高喷灌浆施工组织设计.docx

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高喷灌浆施工组织设计

汝阳县北汝河综合治理工程

高喷灌浆施工方案

编制：

复核：

审批：

山东黄河工程集团有限公司北汝河综合治理工程项目部

年月日

第一章工程概况·····································1

第二章施工现场布置·································1

第三章灌浆材料·····································2

第四章高喷灌浆施工·································2

施工现场试验·································2

施工工艺流程·································3

施工方法·····································3

第五章质量监测及控制措施···························7

第六章安全及环境保证措施···························8

第一章工程概况

北汝河河道治理范围内规划有四级水面工程，四级水面工程回水范围内的堤身及堤基采用高压喷射灌浆防渗墙。

具体设计为桩号1+300-5+150高喷墙深度为10-15m，5+150-6+493.4高喷墙深度为8-10m。

橡胶坝工程设围堰高喷防渗墙，设计深度约为5m。

本工程高压喷射灌浆防渗墙浆液为水泥浆，采用三管法旋喷摆喷搭接方式成墙，最小成墙厚度为30cm；灌浆轴线平行坝轴线，单排孔，孔距1m，分两序孔施工；要求摆喷角度不小于60°。

第二章施工现场布置

（1）施工场地：

对堤身及堤基平台场地进行整平、碾压，以保证喷灌台车施工。

（2）制浆系统：

配备1台ZJ-400型高速搅拌机和1台ZJ-800型储浆搅拌机拌制水泥浆满足现场高喷需要。

泥浆拌制用1台WJG80-1泥浆搅拌机，将制好的泥浆储在1口10m3的铁箱中备用。

（3）施工用水直接从河道内抽取供应到一口2m3的水箱中，高喷时满足高压水泵和搅拌水泥浆的需要。

（4）施工用电接两岸附近电网，为确保施工期间的电力供给，工地设300KW移动式柴油机备用。

（5）布置按距离施工场地就近为原则，在坝顶布置1座制浆站。

采用钢管搭制，四周用彩条布围护，油毛毡盖顶，制浆站内设水泥仓库和灰台，水泥堆放平台采用脚手架管搭制，距地面约1m，上铺脚手板，制浆站四周设排水沟，以排除制浆过程中产生的废水废浆。

（6）排污：

现场分别设置排污沟，在高喷施工现场附近偏下游侧挖一个集中排污坑，将废水、废浆排至集水坑中，用排污泵抽排入监理指定的位置。

第三章灌浆材料

（1）水泥

高压喷射浆液采用普通硅酸盐水泥拌制，水泥强度等级不低于42.5级。

需要提高墙体强度时，按监理人指示，42.5级硅酸盐水泥中外掺高效扩散剂。

每批水泥按要求进行检测，符合设计要求方可使用。

（2）水

按图纸设计要求，北汝河水质无污染，施工用水可采用河水。

灌浆用水且满足符合拌制水工砼用水要求，并满足DL/T5200-2004的有关规定。

（3）灌浆浆液

高喷灌浆施工用浆液采用水泥浆，水灰比1.5:

1~0.6:

1（密度约为1.4g/cm3~1.7g/cm3），浆液喷射压力：

0.2~1.0MPa，浆量60~80L/min，回浆密度≥1.20g/m3。

根据需要，可在水泥浆液中加入速凝剂、减水剂等外加剂。

掺合料与外加剂的种类及掺入量应通过室内试验和现场高喷灌浆试验确定。

第四章高喷灌浆施工

1施工现场试验

本高喷灌浆采用旋喷摆喷搭接形式。

根据高喷防渗墙部位的地质情况和条件，选定地质条件典型部位进行施工试验，以探求高压旋喷灌浆对该地质的适应性，进而优选出合适的灌浆浆液、孔距、喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数，确保防渗墙工程施工顺利进行和工程质量，试验结果和报告经监理人审查批准后执行。

