施工过程控制标准化管理手册(隧道分册)
富水隧道径向注浆
施工作业指导书
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目 录
1.编制目的 1
2.编制依据 1
3.适用范围 1
4.作业准备 1
4.1内业准备 1
4.2外业准备 1
5.劳动组织 1
6.设备机具配置 2
7.技术要求 2
8.施工工艺流程 3
9.施工作业方法及要求 3
9.1 施工工序 3
9.2注浆浆液配比及选择 5
9.3注浆程序及方法 5
9.4注浆结束的标准 5
10.常见施工异常及应对措施 6
10.1施工常见问题及措施 6
10.2施工注意事项 6
11.施工保护 7
11.1环境保护 7
11.2劳动保护 7
12.安全环保文明要求 7
12.1建立安全生产责任制 7
12.2制定文明施工计划 8
12.3创建良好施工环境 8
13.质量保证措施 8
13.1质量控制 8
13.2质量检验 9
14.进度保证措施 9
14.1施工进度保证体系 9
14.2施工资源保证措施 9
14.3技术保证措施 10
15.估算指标 10
富水隧道径向注浆
施工作业指导书
1.编制目的
明确隧道径向注浆施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,规范隧道径向注浆施工作业。
2.编制依据
2.1《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)。
2.2《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设【2010】241号)。
2.3《金温扩能施(隧)泽雅(B)》(径向注浆堵水设计图)。
3.适用范围
适用于以堵水为主的隧道施工,且水压和水量较小,围岩有一定的自稳力,隧道开挖后洞壁出水达到允许排放地段,但开挖后洞壁仍局部出水点或出水区域,采用局部径向注浆堵水。
4.作业准备
4.1内业准备
4.1.1在施工前编制切实可行的实施性施工组织设计,并制定包括质量、安全、抢险、救护等技术组织措施。
4.1.2在施工前必须根据设计提供的工程地质及水文地质资料,结合现场实际情况进行分析研究制定专项施工技术方案和应急预案。
4.1.3对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
4.2外业准备
4.2.1根据施工方案,物资部门负责注浆材料及钻孔、注浆等设备的选用与采购。并且对进场的材料进行试验,设计相应的配合比。
4.2.2针对编制的应急预案,定期组织演练,并且配备足够的抢险、应急物资。
4.2.3根据现场条件,合理规划机械的布置,风、水、电的设置以及其他辅助设施的准备。
5.劳动组织
5.1劳动力组织方式:采用架子队施工组织,由该架子队根据实际施工需要成立注浆工班进行注浆施工。
5.2根据编制的施工方案,结合机械、工期要求等进行合理配置,详见表1。
表1:径向注浆施工作业人员配备表
| 序号 | 工序 | 人数 | 备注 |
| 1 | 施工负责人 | 1人 | |
| 2 | 技术主管 | 1人 | |
| 3 | 试验员 | 2人 | |
| 4 | 钻孔 | 8人 | |
| 5 | 注浆 | 7人 | |
| 6 | 拌合填料工 | 6人 | |
| 7 | 电焊工 | 1人 | |
| 8 | 杂工 | 2人 |
表2:机械、设备配置表
| 序号 | 名称 | 型号 | 数量 | 备注 |
| 1 | 潜孔钻机 | φ50-40 | 3 | |
| 2 | 双液注浆泵 | ZYB-S70/100 | 2 | |
| 3 | 高速搅拌机 | JZ350 | 2 | |
| 4 | 储浆桶 | 200L | 2 | |
| 5 | 水玻璃桶 | 200L | 2 | |
| 6 | N型污水泥浆泵 | 100NG75 | 1 |
7.1 隧道的堵水施工应按“以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理”的原则,制定安全可靠的施工方案,采取相应的预防措施。
7.2 隧道开挖后,根据掌子面渗水、涌水现象及超前地质预测、预报采取相应注浆堵水措施。
7.3 径向注浆采用φ50mm直径钻孔,钻孔长度7m,间距1.0×1.0m,呈梅花型布置。注浆孔设置孔口管,孔口管管采用外径φ42mm、壁厚3.5mm的热轧无缝钢管,长度1.0m。
