚高程以下1.0m。测量放样成果报监理工程师检查批准后进行施工。3.3造孔（1）采用机械造孔，所有钻孔编号、孔深、孔斜度、孔序按照设计图纸、文件或监理细则执行造孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等应按施工图纸要求和监理人指示执行。（2）施工时应按设计要求布孔，然后按要求造孔。造孔必须按序进行，要求为2序。灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不得大于100mm。因故变更孔位应征得监理人同意，并记录实际孔位。（3）按设计要求布孔，孔倾斜度不大于2%，孔深按设计要求钻孔，具体以施工图纸高程算出的孔深为准。（4）应用干法造孔，不得用清水循环钻进。造孔过程中允许倒入少量水或泥浆以湿润土体。（5）应作好造孔的记录和描述，如发现特殊情况时，详细记录，及时通知监理人并应分析处理。（6）造孔结束后，会同监理人进行检查验收，检查合格，并经监理人签认后，方可进行下一步操作。3.4泥浆制备（1）泥浆土料采用高速搅拌机制浆，采用经试验合格的粘土（中～重粉质壤土）制成浆液。为保证其有足够的抗渗性能，粘土泥浆应具有较好的稳定性与流动性，收缩率较小，排水要快，其粘粒含量20～45%、粉粒含量30～70%、砂粒含量小于10%。土料颗粒组成和物理力学性能应符合《土坝灌浆技术规范》SL564—2014的要求，见附表一灌浆土料性能指标要求（附表一）项目数值塑性指数（%）10～25粘粒含量（%）20～45粉粒含量（%）40～70砂粒含量（%）＜10有机质含量（%）＜2无机质含量（%）＜8（2）泥浆浓度及粘度泥浆的浓度及粘度可分别用比重计（或比重瓶）和粘度计测定。泥浆的浓度用容重或水土比（重量比）表示，一般容重控制范围为1.4～1.6g/cm3，水土比为1:0.8～1:1.6。泥浆浓度用秒（s）表示，一般控制范围在21～100s。具体控制参数有实验确定。泥浆物理力学性能应符合《土坝灌浆技术规范》SL564—2014的要求，见附表二浆液浆液物理力学性能要求（附表二）项目数值容重(kN/m3)13～16粘度(s)30～100稳定性(g/cm3)＜0.1胶体率(%)＞80失水量(cm3/30min)10～303.5压浆使用BW250/50泥浆泵压浆。输浆管选用长500m左右，直径为2.5吋～3.0吋的高压皮管或钢管，输浆管前端通过第一分叉支管接出2～4支直径为1.5吋左右的输浆支管，输浆支管通过第二分叉支管分别接出6～8支直径为1.0吋左右小管，小管末端接配有阀门及压力表装置的注浆管嘴，管嘴可用薄钢板加工制作为长0.7～1.0m上口大、下口小的管道。3.6灌浆灌浆压力：0.05Mpa～0.08Mpa。（1）灌浆：注浆管嘴插入锥孔深度不小于0.5m，采用多孔同时灌注，先堤坡、后堤顶分次注浆，几个注浆管嘴同时注浆时，成梅花状分散布置，不允许布置在顺堤线同一纵断面上。如将有降雨发生，则所有当天锥孔应全部完成注浆，不得遗漏。（2）泥浆流量的测定：现场灌浆试验时，采用自制有刻度泥浆桶量出泥浆的体积，在一定的灌浆压力和泥浆容重下，测出在一定的时间内的灌浆量。然后计算出泥浆平均流量，以便测定现场施工时的灌浆量。（3）复灌：采用“少灌多复”的施工方案，分序灌注。开始时先用流动性稍大的稀浆灌注，然后逐渐加大到规定的泥浆浓度，继续灌浆。一般复灌2～3次，间隔2～3天进行复灌，重点堤段视具体情况增加复灌次数及确定间隔时间。3.7灌浆结束标准及封孔(1)灌浆结束标准：当浆液升至孔口、经连续三次复灌不吃浆即可终止灌浆。当长期达不到结束标准时，报请监理人共同研究处理措施。(2)封孔：当每孔灌完后，用容重大于1.6的浓浆或掺加10%水泥的浓泥浆封孔，封孔后缩浆空孔要复封。4灌浆观测为保证堤防灌浆质量和堤防安全，检验灌浆效果，灌浆过程中应有观测人员负责观测工作，全面控制灌浆质量，及时发现和解决问题。灌浆压力和灌浆量观测。灌浆压力观测，在注浆管上端安装压力表，在灌浆过程中，应及时观测压力变化，并及时注意记录瞬时最大压力，对照大堤位移，合理控制灌浆压力。灌浆量一般采用泥浆流量和灌浆时间来控制。每孔每次灌浆量及总灌量均应控制，每次灌浆量根据吃浆量大小进行控制。冒浆观测，灌浆期间要有专人经常巡视堤顶、堤坡。如发现冒浆，应及时处理，同时应记录和描述。5.灌浆期出现问题的处理(1)裂缝处理：在泥浆压力作用下，可能使裂缝扩展延伸，此时要尽可能加大浆液浓度，采取慢灌、停停灌灌的办法；如遇裂缝中积水排不出来时，要设法挖沟引水，灌浆结束后，裂缝表面用土回填夯实。(2)串浆处理：当出现串浆现象，应加强观测、分析，确认对堤身安全无影响后，灌浆孔串浆孔可同时灌注；如宜同时灌注，可用木塞堵串浆孔，继续灌浆。(3)冒浆处理：当出现冒浆现象时，立即停灌，挖开冒浆口，用粘土回填夯实。若遇到白蚁洞冒浆，可在冒浆口压砂堵塞洞口，然后继续灌浆。