高压旋喷灌浆主要工艺参数技术表

项目

孔距

高压水

压缩气

浆液

提升

速度

压力

流量

压力

流量

压力

流量

单位

m

MPa

L/min

MPa

m3/min

MPa

L/min

cm/min

参数

1.0

35-40

70-80

0.6-0.8

0.9

0.2-1.0

60-80

5-10

2施工工艺流程

高喷灌浆工艺流程见下图：

3施工方法

高喷灌浆采用旋摆喷搭接方式，分为两序孔施工：

先灌注一序孔，孔中心距2.0m，采用旋喷施工；再灌注二序孔，采取摆喷施工，终孔中心距1.0m，要求摆喷角度不小于60°。

高压喷射灌浆采用钻孔机具满足在卵石层和粘土岩夹粉砂岩层单独钻进成孔的要求。

钻机配φ120钻具回转超前钻进成孔，GS500-4高喷台车进行旋喷灌浆。

喷射灌浆配备ZJ-400型高速制浆机制备水泥浆，由高压水泵提供高压水、由6m3/min空压机供风、由BW120型泥浆泵输送浆液。

使用分别输送水、气、浆三种介质的三通道注浆管，通过高压泵等高压发生装置，产生40Mpa左右的高压水喷射流，周围环绕一股0.6-0.8Mpa的气流，利用高压水射流和气流同轴喷射冲切土体，以形成较大的孔隙，另外再由泥浆泵注入压力为0.2-1.0Mpa的水泥浆液填充，当喷嘴旋转和提升时，浆液和土体混合，经过一定时间形成水泥土固结体即防渗体，相邻各孔的防渗体相互连接形成防渗墙。

高喷灌浆防渗墙平面详图如下所示：

3.1施工准备

1）对施工现场进行平整，对低洼和表部松散部位回填、夯实和加固，以满足施工机械行走的需要。

2）测量放样；根据设计桩位布置现场控制点，由技术人员现场放出具体孔位并明确标识。

3）水、电、气及制浆系统等布置于施工前完成。

3.2造孔

1）将钻机移至设计孔位，加高垫平稳固后用水平仪检查钻机前后左右，并调整其呈水平状态后方可开孔。

开孔孔位与设计孔位的偏差不大于5cm。

2）采用SH-150钻机配φ120钻具回转跟管钻进，钻孔有效深度超过设计墙底深度0.3m，起钻向孔内注入护壁泥浆，用拔管机拔出套管并保护孔口，防止异物吊入孔内，。

3）钻孔完成后进行孔斜和孔深测量，由质检人员进行工序验收，检测孔深达到设计要求、钻孔偏斜率不超过1%以后方可终孔，并经监理人验收签证，否则，进行纠偏或加深，钻孔终孔验收合格后，对孔口妥善保护。

3.3高喷灌浆

1）高喷灌浆台车就位；使用液压步履装置使高喷台车的井口装置对准孔口，然后升降液压支腿调平台车，并进行试喷检查，各管路及机械正常，各参数均达到要求后方可下入喷杆。

2）下喷管：

利用卷扬机提起喷杆，使喷头通过井口对准孔位中心，将喷杆下入孔内直至孔底。

3）制浆：

使用ZJ-400型高速搅拌机制浆，搅拌不少于30s后，放入1.0m3的贮浆桶中（贮浆桶上安装过滤网对浆液进行过滤），用比重称或比重计测量浆液比重，符合要求后，进行喷灌施工。

4）喷射提升：

调整好喷射轴线、旋转速度及提升速度，连接气、水、浆管，先通气、水，后通浆，喷射1～3min，然后起动旋转装置，待孔口返浆比重大于1.3时再起动提升装置，按试验确定并经监理工程师认可的各项参数由下而上按高喷工艺提升喷射。

在注浆过程中，使用监测台控制与记录，并根据其显示的数据及时调整。

5）孔口回填：

喷射灌浆结束后，关闭高压水及气，继续往孔内送水泥浆液直至孔口浆液下降不明显时，结束供浆。

6）机具冲洗：

每喷射完一孔后，喷灌设备如能在10分钟之内，转移至新孔位并下入孔底，可不考虑对输浆系统进行冲洗，如输浆距离长，气温高、转移时间较长应对喷灌系统进行冲洗，以免管路堵塞。