7.4 浆液采用水泥-水玻璃双浆液或纯水泥浆。开始注浆时根据注浆压力大小和注浆效果及时调整浆液配合比。
7.5 除应按本试行标准执行外,尚应符合国家和铁道行业现行的有关强制性标准的规定。
8.施工工艺流程
图1:径向注浆施工流程图
9.施工作业方法及要求
9.1 施工工序
9.1.1 钻孔施工:钻孔时做到轻加压、速度慢、给水多的操作要点。钻孔时,认真做好钻孔记录:孔号、进尺、起止时间、岩石发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力。孔口位置与设计位置的容许偏差为±5cm,孔底位置应小于30cm。
图2:径向注浆断面示意图
图3:注浆孔平面展开图
9.1.2 孔口管的制作安装:孔口管采用φ42mm,壁厚3.5mm,管长1.0m的钢花管。其埋设方法:钻进3米后安放孔口管。孔口管前端30cm及60cm处分别用φ6.5钢筋焊成倒锥形,以增加抗拔力,管壁与孔口接触处用麻丝填塞,再向孔口管内注双液浆固结。孔口管起着导向作用,钻孔安装时要控制好外插角度。
9.1.3 注浆管采用L=1m,t=3.5mm无缝钢管。设计采用全孔注浆,可以用铅丝,麻刀或木楔等材料在注浆孔口将间隙堵塞。注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得注浆施工经验注浆完后,用水泥砂浆填塞。
9.1.4 注浆施工由涌水较大地段两侧逐步向涌水集中地段逐步靠近的方式进行,为了防止窜孔,注浆浆液从隔壁孔位流出的现象发生,采用隔排隔孔施工,注浆顺序采用先底部、再拱部、最后边墙的施工顺序。
9.1.5注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖较薄部位有无串浆现象,如发现串浆现象,立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。
9.1.6在裂隙面状出水地点,周边各扩宽1m为注浆堵水范围,以堵为主,先堵后排,先期施作外围注浆孔注浆,然后逐步向内圈收缩压浆,直至少量水集中在引水孔排出。
9.1.7注浆在达到结束的条件后,应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞,以保持孔内压力,直至浆液完全凝固。
9.2注浆浆液配比及选择
注浆浆液有水泥砂浆和双液浆两种,施工前按设计及规范要求做好配合比试验。
浆液配比是决定注浆效果的一个关键因素,根据注浆时对浆液凝胶时间的要求,施工前,对不同浆液配比进行分组试验。注浆施工时,配比的选择原则是根据涌水量大小和进浆情况而确定:当岩壁出水量大,进浆快时,选用较浓浆和凝胶时间短的配比;反之,当出水量较小且进浆量较慢时,则选用凝胶时间长一些的配比。当注浆孔涌水量小于30 L/ min 时,选用纯水泥浆;当注浆孔涌水量在30~200 L/ min 范围内,选用凝胶时间为4~6 min 的浆液;当注浆孔涌水大于200 L/ min,选用凝胶时间为3~4 min 的浆液。
9.3注浆程序及方法
注浆前,要在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验,以便掌握有关的注浆参数。注浆管路接通后,先压水2~5 min,检查注浆泵及管路系统工作是否正常。注浆开始将吸浆龙头很快从清水池中放入各自的浆液池中(不能放反),即开始注浆;注浆过程中,浆液的浓度、胶凝时间应根据设计配合比及现场实际用水量等进行调整,不得任意更改。应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化,发现问题,应及时处理。注浆在达到结束的条件后,应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞,以保持孔内压力,直至浆液完全凝固。注浆结束后,在相邻两注浆孔中间用钻机按设计孔位及深度钻孔,然后测定检查孔的漏水量应用小于0.2~0.4L/min。
9.4注浆结束的标准
单孔结束标准:注浆压力逐步升高至设计终压;并继续注浆十分钟以上;注浆结束时的进浆量小于5L/min。
全孔结束标准:所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注现象;浆液有效注入范围大于设计值;注浆预测涌水量小于3m3/m.d;检查孔涌水量小于0.2L/m.min;检查孔钻取岩芯,浆液充填饱满。