(4)塌坑处理：在塌坑部位挖出泥浆，回填土并夯实。(5)隆起处理：应立即停灌，注意观测，分析原因，确定不会引起滑坡时，待停灌5-10天后可继续灌浆，并注意观测。(6)压力表读数增大不进浆：说明输浆管堵塞。可用水冲开管路，同时严格泥浆过滤，保证浆液的合理指标。并采用油保护装置的压力表。(7)注浆管堵塞：应立即将其提起，用稀浆冲开。6.质量控制与检查6.1泥浆质量控制与检查泥浆质量控制包括泥浆比重、粘土、含砂量等。泥浆比重用1002型泥浆比重计现场测定，控制在1.5g／cm3允许误差±0.1g／cm3，粘度用1006型泥浆粘度计现场测定，控制在60秒；做好记录报监理工程师批准后方可进泥浆泵灌注。质量检查内容，在班组检测孔位、孔深、孔径、以及灌浆铅垂度、泥浆的比重、粘度、含砂量及灌浆工艺、泥浆数量、终孔标准、回填质量以及灌浆过程中出现的问题和处理情况等详细记录，经项目部技术负责人审定后报监理工程师核签备查。6.2灌浆压力和灌浆量观测灌浆压力观测。在注浆管上端安装压力表，压力表精度为0.1kg/cm2，在灌浆过程中，应及时观测压力变化，并及时注意记录瞬时最大压力，对照大堤位移，合理控制灌浆压力。灌浆量一般采用泥浆流量控制，每孔每次灌浆量及总灌量均应在0.3～0.5m3/m范围内，每次灌浆是不得超过设计允许值，以便控制灌浆压力。冒浆观测。灌浆期间要有专人经常巡视堤顶、堤坡。如发现冒浆，应及时处理，同时应记录和描述，并绘制在剖面图上。6.3堤身变形观测（1）堤身变形观测分水平位移（横向、纵向）、竖向位移（沉陷）和堤身表面变形观测等。（2）横向水平位移观测。可沿堤线方向每隔10～20m设一组观测标点，每组至少分别在堤顶上、下游堤肩处各设一个观测标点。每5天观测1次。（3）竖向位移观测。竖向位移桩应与水平位移桩结合，并同时进行观测，以便进行资料分析。每5天观测1次。（4）堤身表面变形观测。为掌握灌浆对堤身断面的影响，可在河槽段和有严重隐患的堤段，参照本条（2）的规定进行堤身表面变形观测。6.4质量控制为保证灌浆质量达到施工图纸和监理人规定的要求，施工时应对灌浆施工全过程进行质量控制和检查。每一道工序结束经自检合格报请监理人验收后，方可进行下一道工序施工。质量检查分为灌浆过程的中间检查和灌浆结束后的最终检查。前者是为灌浆质量控制而进行的阶段性检查，后者是为验收和鉴定提供依据。（1）会同监理人进行中间质量检查及最终质量检查，其质量检查记录应报送监理人。（2）中间质量检查的主要内容包括：按设计要求检查布孔、造孔、工艺操作、浆液性能、综合控制情况、各孔终止灌浆达到的标准、灌浆中出现的问题和处理情况等。（3）最终质量检查的主要内容包括：堤身内部的质量（密度、连续性、均匀性）、堤面裂缝等，检查的手段包括钻孔取样、开挖探坑和探槽等，最终检查应在堤顶道路施工之前进行。（4）最终质量检查方法，主要是分析资料和进行观测，并配合钻孔、探井取样测定等。通过上述检查方法和试验结果，定性分析评定灌浆前后堤身质量的变化。（5）全面完整地搜集资料，及时准确地进行记录，作为工程验收的依据，并应归入技术档案。一旦发现灌浆质量不符合要求，应查明原因，及时报送监理人，并提出相应措施，征得监理人同意后执行。对所有缺陷处理的一切费用均由承包人承担。7资源配置（1）施工强度根据施工进度安排，最大灌浆强度257400m/月，考虑设备利用率、天气等因素后，平均每天施工强度为257400÷（70*0.83）≈4430m，灌浆工程24小时作业。（2）机械设备配置采用ZK24型锥孔机所使用的锥杆为碳素工具钢六方24、22、23或六方25螺杆，锥孔深度一般为10米。锥孔速度快时为每小时75-90个孔，慢时为55-70个孔。该机使用的动力设备为15马力柴油机，设计进锥力为近23KN，实际可达26KN。ZK24型锥孔机的造孔方法是：将锥孔机定位后，锥杆由挤压轮夹紧，转动挤压轮便将锥杆压入堤内。当土质松软时，可用快速进锥；当土质坚硬、挤压轮打滑时，可通过调整弹簧组增加挤压力，改为慢速进锥。如锥头遇到石块等硬物时，安全离合器便发出“咔咔”响声，操作人员便停止进锥。锥杆进深由指针显示，达计划深度后，便改换挤压轮转动方向，将锥杆提起，移至下一孔位。机械打锥机具有锥孔深、速度快、效率高等优点。主要缺点是进尺过程不易发现隐患，机具比较笨重。不少打锥机在堤坡上打孔还有一定困难。为了满足施工强度要求，根据我公司以往的施工经验，每天1班24小时作业，4台ZK24型锥孔机可满足施工需要，锥探灌浆设备配置表序号设备名称型号数量国别产地制造年份用于施工部位操作人员备注1锥孔机ZK244河南2015灌浆42灌浆机BW-250/504河南2015灌浆163泥浆搅拌机NJ-500444打浆机D-12445抽水机2PN-4-35446潜水泵447钻机配套设备m若干8灌浆配套设备m若干（3）劳动人员组织施工员4人、钻机操作工8人、灌浆人员16人、制浆人员8人、观测及记录人4人、修理工2人、电工2人。