5.6 锥探灌浆锥探钻浆基本原理利用泥浆(或水泥浆)具有一定的流动性等特点,通过探锥按照一定的排距成孔,将泥浆填充结构物内部的裂缝、洞穴、腐朽的秸料、桩木、树根等,使其形成一个整体,达到固结和整体受力的状态5.6.1灌浆材料和设备准备(1)灌浆材料用于灌浆工程的粘土、膨润土、水泥、外加剂、掺合料等进场前都先取样检验合格,满足设计要求,生产(或出厂)指标及检验资料报监理批准后使用粘土:选用成浆率较高、体缩率较小、稳定性较好的粉质粘土或重粉质壤土,在隐患严重或裂缝较宽、吸水量大的堤段可适当选用中粉质壤土或少量砂壤土膨润土:使用时须通过试验确定水玻璃:模数为2.4~3.0,浓度宜为30~45 波美度灭蚁药物:掺量为每立方米浆液0.2kg,使用时注意安全防护水:灌浆用水一般为不含过量杂质的淡水2)设备选型根据以往工程经验,造孔机具选择6台全液压锥探机,成孔直径为32mm;灌浆机具选择UB6型泥浆泵台,高速制浆机和灌浆自动记录仪5.6.2 施工顺序及流程锥探灌浆灌浆孔分为Ⅰ序孔和Ⅱ序孔,施工时以100m为一个施工段,按照Ⅰ序孔和Ⅱ序孔的顺序进行灌浆施工施工工艺流程为:灌浆材料的选择和检验→现场生产试验→测量放线→钻机就位→钻孔→浆液制备→初灌→复灌→封孔→检查。
5.6.3 灌浆试验施工前先根据设计及技术规范规定,制定现场试验方案,对钻孔、灌浆的有关参数、材料、设备及施工工艺措施等作验证性试验,报送监理人审批;试验完成后将试验成果报送监理人审批准后指导施工5.6.4 施工方法(1)造孔造孔必须分序进行,其中10%的Ⅰ序孔作为先导孔先导孔中选用10%的孔进行钻孔取样,以探明堤身情况根据设计放样布孔,孔位布置误差不大于10cm然后用锥孔机定位,按划分的区段、序号施工,一次成孔孔径32mm造孔应保证铅直,偏斜不得大于孔深的2%,成孔后用木塞塞孔,以保护灌浆孔不至堵塞,经检验合格,立即进行灌浆 (2)制浆制浆材料称量误差控制小于5%,采用高速搅拌机制浆造浆由水泵供水,高速泥浆搅拌机制浆,经孔径0.4cm的铁丝网过滤后流至泥浆泵3)压浆使用UB6型泥浆泵输送泥浆在输浆管上设回浆管,观测泥浆泵上的总压力表和注浆管上的孔口压力表,根据灌浆试验孔口压力,及时调整泥浆泵输出压力并做好泥浆压力记录表4)灌浆压力孔口压力应控制在4.9×104Pa(0.5kgf/cm2)左右最大灌浆压力应由试验确定5)灌浆灌浆分序:分段分序加密灌注,多排孔时先灌迎水侧排,然后再灌背水侧排,最后灌中间排孔,灌浆时分2~3序灌注。
采用“先稀后稠、孔底注浆、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,继续灌注复灌时采用浓度较大的泥浆待第一序孔灌浆结束后,再进行第二序孔灌浆锥孔应当天锥,当天灌,防止孔眼搁置时间长,孔隙堵塞,影响灌浆效果每孔灌浆时,必须一次连续灌满每孔每次平均灌浆量,以孔深计,每米孔深控制在0. 5~1.0 m3,每孔灌浆次数应在5次以上4)复灌复灌时间间隔不少于5天,复灌时采用浓度较大的泥浆,当吸浆量明显降低,直至浆液在孔口不再吃浆不发生明显沉陷为止具体复灌次数根据前次复灌的吃浆量确定初灌和复灌的灌浆时间、泥浆浓度和灌浆孔口压力严格按照灌浆生产试验确定的指标进行控制5)灌浆结束标准及封孔终孔标准:当浆液升至孔口,经连续复灌3 次不再吃浆时,即可终止灌浆封孔:当每孔灌完后,对于孔径大于35mm 的孔,待孔周围泥浆不再流动时,将孔内浆液取出,扫孔到底,用直径2~3cm、含水量适中的粘土球分层回填捣实;对孔径小于35mm 的孔,可用客重大于 1.6 的浓浆,或掺加 10%水泥的浓泥浆封孔;封孔后缩浆空孔应复封5.6.5 灌浆期间出现问题的处理(1)裂缝处理在泥浆压力作用下,可能使裂缝扩张延伸,应尽可能地加大浆液浓度,采用慢灌、停停灌灌的办法,如遇裂缝中积水排不出时,要设法挖沟引水,灌浆结束后,裂缝表面要加土回填夯实。
