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摘要:本文主要探讨广州市西江引水工程鸦岗泵站土(溶)洞处理施工技术及在施工过程中发现有溶洞时,以该孔为中心按2.0m×2.0m向四周展开扩大钻孔,直到消除溶洞地质为止,如此依次类推进行全面谱查,将地下溶洞彻底处理,为混凝土桩基施工安全快速推进提供保证
关键词:勘察技术 袖阀注浆施工 机械计划
1 工程概况
准备开工建设的广州市西江引水工程鸦岗站工程,经过初步工程勘察及详细勘察,发现拟建场区内岩溶发育极其强烈。根据详勘报告显示,在此次详勘工程所布置的47个钻孔中,有21个钻孔遇有溶洞,钻孔遇洞率高达44.7%。溶洞分布顶板高程主要为-11.92m~21.66m,底板高程分布于-12.63m~-24.59m,其中还含有部分土洞。以上情况表明:本场区内溶洞分布面积较广,且分布地层较浅。这对拟建构造物的安全将造成很大的危害,给地下工程的施工带来相当大的难度,同时也隐藏着很大的施工安全隐患。为了全力搞好鸦岗配水泵混凝土桩基施工,确保工程顺利进行,根据详勘报告所述情况及我方以往的施工经验,特提出如下处理意见:
对拟建构造物(两座调节前池、两座泵房及机修车间等)区域进行更全面,更深层次的勘察,按6.0m×6.0m分布钻孔,呈正方形布置(详见附图),在施工过程中发现有溶洞时,以该孔为中心按2.0m×2.0m向四周展开扩大钻孔,直到消除溶洞地质为止,如此依次类推进行全面谱查,将地下溶洞彻底处理,为混凝土桩基施工安全快速推进提供保证。
2勘察技术要求
2.1技术要求
要求探明建筑区域内是否有土(溶)洞,且洞体的大小、高度、埋深等情况,以便对土(溶)洞处理编制有效措施。
2.2终孔要求
终孔时要求探明入岩层深度(一般插入深度为3~4m)且无夹层。
2.3钻探施工工艺
本工程采用XY-1或XY-1A型回钻岩芯钻机进行泥浆循环钻探工艺。
2.4钻探施工
A、钻孔的布置:按6.0m×6.0m布置,呈正方形。
B、钻孔定位:钻孔孔位将依据图纸坐标,用全站仪定位,测量孔口高程。
C、钻探施工技术要点:
I.孔位:定位要准确;
II.钻孔垂直度:钻机平稳,确保钻孔的垂直度满足规范要求,垂直度偏差不大于1%;
III.泥浆:一般粘性土层用清水钻进,自然造浆,进行泥浆循环,砂土层及特殊土层采用膨润土造浆循环钻进;
IV.钻具:第四纪覆盖层及软弱岩层中采用合金钻头钻进,中、微风化灰岩采用金钢石钻头钻进;
V.岩芯采取率:
A、由于工期较紧,土层采用扫孔钻进;
B、完整岩芯采取率达到90%以上,破碎及软弱夹层采取率达到70%以上;
C、钻探施工注意事项
对可能坍塌的地层采取钻孔泥浆护壁措施。在浅部填土及其它松散层中以及漏水的地层中采用套管护壁。在地下水位以下的饱和软粘性土层、粉土层和砂土层中采用泥浆护壁。在破碎的岩层中可视需要用优质的泥浆护壁。当泥浆漏失严重时采取粘土球充填、封闭等堵漏措施;
6、钻孔的记录
A、记录真实及时,填写施工记录。
3袖阀注浆施工工艺
袖阀注浆(即双套筒双柱塞注浆)施工工艺是目前一种比较先进的注浆工艺,其适应性强,对砂层、粉土、淤泥层、土(溶)洞等均能达到较好的注浆加固效果。能进行定深、定量、分序、分段、间歇、重复注浆,集中了劈裂注浆法、压(挤)密注浆法与渗入注浆法的优点。
袖阀管注浆法使用的注浆工具为“袖阀管”,袖阀管为内径48mm、一次性使用的塑料管,由两部分组成,注浆段为带射浆孔的花管,注浆段以上为实管。花管每隔33cm(即每米3组)钻一组(6~8个孔)射浆孔,射浆孔呈梅花形布设,其外为长5~8cm的橡皮袖阀包裹。袖阀管注浆法的基本施工工序可分为下袖阀管及固管止浆、注浆等步骤。
进场的设备材料均要有出厂合格证,主要材料如水泥必须采样送检(每个批量送检一次),合格后方可使用。文件资料及时报送监理及业主签字审核。
3.1下袖阀管
施工勘察时对发现有溶洞的钻孔进行下袖阀管。袖阀管分花管和实管两部分,根据注浆段高配备花管,下管时管内灌入清水克服浮力,使花管下至孔底,
