锥探灌浆现场施工技术经验方法
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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)
(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)
3.5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寸~3.0寸的高压皮管或钢管,输浆管前端通过第一分叉支管接出2~4支直径为1.5寸左右的输浆支管,输浆支管通过第二分叉支管分别接出6~8支直径为1.0寸左右小管,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。