2)冒浆处理堤顶和堤坡冒浆,应立即停灌,挖开冒浆出口,用粘性土料回填夯实白蚁洞冒浆,可先在冒浆口压砂堵塞洞口,再继续灌浆水下堤坡或土堤与其他建筑物接触带冒浆,可采用稠浆间歇灌注3)串浆处理当第一序孔灌浆时,发现相邻孔串浆,应加强观测、分析,确认对土堤安全无影响后,灌浆孔串浆孔可同时灌注,如不宜同时灌注,可用木塞堵住串浆孔,然后继续灌浆对吸浆量大的孔眼处理:经检查无漏浆地点后,可用浓度较大的浆液灌注如果浆液串入测压管或浸润线管,在灌浆结束后,补设测压管或浸润线管5.6.6 灌浆观测(1)堤身变形观测灌浆施工过程中,在堤顶堤肩处埋设观测桩,并认真观测观测桩之间的距离,横向水平位移一般控制在3cm以内2)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5.6.7质量保证措施在灌浆中应先对导孔和第一序孔轮灌,使用“少灌多得”的方法。
开始时先用流动性稍大的稀浆灌注后逐渐加大到规定的泥浆浓度,继续灌注复灌时采用浓度较大的泥浆,待第一序孔灌浆结束后,再进行第二序孔灌浆每次最大灌浆量按设计要求控制,每孔灌浆次数通过试验确定,一般为3-5次两次灌浆间隔时间不少于5天 孔口压力控制在4.9*10-Pa(0.5kgf/cm2)左右最大灌浆压力由施工前试验确定 每孔每次平均灌浆量,以孔深计,每米孔深控制在0.5—1.0m3,每孔灌浆次数应在3次以上 为减少堤身出现裂缝和冒浆,应先灌迎水侧临水排孔,再灌背水侧排孔,最后灌中间排孔 锥孔应当天锥,当天灌,防止孔眼搁置时间长,孔隙堵塞,影响灌浆效果每孔灌浆时,必须一次连续灌满 终孔标准:当浆液升至孔口,经连续复灌3次不再吃浆时,即可终止灌浆封孔:当每孔灌完后,待孔周围泥浆不再流动时,将孔内浆液取出,扫孔到底,用直径2-3cm、含水量适中的粘土球分层回填捣实5.6.8 质量检查中间质量检查主要包括:按设计要求检查布孔、造孔、工艺操作、浆液性能及综合控制情况等,各孔终止灌浆达到的标准,灌浆中出现的问题和处理情况最终质量检查的主要内容包括:堤体内部的质量(密度、连续性、均匀性),堤面裂缝,浸润线出逸点,渗流量变化情况等。
一般采用钻检查孔取芯检查和挖探坑检查灌浆效果5.3 土方填筑5.3.1 料源复查及规划按照招标文件,本合同段回填料均为外运,运距3km内填筑料使用前先对料源进行复查确定料源性质、储量和开采运输条件,报监理审批后使用料场开采前,先修筑临时进场道路和排水沟,然后清除表层树木、杂草等, 截水槽、排水沟用反铲开挖,沟底低于开挖基面50cm,覆盖层采用推土机剥离检验合格料采取反铲自上而下分层开采,15t自卸汽车运输上堤当土料含水量适宜于上堤时,直接用于堤防填筑含水量超标土料,采用堆放晾晒等方法,含水量满足要求后再上堤5.3.2 现场碾压试验在填筑段上选用一段60m×6m的条带作为土料压实试验段,通过试验确定对于已选定的设备的铺土方式、铺土厚度、压实遍数及相应的压实最优含水量,以及压实土的干容重、渗透系数、抗剪强度指标等现场试验资料进行整理后报监理工程师审批通过,再进行正式施工5.3.3 工艺流程填筑工艺流程见下图5-1图5-1 土方填筑施工工艺流程图土料开采施工准备碾压试验测量放线基底处理土料运输分层摊铺测量控制分层压实分层质检边坡修整清理验收不合格晾晒、洒水5.3.4 施工方法(1)现场准备填筑施工前,先对基础进行检查清理,清除所有杂物、余土及积水。
