『壹』 注漿施工
(1)注漿設計
通過理論計算和工程類比,對DK354 +255~+280 溶洞段進行注漿設計。注漿設計參數如表10-21。注漿孔布置如圖10-48。
表10-21 注漿設計參數表
圖10-48 DK354+255~+280溶洞注漿孔布設圖
(單位:cm)
(2)注漿材料
根據注漿加固要求和注漿體耐久性抗水壓需要,選擇強度高、耐久性好的超細水泥單液漿、普通水泥單液漿和TGRM漿作為注漿材料,其中以超細水泥單液漿作為主要注漿材料。當注漿過程中注漿壓力長時間不上升時,採用普通水泥單液漿、TGRM漿,並通過調整漿液配比進行注漿擴散范圍的控制。
超細水泥單液漿採用20 μm 超細水泥,漿液配比為:水灰比0.6∶1~0.8∶1。
普通水泥單液漿採用P·O 32.5R早強型普通硅酸鹽水泥,漿液配比為:水灰比0.6∶1~0.8∶1。
TGRM漿採用TGRM-Ⅱ(超細型),漿液配比為:水灰比1∶1。
(3)注漿管材
1)徑向注漿管採用ϕ42mm,長3 m的注漿鋼花管。注漿管前端加工成圓錐狀並封死,花管部分長2 m,在花管段上間隔30cm,按梅花型垂直布設ϕ6~ϕ8mm溢漿孔。管尾採用ϕ6mm圓形鋼筋焊箍,頂管時纏上棉紗用於止漿。
2)鋼管樁注漿鋼管採用ϕ75mm、δ=5mm無縫鋼管加工製作。為方便現場施工,每節長度2 m,採用絲扣連接。注漿鋼管分A、B兩種,A種注漿管不設溢漿孔,B種注漿管設溢漿孔,加工成TSS管模式,以防止注漿過程中產生串漿,影響注漿質量。溢漿孔間距50cm,溢漿孔直徑ϕ8mm,銑孔直徑ϕ12mm。最底部一節注漿鋼管前端加工成尖錐狀,以利於下管作業。注漿花管長度按公式進行計算確定,即上部4m部位不進行注漿施工。
地下工程注漿技術
式中:L花為花管長度(m);H鑽為鑽孔深度(m)。
注漿鋼管加工示意圖如圖10-49。
圖10-49 注漿鋼管加工示意圖
(單位:cm)
(4)徑向注漿
徑向注漿施工於2003年1月12日開始到1月27日結束。施工中採取全孔一次性注漿方式,採取跳孔跳排擠密約束型注漿順序,採用定壓定量相結合,以定壓注漿為主的原則進行注漿標准控制。設計單孔注漿量0.1~1.4 m3,注漿終壓1.5MPa。
(5)底部鋼管樁注漿
底部鋼管樁鑽孔注漿施工自2003年1月28日開始到4月6日結束。前期採用了花管注漿,採取跳孔跳排多序孔鑽注方式進行施工,但施工中發現串漿現象仍十分嚴重,並且鑽孔、注漿施工干擾很大,於是將花管注漿調整為TSS管注漿,仍採取跳孔跳排多序孔鑽注方式進行施工。為方便施工管理和加快鑽孔注漿施工進度,如圖10-50 ,將DK354 +255~+280分成4個作業區,分區施工。
圖10-50 分區施工場地布置圖
(單位:cm)
1)鑽孔施工。採用GY-100型工程地質鑽機進行鑽孔施工。鑽孔施工採用套管跟進方式,開孔直徑ϕ108mm,鑽孔直徑ϕ90mm。鑽孔深度原則上必須進入基岩2 m。若鑽深12 m時仍未進入基岩則結束鑽孔。
根據地質補勘表明,在DK354+270~+280段,深度0.5~7 m范圍存在一層基岩透鏡體,因而在該段鑽孔時如遇到透鏡體,則應鑽穿透鏡體,直至達到設計深度時為止。
