袖阀管施工专项方案②Word文档下载推荐.docx

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四、工艺原理

注浆加固地层是把具有充填和凝胶性能的浆液材料，通过配套的注浆机具压入所需加固的地层中，经过凝胶硬化后充填和堵塞地层中的空隙，减小注浆区地层渗水系数及坑道开挖时的渗漏水量，并能固结软弱和松散岩体使地层强度和自稳能力得到提高。

袖阀管结构如图1所示，一般采用PVC塑料管作袖阀管，为了方便地进行灌浆，在袖阀管上一般每隔33cm-35cm钻一组4Φ6mm或4Φ8mm的射浆孔，每组孔的纵向长度6cm-10cm，每米袖阀管上一般钻2-3组射浆孔。

在每组射浆孔外部都包裹有一层橡胶套，橡胶套长度比每组射浆孔长度略长，以包裹住射浆孔为原则。

在把袖阀管放入钻孔时，橡胶套的作用是防止钻孔泥浆或套壳料进入管内；

灌浆时橡皮套在压力作用下被浆液冲开，使浆液进入地层，并且可保证按要求分清层次，形成劈裂，而当停止灌浆时，橡胶套又弹回并裹紧袖阀管，防止管外流体进入管内，起到逆止阀门的作业。

为防止橡胶套上下错位，须在橡胶套两侧用固定环固定。

袖阀管不应有较大的弯曲，内壁必须光滑。

阀管上的每组射浆孔，即为一个灌浆段，灌浆头由双塞系统止浆塞和灌浆芯组成（如图二），每一次灌浆头在袖阀管中上下移动灌浆时，只包含一个灌浆段，亦即灌浆头移动距离与每组射浆孔间距相同。

图一袖阀管结构示意图

图二注浆芯管结构图

五、施工工艺流程及操作要点

（一）施工工艺流程图

图三袖阀管注浆施工工艺流程图

（二）袖阀管注浆施工方法

1、钻孔

（1）成孔设备和钻进方法的选择：

地面注浆选用XY-100型钻机，针对较软土层采用合金钻具回转钻进方法成孔；

针对硬土层和破碎岩层采用风动潜孔锤冲击钻进，该钻机重量轻，利于迁移，并有较高的钻进效率。

（2）钻机安装：

底座水平，机身稳固可靠。

调整钻机高度，立轴对正孔位，将钻具放入孔口管内，使孔口管、立轴和钻杆在一条直线上，用罗盘、水平尺和辅助线检测立轴方向和倾斜角度。

（3）钻孔护壁：

采用优质稀泥浆护壁。

当砂层较厚、孔内塌孔时，用φ108mm套管护孔，待孔内注入套壳料并下入袖阀管后，才将φ108mm套管提出孔外。

（4）注意事项：

钻孔布置注意避开管线，并不得破坏既有的基础。

2、安装袖阀管、浇注套壳料及固管止浆

（1）钻孔至设计深度并采用清水洗孔后，立即将套壳料通过钻杆泵送至孔底，自下而上灌注套壳料至孔口溢出符合浓度要求的原浆液为止。

（2）依次下入按注浆段配备的袖阀花管和芯管，下管时及时向管内加入清水，克服孔内浮力，顺畅下入至孔底。

⑶灌入封闭泥浆（即套壳料）

套壳料一般以膨润土为主，水泥为辅组成，主要用于封闭袖阀管与钻孔孔壁之间的环状空间，防止灌浆时浆液到处流窜，在橡胶套和止浆塞的作用下，迫使在灌浆段范围内挤破套壳料（即开环）而进入地层。

套壳料浇注的好坏是保证注浆是保证注浆成功与否的关键，它要求既能在一定的压力下，压开填料进行横向注浆，又能在高压注浆时，阻止浆液沿孔壁或管壁流出地表。

套壳料要求其脆性较高，收缩性要小，力学强度适宜，即要防止串浆又要兼顾开环。

套壳料采用粘土和水泥配制，配比范围为水泥：

粘土：

水=1:

1.5:

1.88，浆液比重约为1.5，漏斗粘度24-26s；

实际施工时应通过多组室内及现场试验，选取最佳配比。

根据工程中的要求，套壳料凝固时间和强度增长速率应控制在2-5d内可灌浆。

套壳用量（m3）=1.3×

π×

R（钻孔半径2-袖阀管半径2）×

H注浆段高度。

套壳料浇注方法：

成孔后，将钻杆下到孔底，用泥浆泵将拌好的套壳料经钻杆注入孔内注浆段。

（3）固管止浆：

在袖阀管外花管与孔壁之间的环状间隙处下入注浆管，在孔口上部2米孔段压入止浆固管料，直至孔口返止浓浆为止。

止浆固管料采用速凝水泥浆，水:

水泥=1：

1.5。

可采用水玻璃或氯化钙作速凝剂。

图四袖阀管法施工程序图

3、待凝

要待孔口段止浆料凝固后才能灌浆。

待凝时间控制在2~5天以内。

4、开环灌浆

1开环：

灌浆的前期阶段，使用稀浆（或清水）加压开环。

在加压过程中，一旦出现压力突降，进浆量剧增，表示已经“开环”。

开环后即按设计配比开始正式注浆。

2灌浆：

采用双栓塞芯管进行灌浆。

根据各组注浆参数表要求，从孔底自下而上进行注浆，每排孔眼作为一个灌浆段，其段长为50cm。

3注浆液采用32.5普硅水泥，注浆时按先灌入稀浆后灌入浓浆的原则逐渐调整水灰比。

开环压力为0.35mpa左右，具体数值根据现场实验调整。

正常注浆压力为0.4-0.8Mpa。

注浆压力控制在1.0MPa以内，并由下而上逐渐减小，视具体情况分别采用或作适当调整。

4注浆次序：

每次都必须跳开一个孔进行注浆，以防止发生窜浆现象。

5间歇注浆：

全孔段注浆完成后，间歇一段时间再进行第二次注浆，间歇时间控制在10~30min之内。

5、终灌标准：

1当注浆压力≥1.0Mpa，吸浆量<

2.5L/min，稳定时间25min。

2发现被加固建筑物有上抬的趋势时，立即停止注浆。

3发生窜浆或浆液漏失严重时，立即停止注浆。

6、后备注浆措施

每孔注完浆后，用φ20水管插入袖阀管内，泵入清水把袖阀管内残留水泥浆冲洗干净，以备复注。

浆管口用胶布封上，以备在以后开挖过程中，地面出现沉降时，进行重复注浆。

7、压力注浆时的监测措施

在注浆过程中，要密切监测地面及建筑物的沉降情况，如发现被加固建筑物有上抬的趋势，立即停止注浆，严格控制注浆前后建筑物的上抬量不得超过2mm。

8、灌注材料及配比

用32.5R普通硅酸盐水泥作灌注主料，确定各种灌注材料的合理配比，在施工中使用的材料配比（重量比）如下：

1袖阀管套壳料：

水泥：

水——1：

1.5：

1.88（重量比，配方由现场试验最后确定）；

2固管料为单液水泥浆，配比为

水：

水泥——1：

1.5；

3袖阀管注浆的浆液配比

1~0.6：

1，先稀浆后稠浆。

如注浆效果较差时根据实据情况采用双液浆或超细水泥浆液。

4速凝剂：

如发现地下有水流通道，孔内漏浆严重时，可掺入适量的的水玻璃作为速凝剂。

水泥浆与水玻璃体积比C:

S=1:

（0.5～1），其中：

水玻璃：

浓度为45Be＇，模数n=2.4～2.8

六、劳动力组织

注浆施工人员一览表

工作类别

配备人数

备注

施工队长

1

专业技术人员

2

材料员

电工

焊工

钻孔班

4人/机，共16人

注浆班

6人/班，共18人

施工平台搭建

6人

杂工

5人

合计

53人

七、材料与设备

注浆设备一览表

设备名称

型号规格

主要性能

数量

钻机

XY-100

钻深100ｍ

4台

用于地面注浆、

注浆泵

BW-150

压力≥4.5MPa

2台

7.5KW

FBY-80/45

15KW

泥浆泵

BW-50

压力≥2MPa

1台

4.5KW

搅浆机

200L

快速型

5台

八、质量控制

制定技术管理制度和岗位制度，加强全面质量管理，建立健全全面质量检查监督机制和施工过程质量保证体系，采用“信息管理、动态施工”的科学施工方法，确保工程保质、保量，按时完成。

①按施工方案做好各项施工前的准备工作；

②做好技术交底工作。

工程项目技术负责人对施工员、机组队长进行技术交底，确保施工按方案要求进行；

③做好各种施工机械设备的保养、检修工作，保证施工过程中机械设备的正常运转；

④按方案提供的控制轴线和控制点，根据设计图纸测放出注浆孔位，开工前专人复核检查注浆孔位；

⑤袖阀管套壳料配方由现场试验最后确定，应严格控制，套壳料施工质量

的高低决定注浆施工的成败。

⑥钻孔机对准孔位，调整垂直度，保证垂直钻孔机对准孔位，调整垂直度，保证垂直成孔；

⑦严格控制注浆压力，开环压力为0.35mpa左右，正常注浆压力为0.4-0.8Mpa。

注浆压力控制在1.0MPa以内，并由下而上逐渐减小，注浆压力过小则效果不明显，注浆压力过大则造成浆液浪费。

九、安全措施

1、进场施工人员必须配戴安全帽。

按规定配齐其他安全防护装置。

严格按照操作规程和安全规程进行施工，确保施工安全。

2、每日收工时必须清理好现场，施工工具要摆放整齐，施工机械要及时清洗和检修，尽力搞好文明施工。

3、搞好消防安全。

努力协调好场地周围相关单位的关系等。

4、做好工人的安全教育工作，安全员要经常检查执行措施，做好事故预防性工作，保障施工工作顺利进行。

5、对注浆泵及钻机应专人负责使用及保养，防止危害他人。

6、经常检查所有电源线路，杜绝漏电触电事故发生。

搞好夜间施工照明。

十、环保措施

1、桩基周围挖、砌施工沟（槽），护筒埋设严密、不漏浆，用铁桶制作泥浆池循环利用，集中运出，防止施工过程中废浆横流。

2、施工中的多余泥浆应集中堆放管理，每天进行清理，严禁泥浆任意排放。

3、车辆离开施工现场前，必须做好清洗工作，以防将泥土带到公路上。

十一、效益分析

袖阀管注浆项目成本单价分析见下表：

袖阀管注浆项目成本单价分析表（延米）

项目名称

延米费用（元）

所占比例（%）

人工费

3.16

3.9

材料费

注浆材料

56.18

69.58

PVC袖阀管

7

8.6

机械费

成孔

10

12.38

注浆

4.4

5.4

合计

80.74

100

由以上单价分析来看，采用袖阀管注浆，影响工程成本的主要因素为注浆材料费、成孔费，二者的费用合计占到总注浆费用的81.96%，而上述两项费用在传统的花管注浆中也要发生；