注浆结束时,应先打开泄浆管阀门,再关闭进浆管阀门并用清水将注浆管路冲洗干净后方可停机。
10.常见施工异常及应对措施
在注浆过程中,不可避免地会出现诸如跑浆、窜浆、单孔受浆量特别大而压力不上升难以达到正常结束等异常情况,即时采取措施加以处理。
10.1施工常见问题及措施
10.1.1作业面跑浆是发生比较多的一种情况,主要原因是止浆岩盘充填不密实或混凝土止浆墙灌注不密实。处理措施先用水泥浆浸泡过的麻丝填塞裂隙,并调整浆液配合比,缩短凝胶时间,若仍跑浆在漏浆处用普通风钻浅孔注浆固结。
10.1.2水泥浆泵吸不上浆,这种现象经常发生,主要原因是进浆口被堵,或者是泵阀门处钢球被浆液固结,或结块堵塞。处理方法是停泵清理,另一台泵采用间歇注清水的方法。为了减少此类情况出现,可注一段时间浆后注1~2min的清水,在注浆过程中清洗管路。
10.1.3当注浆量很大,而泵压又长时间不上升,产生这种现象的原因一般是超扩散或浆液流失。处理措施是调整浆液的浓度,先稀后浓,单、双液交替灌注施工,缩短浆液的凝胶时间,控制注浆量。
10.1.4当含泥沙量较大时,利用超细注浆材料并加适量速凝剂的方法解决注浆数量和注浆效果不理想的问题。
10.1.5注浆过程中,注浆压力突然升高,说明裂隙被堵,采用另一台小泵量注浆机压注单液水泥浆或压注清水待浆压恢复正常再注。
10.2施工注意事项
10.2.1孔口管止浆塞止浆,浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配;
10.2.2在裂隙涌水量较大时,应先钻引水孔泻压,再用棉纱、木楔对裂隙进行封堵处理;
10.2.3钻孔速度应保持匀速,特别是钻头遇到夹泥夹沙层时,控制钻进速度,避免卡钻现象。
10.2.4在裂隙股状出水点,采取交错斜孔或者直接注浆。
10.2.5注浆过程中,若压力突然升高,应停止注浆,检查后,再行注浆;必须建立良好的止浆体系, 并加固好后方的周边岩体, 确保注浆过程的安全;
11.施工保护
11.1环境保护
施工中采取一切适当措施,保护(现场内外)环境,确保施工产生的气体排放、地面排水及排污等,不超过要求规定数值,同时满足国家及工程所在地方主管部门颁布的法律规定的数值。
11.1.1成立环境保护领导小组,建立与质量、安全保证体系并行的环境保护保证体系,配备相应的环保设施和技术力量,与当地和环保部门联合协作,全面控制施工污染,减少污水及噪音污染严格控制水土流失,达到国家环保标准。
11.1.2强化环保宣传和思想教育工作,使环保意识全面深入人心,真正认识到环保的重要作用。
11.1.3把环保作为文明施工的首要工作来抓,抓措施,抓设施,抓落实。制定施工现场环境保护的目标责任书,定岗定责,责任到人。
11.1.4强化管理,无条件地接受环境保护监测部门的指导和监督。
11.1.5施工现场必须做到工完料清,施工产生的废弃杂物必须及时清理干净并运送至指定的地点按要求处理。
11.1.6注浆施工中产生的废水及废弃浆液必须按要求排放,经洞外三级沉淀池处理后方能排放。
11.2劳动保护
11.2.1按照国家有关法规发给施工人员相应的劳动保护用品;
11.2.2劳动用品的购置,要在通过产品测试,检验合格的定点劳动保护用品专卖店购买,保证劳动保护用品的质量;
11.2.3施工人员必须正确使用劳动保护用品,进入施工现场必须穿戴劳动保护用品,否则不能进行施工操作,管理工作人员不能进入施工现场;
11.2.4定期对施工人员进行身体检查,防止职业病和各种疾病的发生。
12.安全环保文明要求
12.1建立安全生产责任制
12.1.1施工前对全体作业人员进行培训,增强施工人员安全意识;
12.1.2施工时必须选用经检验合格的料具,防止机械事故的发生;
12.1.3施工作业平台必须搭设牢固,平整;
12.1.4注浆作业人同必须按要求配带防护用品,不得直接接触浆液;
12.1.5施工的各班组间,应建立完善的交制度,并将施工、安全等情况记载于交的记录簿内。工地值班负责人应认真检查交情况;
12.1.6所有进入隧道工地的人员,必须按规定配带安全帽等安全防护用品,遵章守纪,现场有专人指挥;
12.1.7无关人员严禁入场;
12.1.8在钻孔作业中,要采取措施防止孔口突水突泥发生,如有迹象发生应及时处理。
12.1.9掌握好开孔与正常钻进的压力和速度,防止断钻杆事故。
12.1.10钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、坍孔等故障,要积极采取措施进行处理。