7）成墙施工：

高压喷射灌浆作业分两序施工，单孔喷射作业连续进行，相邻Ⅰ、Ⅱ序孔的作业间隔时间为24h。

施工时根据现场施工情况调整同序孔的施工次序。

如施工间隔时间过长，采取提高喷射压力，降低提升速度等措施处理，确保Ⅰ、Ⅱ序墙体的可靠搭接。

3.4特殊情况处理

1）喷射灌浆作业必须连续进行，如果在喷射过程中因故中断，中断时间超过30分钟，应对中断孔段进行复喷，且搭接长度不小于0.5m，采取重叠搭接喷射处理后，再继续向上提升及喷射注浆，并记录中断深度和时间，如喷杆下不到位，采取扫孔再喷射的措施进行施工。

2）若地层中空隙较大而引起不冒浆或冒浆量偏低，则在浆液中加入适量的速凝剂水玻璃等，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固，同时增大注浆量，减慢提升速度或进行静喷，直至孔口冒浆达到设计比重后，再提升喷射。

3）若冒浆过大，采取提高喷射压力，加快提升速度进行施工，但应经现场监理人批准，同时对冒出地面的浆液进行过滤，沉淀除去杂质，再予以回收利用。

第五章质量检测及控制措施

1质量控制措施

1）孔位控制：

由专业测量人员负责放样定点，并设置控制网点，在施工过程中随时抽测、校核，确保孔位偏差不大于5cm。

2）孔斜控制：

钻进过程中，用KXP-1型测斜仪进行孔斜检测，发现超斜，及时调整，保证孔斜偏差小于1%。

3）桩底质量控制：

提升喷浆时，严格按设计要求操作，先在孔底喷1～3min，待各参数达到设计值后开始提升。

4）桩顶质量控制：

当旋喷提升至距桩顶1m时，应慢速提升到桩顶，以保证桩顶质量。

5）施工过程中，应严格按规定提升旋喷，出现问题及时处理并详细记录。

冒浆量应小于注浆量的30%，且回浆密度不小于1.2g/cm3。

6）喷射按二序法施工，相邻两桩施工间隔时间不少于24小时。

2质量检测

施工过程中应对高喷灌浆材料、浆液和各道工序的质量进行控制和检查，并做好记录。

高压喷射注浆施工结束后，按照高喷灌浆施工规范及监理工程师的指示要求进行以下项目的质量检查和验收：

1）高压喷射注浆桩（孔）的平面位置； 

2）高压喷射注浆防渗墙的墙体垂直度、连续性、均匀性和搭接程度； 

3）高压喷射注浆固结体的强度、透水性以及溶蚀和耐久性能，高压喷射注浆固结体的质量检验按照高喷灌浆施工规范检查墙体的抗渗指标。

高喷墙的防渗性能根据墙体结构型式选用围井和钻孔的方法进行检查。

围井检查法适用于所有形式的高喷墙，钻孔检查法适用于厚度较大和深度较小的高喷墙。

第六章安全及环境保证措施

（1）高压泥浆泵：

必须认真地全面检查和清洗干净，防止泵体内有残渣和铁屑存在，各类密封圈必须完整良好，无泄漏现象，安全阀中的安全销要进行试压检验。

（2）钻机：

司钻人员应具有熟练的操作技能并了解喷射注浆的全过程。

（3）搅拌浆液：

灰泵工进行浆液搅拌操作时，应配备相应的防尘、防毒面具。

（4）高压胶管：

在使用过程中，如超过压力范围，则要显著的降低其使用寿命。

此外，若软管极端弯曲，将明显影响耐压效率，产生早期疲劳损坏，故使用时不应小于规定的最小弯曲半径。

（5）喷射前，要检查各管路是否畅通，并注视各种机械的运转情况，如发现异常立即停机检修。

（6）吊、放喷射管路时，严禁管下站人，所有进工地人员必须戴安全帽。

（7）因施工场地常处水、浆潮湿地带，人员较多又比较集中，故电器线路有架杆拉设，在施工中换班或处理事故时，要断开电源。

（8）在施工中施工人员必须按操作规程进行，严禁违章操作。

（9）遵守村规民约和当地治安管理条例，做到与当地居民、相邻施工单位员工和睦相处。

（10）对施工场地和道路及时清理、维护，保证场地整洁和交通畅通。

（11）做好环境保护工作，对场地有损害环境的物品（废油、废水、生产垃圾）运至指定地点，集中处理。