占据注浆段(对土(溶)洞要超出顶、底界各0.20m),土(溶)洞顶界以上至地面为实管,实管要高出地面一定高度,尽量使袖阀管垂直居于孔中心。花管与实管要连接牢固。袖阀管下底端要套好锥形堵头,上顶端要戴上保护帽,保护帽上注明注浆孔号。
3.2固管止浆
浆液配合比为水:水泥=1:1.50。在袖阀管与孔壁之间的空隙中下入1/2”钢管至套壳料顶面(待加固土(溶)洞顶界位置),从1/2”钢管中注入配置好的浆液直至孔口返出,孔口浆面下沉后应多次回灌,保证固管止浆效果。
3.3注浆
根据钻孔平面布置,自外向内注浆,将1/2”带双塞的注浆钢管从袖阀管中下到注浆段位置,自下而上分段注浆,分段长度0.3~0.5m。
①浆液配合比暂定为水:水泥(泥粉)=1:1(1.5)。
②注浆压力0.2~0.6MPa,开环压力0.3 MPa,在注浆泵压力表上观测。
③注浆量:注浆时根据搅拌桶的容积和浆液流量确定注浆量,在搅拌桶中配好浆液、测定体积后再将浆液输入注浆池中,注浆池直接与注浆泵相连。注浆时再通过压力表和浆液流量来控制注浆量。另外,通过计量现场泥粉用量,也是掌握注浆量的有效措施。一般先期注浆孔的注浆量大于后期孔,外围注浆孔的注浆量大于内部孔。
④设置观测点:每个洞体注浆前在地面设置3个沉降观测点,注浆时要经常观测控制地面变化。
⑤终灌标准:在0.6~0.8Mpa注浆压力下,注入量<1~2L/min,稳压15 min。
在注浆过程中,应观察相邻注浆孔的返水、排气、冒浆情况,若周围孔有浆液冒出,说明注浆效果好。作好注浆记录,包括注浆压力、注浆量、水泥用量等。填写“袖阀管注浆记录表”一式四份,并及时报验。
4 施工准备工作
4.1技术准备
1)办好开工手续。
2)复核现场轴线、标高点和基准点。
3)编制好施工计划。
4)对各班组施工人员进行详细的溶洞处理施工技术施工安全交底。
5)制定出各种施工机具计划、主要材料计划和劳动力配置计划。
4.2 施工主要机械计划
为了保证本工程的施工进度,考虑投入充足的施工机具,配备的主要机具有:XY-1或XY-1A型钻机25台,注浆泵5台,潜水泵5台等。
见主要施工机具配备表
4.3 临时施工及生活用水、用电计划
1)临时施工及生活用水
本工程的临时施工及生活用水,根据甲方提供的用水接口和现场实际情况进行布置驳接使用。
2)临时施工及生活用电
施工用电量按施工高峰投入的用电设备考虑,其照明用电按动力用电的10%计。
施工现场用电设备表
工地施工现场的总用电量为43KW,考虑到各工序的不同,设备的投用不同,实际用电量只需40KW即可。
5 施工总体规划
5.1 施工组织机构
項目经理:对工程进行全面负责,代表公司履行合同,督促检查各项工作。
技术负责人:负责该项目的技术工作,编制施工方案,技术交底以及在技术方面的对外联系。
质安员:负责工程的质量、安全监督、检查、填写各项检查记录。
施工员:负责工程的具体施工技术工作,编制、执行各工序作业方案,收集有关技术资料,负责工程材料计划的编制和工程量的统计。
材料员:负责根据经项目经理审批的材料计划采购工程所需材料,并负责原材料的送检。
5.2 溶洞处理工程量
土(溶)洞处理工程量统计表
注:上表工程量系依据前期地探资料概算的工程量
参考文献
[1]《工程测量规范》(GB50026-93);
[2]《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)。
[3]《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)。
[4]《建筑桩基础设计规范》(JGJ94-94);
[5]广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-3-91)
[6]《建筑工程施工质量验收统一标准》(GBJ300-2001);
