径向注浆和基坑周边帷幕注浆施工要点

（四）径向注浂施工要点1、 径向注浆的参数确定现场注浆施工中应根据地层特点，不断地进行注浆参数的动态完善和调整，以适应地层注浆加固。径向注浄主要参数为：注浆速度： 5 100L/lin ；注浆终压： 2 3MPa；3）单嬔注浆量：按公式Qn R 2 h(1)式中： Q 单孔注浆量（ m3）；n 地层孔隙率；R 浆液扩敡卂径 (l) ；h 注浆段长度 (m)； 浆液有效填充率（取0.6 0.9）； 浆液消耗率（取 10% 30%）。2、 注浆材料径向注浆作为工程结构的一部分，它起到加固堵水和抗水压的作用，因而在选择径向注浆材料时一定要综合考虑注浆材料的耐久性、高强性以及收缩性和无污染性。因此，选择普通水泥单液浆、超细水泥单液浆作为径向注浆材料，径向注浆材料配比参数如表1-1。表 1-1 径向注浆材料配比表序号浆液名称原材料要求宜选择配比 （水灰比）1普通水泥单液浆（简称C 浆）PO32.5R 以上普通硅酸盐水泥0.6 ：10.8 ：12超细水泥单液浆（简称MC 浆）MC 20 细度以下超细水泥0.6 ：10.8 ：1综合对比四种注浆材料的性能，分析浆液的优缺点，界定其作用范围如表1-2表 1-2径向注浆材料性能特点及施工范围界定表材料名称优点缺点使用范围普通水泥凝胶时间长， 具有较长的初凝时间长，易被地下水稀释，适用于水量小、 低单液浆可注期。 注浆时能够得到较影响其凝胶化性能和强度，因而水压、宽裂隙的地大的注浆量和注浆加固范不宜在水压高、水量大的条件下质条件下径向注围。具有极高的抗压、抗采用。颗粒处粗，在砂层微小浆剪强度， 能得到较好的径向裂隙条件下注浆困难。收缩率注浆加固效果。单价低较大，不宜在对防水等级要求很高的条件下采用超细水泥终凝时间较长， 具有良好终凝时间较长，受地下水稀释适宜于各种地层单液浆的可注期， 能够得到较大的影响，对其凝胶化性能会产生影的径向注浆加固，注浆量和注浆加固范围。 响，因而在水压高、水量大条件特别是砂层、 淤泥固结体抗压、抗剪强度极下会有一定的浆液损失。单价粉质粘性土层等高，能得到最好的注浆加固高。略有收缩性，不宜采用大填充性溶洞地层效果。颗粒细， 在地层中，水灰比进行注浆加固施工应采用该种注浆特别是砂层中能得到其他材料浆液不具有的渗透和劈裂效果，是径向注浆的最佳材料3、 注浆管材1) 当地层裂隙不太发育时，径向注浆管采用钻孔后下入孔口管进行注浆施工，孔口管采用直径 42mm 焊接钢管，长度 1m。2) 当地层裂隙比较发育时，或在溶洞间隔地段及溶洞区段，径向注浆要求很高，因而宜采用 TSS 管（即单向袖阀式注浆管）结构，以减少或防止注浆施工中串浆的发生，从而提高径向注浆加固效果。TSS 管直径 42mm，长度为钻孔深度。4、施工工艺流程径向注浆施工工艺流程如图所示。图 1.1 径向注浆施工工艺流程图4、 注浆方式径向注浆采用全孔一次性注浆方式进行施工。5、 注浆顺序注浆顺序宜按两序孔进行，即先跳孔跳排注单序孔，然后注剩下的二序孔。这样，通过实施约束型注浆模式，实现挤压密实的注浆目的。6、注浆结束标准控制一序孔注浆结束标准以定量定压相结合的原则进行控制。注浆施工过程中，以定压为第一控制原则，如果长时间注浆压力不上升，应将注浆材料调整为 HSC 单液浆，如果住一段时间后压力仍不上升， 可按定量标准进行注浆控制。 二序孔注浆结束标准以必须达到设计注浆终压的原则进行控制。7、注浆效果检查评定1）径向注浆所有注浆孔的注浆P-Q-t 曲线必须符合设计意图。2）径向注浆结束后应达到设计规定的允许渗漏水量标准要求。