但袖阀管注浆能够多次重复进行补偿注浆，同时又能根据需要分段注浆，克服了传统注浆工艺的两大缺点，其价值的提高是十分显著的。

采用本技术，施工效率高，一台钻机每天可成孔120米，成孔后可根据不同地层和施工需要注浆，避免不必要的浪费，注浆效果明显；

同时，地面操作施工方便，避免与洞内施工交叉作业，加快了施工进度，其综合的经济效益和社会效益十分明显。

十二、工程实例

（一）、加固区庄立交桥

广州地铁五号线淘区区间土建工程在YDK11+310—YDK11+400段穿过区庄立交桥，该段地质条件较差，处于黄花岗地层和三元里地层分界处，节理发育，地层破碎。

原计划采用长大管棚施工，实际施工中采用袖阀管注浆加固地基。

注浆从地面开始钻孔，注浆段在隧道顶部支撑结构面之上，进入中风化层1米以上，宽度保证基础两侧不少于2m。

主要是通过劈裂加密注浆加固全风化砂岩、全风化泥质粉砂岩或裂隙发育地层等，提高地层承载力。

通过对6、7、8、9、10五个月（7月份及8月份上半月停工）沉降数据进行分析，表明加固后沉降数据已收敛，截止11月10日隧道已全部通过区庄立交。

桥基沉降控制在设计允许范围内，得到了业主、设计、监理单位的认可。

（二）加固危房

广州市环市东路382～388号楼房1—4层建于1964年，房屋结构为五层砖混结构。

基础采用6米长打入式钢管桩，100#素混凝土条型基础，桩底标高为7.5m，砖墙承重，预制楼板。

距右线隧道拱顶最小竖直距离约6m。

楼房对应于右线隧道里程为YDK10+957 

～YDK10+996，楼房距右线隧道边距在9.9m～6.7m之间，楼房中部距右线隧道边距8.1m。

2006年7月12日至8月11日，施工YDK10+956.331～YDK10+996.131段存车线大断面，采用人工开挖，由于施工段地质条件较差，拱顶上部为全风化粉砂质泥岩，遇水液化，极易坍塌。

造成附近沉降观测点沉降加速，沉降速率为0.8MM/天，结构上开始出现微小的裂纹。

经业主、设计、施工和监理四方讨论论证，自9月23日到10月12日，对上述地段进行袖阀管注浆，在20天的时间内，共打入袖阀管126根，钻孔深度共1134米，注入水泥量为98.5吨。

注浆后从隧道内失水分析，注浆完成以后洞内失水明显减少，注浆前隧道内渗水处较多，渗水量较大，并且局部有水流，注浆完成以后局部水流消失，渗水的地方也减少很多，YDK10+964～YDK11+000处日出水量由注浆前的30余方减少到10余方。

从该房屋结构分析，进入8月份开始结构上开始出现微小的裂纹，至9月底该裂纹已扩大到2.5mm左右，即扩大速率为1.25mm/月，注浆完成以后至10月底该裂纹扩大为3.0mm左右，扩大速率为0.25mm/月。

至11月底隧道已顺得通过这两栋民居，该裂纹并没有明显扩大现象。

（三）顺利通过5H、6H危房

区间在YDK11+089～YDK11+143通过的5H、6H危房（门牌号：

环市东路396#、398#、400#、402#）房屋底距隧道拱顶间距离在21m左右，隧道平面投影侵入环市路400#东北角房0.9米，该民宅始建于1967年，1990年鉴定为危房并进行过修缮，根据有关调查资料显示，两栋房屋均为墙下钢筋砖条形基础，无地梁，基础垫层为砖碎四合土，砖墙承重，预制曲拱筒形楼板，各层均无圈梁和构造柱；

抗震、抗变形能力非常差。

为确保在施工中危房的安全稳定，经业主、设计、施工和监理四方讨论论证，决定在隧道和危房之间施作一道复合式截水帷幕，切断隧道和危房之间的水力联系，避免或减少隧道施工期间对危房产生失水沉降影响。

区间在YDK11+089～YDK11+143段及其附近地层自上而下依次为杂填土（素填土）、淤泥质土、淤泥质砂层、粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩，强中风化花岗岩地层断裂破碎。

附近区域地下水按赋存方式分为第四系孔隙水和基岩裂隙水，水位位于地表以下1～2.5m，其中淤泥质砂层和强中风化花岗岩层（断层破碎带）为主要含水层，含水丰富且导水性极强。

采用袖阀管注浆施工截水帷幕，截水帷幕施工结束后，在随之进行的通过危房的施工中，危房内侧水位稳定，危房沉降值较小，这充分证明了截水帷幕施工效果是有效的。