前期現場採用4台鑽機,採取跳孔跳排原則進行鑽孔施工,以解決串漿問題,但實施效果不佳。因而在後期將花管注漿改為TSS管注漿,採取分區鑽注原則。即按由一區/三區→二區/四區的施工順序進行鑽孔施工。一區/三區鑽孔完成後,施做混凝土止漿層,之後進行注漿作業。
2)下管作業。
①鑽孔完成後,由套管內下入注漿鋼管。在注漿部位下入B種注漿管,不注漿部位下入A種注漿管,注漿管之間採用絲扣連接。注漿管下入後拔出套管。
②採用豆石(ϕ5mm以下)填充軌面線以下3 m至孔底范圍鑽孔與注漿管之間的間隙。對軌面以下3m范圍採用水泥砂漿進行填充封孔,以防止注漿時返漿。
3)注漿施工。
①採用KBY-50/70型注漿泵,採取全孔一次性方式進行注漿施工。
②注漿順序採取間隔跳孔、跳排原則,實施擠密型注漿。即按「單排單號孔→雙排單號孔→單排雙號孔→雙排雙號孔」四序孔原則進行注漿施工。
③一、二序孔可按定量定壓相結合的原則進行注漿標准控制,設計單孔注漿量2 m3,注漿終壓3MPa。三、四序孔按定壓的原則進行注漿標准控制。即注漿終壓達到3MPa時,注漿速度應不大於5L/min,持續10min後結束注漿。
④注漿過程中發生串漿時應採取以下措施。
a.串漿發生後,立即在串漿孔安上球閥並關閉。
b.串漿孔數超過2個時應進行換孔注漿。
c.應及時對串漿孔進行注漿。
d.當串漿孔成片分布時,應對該片區鑽孔檢查,必要時進行補注。
『貳』 注漿工藝流程
搭設施工工作平台→確認灌漿裂縫→構件裂縫混凝土表面處理→調配灌漿嘴底座粘結劑→粘貼灌漿嘴→封閉裂縫表面→密封效果檢查→配製灌漿材料→灌漿→結束封口→效果檢驗→清除灌漿嘴→表面復原
注漿施工方法的分類主要有兩種,一是按注漿管設置方法分類,二是按注漿材料混合方法或灌注方法分類
(1)灌漿施工
1)定孔位、並進行復測。
2)鑽機與注漿設備就位,且應就近安裝,注漿管線應固定,不宜過長,一般為30~50mm,以防壓力損失。
3)鑽孔:①將鑽桿對准所標孔位,開孔鑽進至設計深度;②採用雙層管雙栓塞注漿施工時,鑽孔過程中通常採用優質泥漿進行護壁,或用套管護壁;③為防止鑽孔過程中大量泥砂湧出,鑽孔應嚴格按照操作工藝進行。
4)壓水試驗:對於鑽桿注漿,注漿前為檢驗土層的密實程度及孔之間的連通性,可用壓力小於注漿壓力的清水作壓力試驗。
5)插管、封填及提升套管:①對於單過濾管(花管)注漿施工,成孔後要先把過濾管設置在鑽好的土層中,再向管內填砂。對於管與地層間所產生的間隙(從地表到注漿位置)用粘性土或注漿材料等封閉,以防注漿時漿液溢出地表。②對於雙層管雙栓塞注漿施工,成孔後要先插入套管,在套管中再插入外管,在套管與外管之間注入封填材料,然後將套管拔出。
6)安裝注漿管:①在確定注漿管內無阻塞物後,即可進行注漿管安裝。為減少拔管時的阻力,在注漿管上可上防水板。②注漿管安放好後,在注漿管管口加上悶蓋,以防止雜物進入。用頂桿頂緊注漿管,緩慢地將套管拔出。
7)漿液配製:①按設計要求的水灰比用高速拌漿機拌和水泥漿液。水灰比可取0.6~2.0,常用水灰比為1.0。拌和漿液的水溫不得超過30~50℃。②當注漿需要水玻璃時,要在濃水玻璃中加水稀釋,邊加水邊攪拌,並用玻美計測試其濃度。施工中採用的水玻璃玻美度為30~45。③將配製好的化學漿液和水泥漿液各送入攪拌式儲漿桶內備用。