12.1.11所有从事钻孔注浆作业的人员必须听从机长统一指挥。机长有权处理钻孔现场发生的紧急事宜,直至停钻和撤离施工人员。
12.2制定文明施工计划
文明施工是建筑工地外部形象的最直接反映,在施工准备阶段,必须严格按要求进行施工现场布置和管理。将施工场地和作业在工程建设允许的范围内,合理布置、规范围挡围护,做到各种标牌清楚、齐全,标识醒目,施工场地整洁文明。
12.3创建良好施工环境
12.3.1施工场地布置按照现代化施工的要求,在场内设置醒目、整洁的工程标牌。包括:工地出入管理制度、工地安全规则、防火须知牌、文明施工管理方法、工程概况牌、组织网络牌和施工场地平面布置图;
12.3.2临时设施布局合理,符合消防安全和卫生规定,施工道路、临时给排水、垃圾场等符合有关要求;
12.3.3各类材料按类存放,转运和堆放由专人管理。
13.质量保证措施
13.1质量控制
13.1.1开钻时,先低速低压,待成孔几米后,再加速加压。
13.1.2加强现场施工材料管理,严格执行进料检验制度,保证施工材料满足设计要求,不合格材料不得进场使用,确保工程质量。
13.1.3严格施工纪.律,确保钻孔深度,做好钻孔记录。严格按照技术交底作业,按照注浆工艺流程施工,做好施工记录,孔口管与管壁之间封闭密实,防止孔口处跑浆,确保注浆质量。
13.1.4注浆前,先对钻孔注浆设备进行检修,确保设备正常使用以免影响注浆质量。注浆开始时宜采用小流量以免堵塞浆液渗透通道。
13.1.5注浆结束必须达到设计标准。注浆结束后,应综合分析钻孔注浆记录,并打检查孔检查注浆效果,如不能满足要求,则要补注。
13.2质量检验
13.2.1主控项目
注浆所采用水泥的检验应符合暂行标准,其他注浆材料的检验应符合国家相关标准的规定。
浆液配合比设计应根据试验确定并符合设计要求。
检验数量:施工单位、监理单位全部检查。
检验方法:施工单位进行配合比试验;监理单位检查配合比试验单并见证试验。
注浆范围应符合设计要求
检验数量:施工单位、监理单位全部检查。
检验方法:观察。
注浆必须符合设计要求。检查孔的设置和日均出水量应符合设计要求。
检验数量:施工单位、监理单位全部检查。
检验方法:检查孔数量采用计数检查,出水量采用集水称量。
13.2.2一般项目
注浆压力、注浆量、进浆速度等注浆参数应符合设计要求。
检验数量:施工单位全部检查。
检验方法:观察、查施工记录。
注浆孔数量、布置应符合设计要求。注浆孔间距允许偏差为±5cm,钻孔偏斜率的允许偏差为0.5%孔深。
检验数量:施工单位全部检查。
检验方法:观察和测量。
单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
检验数量:施工单位全部检查。
检验方法:观察、计时、查施工记要。
14.进度保证措施
为保证工程施工进度的顺利实施,确保目标工期的实现,拟采取如下保证措施。
14.1施工进度保证体系
以项目经理全面负责、生产调度部全权管理,精心组织、精心施工,杜绝人为因素造成停工、窝工和返工。合理安排施工工序,根据现场施工情况不断优化调整网络进度计划。
14.2施工资源保证措施
14.2.1 人力资源保证
选派足够的,具相应技术等级的熟练和合格的工人,参与本工程施工;并在施工过程中,及时调整所需人力资源,保证进度不受人力资源影响。
14.2.2设备资源保证
根据工程特点和工程任务,投入足够的、适用的、性能良好的,运行经济有效的施工机具,并贮备足够的机具,以备急时之需,保证工期不受设备影响。
14.2.3物资材料保证
各施工队、机、班组要及时做好材料、器材需求计划(日计划、周计划)报物资供应部。物资供应部根据计划采购,供应物资、材料在允许的情况下要有一定的贮备量。
14.3技术保证措施
专家顾问组及时解决技术难题和关键问题,不因技术难题延误工期。不断进行技术总结和改进,推进新技术、新工艺,加快施工进度。
15.估算指标
| 表4:主要项目估算指标表 | ||||
| 序号 | 项目 | 单位 | 数量 | 备注 |
| 1 | 钻孔 | h | 2~4 | |
| 2 | 埋孔口管 | H | 0.5~1 | |
| 3 | 清孔 | h | 0.5~1 | |
| 4 | 拌制浆液 | h | 2~4 | |
| 5 | 注浆 | h | 4~10 | |
| 6 | 检查注浆效果 | h | 1~3 | |
| 7 | 封孔 | h | 0.5~1 | |