[7]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2001)。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:勘察技术 袖阀注浆施工 机械计划
1 工程概况
准备开工建设的广州市西江引水工程鸦岗站工程,经过初步工程勘察及详细勘察,发现拟建场区内岩溶发育极其强烈。根据详勘报告显示,在此次详勘工程所布置的47个钻孔中,有21个钻孔遇有溶洞,钻孔遇洞率高达44.7%。溶洞分布顶板高程主要为-11.92m~21.66m,底板高程分布于-12.63m~-24.59m,其中还含有部分土洞。以上情况表明:本场区内溶洞分布面积较广,且分布地层较浅。这对拟建构造物的安全将造成很大的危害,给地下工程的施工带来相当大的难度,同时也隐藏着很大的施工安全隐患。为了全力搞好鸦岗配水泵混凝土桩基施工,确保工程顺利进行,根据详勘报告所述情况及我方以往的施工经验,特提出如下处理意见:
对拟建构造物(两座调节前池、两座泵房及机修车间等)区域进行更全面,更深层次的勘察,按6.0m×6.0m分布钻孔,呈正方形布置(详见附图),在施工过程中发现有溶洞时,以该孔为中心按2.0m×2.0m向四周展开扩大钻孔,直到消除溶洞地质为止,如此依次类推进行全面谱查,将地下溶洞彻底处理,为混凝土桩基施工安全快速推进提供保证。
2勘察技术要求
2.1技术要求
要求探明建筑区域内是否有土(溶)洞,且洞体的大小、高度、埋深等情况,以便对土(溶)洞处理编制有效措施。
2.2终孔要求
终孔时要求探明入岩层深度(一般插入深度为3~4m)且无夹层。
2.3钻探施工工艺
本工程采用XY-1或XY-1A型回钻岩芯钻机进行泥浆循环钻探工艺。
2.4钻探施工
A、钻孔的布置:按6.0m×6.0m布置,呈正方形。
B、钻孔定位:钻孔孔位将依据图纸坐标,用全站仪定位,测量孔口高程。
C、钻探施工技术要点:
I.孔位:定位要准确;
II.钻孔垂直度:钻机平稳,确保钻孔的垂直度满足规范要求,垂直度偏差不大于1%;
III.泥浆:一般粘性土层用清水钻进,自然造浆,进行泥浆循环,砂土层及特殊土层采用膨润土造浆循环钻进;
IV.钻具:第四纪覆盖层及软弱岩层中采用合金钻头钻进,中、微风化灰岩采用金钢石钻头钻进;
V.岩芯采取率:
A、由于工期较紧,土层采用扫孔钻进;
B、完整岩芯采取率达到90%以上,破碎及软弱夹层采取率达到70%以上;
C、钻探施工注意事项
对可能坍塌的地层采取钻孔泥浆护壁措施。在浅部填土及其它松散层中以及漏水的地层中采用套管护壁。在地下水位以下的饱和软粘性土层、粉土层和砂土层中采用泥浆护壁。在破碎的岩层中可视需要用优质的泥浆护壁。当泥浆漏失严重时采取粘土球充填、封闭等堵漏措施;
6、钻孔的记录
A、记录真实及时,填写施工记录。
3袖阀注浆施工工艺
袖阀注浆(即双套筒双柱塞注浆)施工工艺是目前一种比较先进的注浆工艺,其适应性强,对砂层、粉土、淤泥层、土(溶)洞等均能达到较好的注浆加固效果。能进行定深、定量、分序、分段、间歇、重复注浆,集中了劈裂注浆法、压(挤)密注浆法与渗入注浆法的优点。
袖阀管注浆法使用的注浆工具为“袖阀管”,袖阀管为内径48mm、一次性使用的塑料管,由两部分组成,注浆段为带射浆孔的花管,注浆段以上为实管。花管每隔33cm(即每米3组)钻一组(6~8个孔)射浆孔,射浆孔呈梅花形布设,其外为长5~8cm的橡皮袖阀包裹。袖阀管注浆法的基本施工工序可分为下袖阀管及固管止浆、注浆等步骤。
进场的设备材料均要有出厂合格证,主要材料如水泥必须采样送检(每个批量送检一次),合格后方可使用。文件资料及时报送监理及业主签字审核。
3.1下袖阀管
施工勘察时对发现有溶洞的钻孔进行下袖阀管。袖阀管分花管和实管两部分,根据注浆段高配备花管,下管时管内灌入清水克服浮力,使花管下至孔底,
占据注浆段(对土(溶)洞要超出顶、底界各0.20m),土(溶)洞顶界以上至地面为实管,实管要高出地面一定高度,尽量使袖阀管垂直居于孔中心。花管与实管要连接牢固。袖阀管下底端要套好锥形堵头,上顶端要戴上保护帽,保护帽上注明注浆孔号。