在回填区周边设置水沟或临时拦水埂导流和拦截外来地表水,对回填区内的渗水采用埋管或设导渗沟等方式引排至回填区外在报监理验收合格后开始填筑2)测量控制按照设计要求放样填筑边线施工时严格按碾压试验确定的参数组织施工,每层卸料前设置层厚标桩,每层压实后,按20×20m布方格网测量高程,检查填筑厚度3)基底处理填筑第一层前,先对局部低洼处补填,采用蛙式夯扳机连环套打法夯实,检查合格后再铺筑新料在铺筑新料前,对压实层表面刨毛、洒水处理4)堤身填筑填筑区按照卸料、平料、压实及质量检查划分流水作业段,工作段长度一般不小于100m回填按水平分层向上铺土填筑,不得顺斜坡填筑,每层铺筑厚度机械压实30cm,人工夯实15cm铺料时,自卸汽车用进占法卸料,推土机进占平料,尽量减少载重型车辆在已经压实土料堤面的行驶土方碾压采用13.5t凸块振动碾进退错距法碾压行进方向平行于堤轴线,相邻碾迹的搭接宽度,平行轴线方向不小于0.5m,垂直堤轴线方向为3~5m碾压遍数一般不少于6-8遍,具体参数根据现场试验确定机械碾压不到的部位,辅以夯具夯实,夯实时应采用连环套打法,夯迹双向套压每层填筑料按规定碾压完毕,经检查合格后再铺筑下一层。
铺筑新料前,先对压实层表面进行刨毛、洒水等处理,以免层间结合不良碾压前,先测定土料含水量当大于最佳含水量超过一定值时,采用翻松、晾晒等措施降低其含水量,当含水量偏低度时,采用人工均匀洒水湿润措施作业面严格统一铺土,统一碾压,当天铺筑,当天碾压完毕,确保填筑质量全部填筑完成后,整坡压实,经过一段时间的固结后,再作削坡处理5)接缝施工分段、分片碾压时,上、下层的分缝位置错开相邻作业面搭接碾压宽度,平行于堤轴线不小于0.5m,垂直于堤轴线不小于3m相邻填筑层保持均衡上升,以减少施工接缝,无法避免高低层时,搭接部位严禁形成陡坎,采取坡度不陡于1:5的结合坡垂直堤轴线接缝,斜面连接,坡度不小于1:3,碾压时跨缝搭接,碾压宽度不小于3m6)试验检测严格控制填筑料质量主要测定含水量,每天每班均以目测、手测法并辅以简易试验进行土质和天然含水量的检测,如土质有较大变化,要重新做土工试验复检;如含水量变化较大,则进行排水、翻晒或洒水处理,直至达到要求,方才上堤填筑土料碾压后,每层按监理工程师要求,严格按《土工试验规程》(SDJI28-87)进行取样试验,确保填筑干密度满足设计和规范要求,施工中及时作出相应单元工程质量等级评定。
5.3.5 冬雨季施工雨季施工停工按照相关规范中有关降雨停工标准或监理工程师的指示执行做好雨情预报,下雨前及时作好填土的压实工作,并采取防雨布表面覆盖等措施防止雨水下渗雨后及时排水,晾晒,必要时对表面进行局部处理,待填筑面含水量达到合格后马上恢复施工;雨后复工前,填筑面不允许践踏,且禁止车辆通行;已开挖至施工标高的基面,如遇雨水,采用防雨布覆盖每层填筑层面略向外倾斜以利于排水当天铺筑的填料,在当天碾压完成一般情况下不在负温下施工低温季节施工时,要取正温土料,装土、铺土、碾压、取样等工序,都采取快速连续作业,保证土料压实时在气温-1℃以上进行,同时填土中不得夹冰雪5.4 填塘固基5.4.1施工程序施工准备(抽水)→开挖临时排水沟→施工放样→地面检测→现场探坑→清淤施工→基底检测验收→基底测量放样→分层填筑→分层碾压→分层检验合格→填筑至设计高程→检查验收5.4.2 施工方法(1)施工准备施工前,采用潜水泵将塘内积水排干,在塘周边开挖截水沟。