3.2固管止浆
浆液配合比为水:水泥=1:1.50。在袖阀管与孔壁之间的空隙中下入1/2”钢管至套壳料顶面(待加固土(溶)洞顶界位置),从1/2”钢管中注入配置好的浆液直至孔口返出,孔口浆面下沉后应多次回灌,保证固管止浆效果。
3.3注浆
根据钻孔平面布置,自外向内注浆,将1/2”带双塞的注浆钢管从袖阀管中下到注浆段位置,自下而上分段注浆,分段长度0.3~0.5m。
①浆液配合比暂定为水:水泥(泥粉)=1:1(1.5)。
②注浆压力0.2~0.6MPa,开环压力0.3 MPa,在注浆泵压力表上观测。
③注浆量:注浆时根据搅拌桶的容积和浆液流量确定注浆量,在搅拌桶中配好浆液、测定体积后再将浆液输入注浆池中,注浆池直接与注浆泵相连。注浆时再通过压力表和浆液流量来控制注浆量。另外,通过计量现场泥粉用量,也是掌握注浆量的有效措施。一般先期注浆孔的注浆量大于后期孔,外围注浆孔的注浆量大于内部孔。
④设置观测点:每个洞体注浆前在地面设置3个沉降观测点,注浆时要经常观测控制地面变化。
⑤终灌标准:在0.6~0.8Mpa注浆压力下,注入量<1~2L/min,稳压15 min。
在注浆过程中,应观察相邻注浆孔的返水、排气、冒浆情况,若周围孔有浆液冒出,说明注浆效果好。作好注浆记录,包括注浆压力、注浆量、水泥用量等。填写“袖阀管注浆记录表”一式四份,并及时报验。
4 施工准备工作
4.1技术准备
1)办好开工手续。
2)复核现场轴线、标高点和基准点。
3)编制好施工计划。
4)对各班组施工人员进行详细的溶洞处理施工技术施工安全交底。
5)制定出各种施工机具计划、主要材料计划和劳动力配置计划。
4.2 施工主要机械计划
为了保证本工程的施工进度,考虑投入充足的施工机具,配备的主要机具有:XY-1或XY-1A型钻机25台,注浆泵5台,潜水泵5台等。
见主要施工机具配备表
4.3 临时施工及生活用水、用电计划
1)临时施工及生活用水
本工程的临时施工及生活用水,根据甲方提供的用水接口和现场实际情况进行布置驳接使用。
2)临时施工及生活用电
施工用电量按施工高峰投入的用电设备考虑,其照明用电按动力用电的10%计。
施工现场用电设备表
工地施工现场的总用电量为43KW,考虑到各工序的不同,设备的投用不同,实际用电量只需40KW即可。
5 施工总体规划
5.1 施工组织机构
項目经理:对工程进行全面负责,代表公司履行合同,督促检查各项工作。
技术负责人:负责该项目的技术工作,编制施工方案,技术交底以及在技术方面的对外联系。
质安员:负责工程的质量、安全监督、检查、填写各项检查记录。
施工员:负责工程的具体施工技术工作,编制、执行各工序作业方案,收集有关技术资料,负责工程材料计划的编制和工程量的统计。
材料员:负责根据经项目经理审批的材料计划采购工程所需材料,并负责原材料的送检。
5.2 溶洞处理工程量
土(溶)洞处理工程量统计表
注:上表工程量系依据前期地探资料概算的工程量
参考文献
[1]《工程测量规范》(GB50026-93);
[2]《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)。
[3]《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)。
[4]《建筑桩基础设计规范》(JGJ94-94);
[5]广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-3-91)
[6]《建筑工程施工质量验收统一标准》(GBJ300-2001);
[7]《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2001)。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。