（五）基坑帷幕注浆施工要点1、注浆参数基坑工程注浆参数如表1-3 。表 1-3 基坑工程注浆参数表参数名称桩外止水帷幕桩间止水基底止水帷幕基坑开挖前止基坑开挖后水止水扩散半径 /m0.6 0.80.6 0.80.4 0.60.6 1注浆终压 /MPa1 21 22 31 2浆液凝胶时间30sec 3min30sec 3min30sec 1min30sec 3min注浆速度 /(L/min)20 4020 4020 4020 40注浆分段长度 /m0.4 0.60.4 0.60.4 0.60.4 0.6单孔分段注浆量 /m3采用公式计算采用公式计算定压注浆采用公式计算2、注浆材料工程抢险注浆根据涌水、 涌砂规模按桩外止水帷幕或基坑开挖前桩间止水设计基坑工程注浆一般要求浆液具有可注性、可靠性、可控性、无毒性污染性，因此，根据地质条件特征和工程要求， 注浆材料选择采用普通水泥水玻璃双液浆和超细水泥水玻璃双液浆。普通水泥水玻璃双液浆配比：水泥采用普通型或早强型32.5R 以上普通硅酸盐水泥。双液浆浆液配比为：水泥浆水灰比0.6 ：1 1.5 ：1、水泥浆与水玻璃体积比1：1 1：0.3 、水玻璃浓度 25 35Be、缓凝剂掺量0 3%。超细水泥的粒度选择应根据注浆对象特征，采用JCKing 可注性判式D1515ND 85进行确定。超细水泥水玻璃双液浆配比：超细水泥浆水灰比1.5 ： 1 2：1、超细水泥浆与水玻璃体积比 1：1 1： 0.3 、水玻璃浓度 2535Be、缓凝剂掺量 0 3%。式中： N 为注浆比； D 为地层的粒径累计曲线的15%的颗粒直径； D 为注浆材料粒径累1585计曲线的 85%的颗粒直径。3、基坑周边帷幕注浆施工工艺及流程钻孔安设注浆管注水试验配制浆液注浆作业No第一段注浆达到要求Yes注第二段No所有段达到要求补注Yes结束注浆图袖阀管注浆施工工艺流程图(1) 注浆方式为了提高注浆效果， 桩外止水帷幕、 基坑开挖前桩间止水、基底止水帷幕、 工程抢险注浆采取袖阀管后退式分段注浆；基坑开挖后止水采用花管一次性注浆。（ 2）注浆控制桩外止水帷幕、 基坑开挖前桩间止水、 基底止水帷幕、 工程抢险注浆采取两序孔注浆控制，一序孔为单号孔，一般采取定量注浆；二序孔为双序孔，一般采取定压注浆。基坑开挖后止水采取定压注浆。4、注浆效果检查评定注浆效果检查是评定注浆效果好坏，保证工程施工安全，确保工程施工质量的关键。根据以往工程施工经验， 对于基坑工程注浆， 拟定表 1-4 注浆效果检查参考方法及标准。 该方法及标准有待于今后类似工程的检验，并期待国内制度相应的强制性标准。表 1-4基坑注浆效果检查必检项目标准注浆效果检查方桩外止水桩间止水基底止水帷工程抢险基坑开挖法帷幕基坑开挖后止水幕注浆前止水符合设计P-Q-t 曲线法的定量、定涌水量对堵水率 90%压控制原比法以上则检查孔观察法不坍孔丌坍孔岩心宄整检查孔取心泔岩心完整岩心完整10-5 cm/r10-5 cm/s渗透系数测试泔10-4 cm/s水位稳定水位稳定10,5 #m/s水位推测法水佌稳定水佅稳定地表稳定地表稳定变形推测法地表稳定地表稳定5、注浆孔的布置与钻孔施工注浆孔布置及设计注浆孔布置可按照实际情况、地质、 周边环境、 围护桩种类等因素进行综合选取，常用的孔位布置型式有梅花形布置、矩形布置等。钻孔施工及工艺该注浆方案施工工艺为先用地质钻机钻孔，成孔后下入注浆管，然后封孔准备注浆。6、影响帷幕质量的因素a 注浆孔布设模式；b 现场注浆孔布设间距；c 注浆孔布设垂直度；d 注浆孔的封孔质量；e注浆材料： f 注浆参数； g 机械设备配套；h 劳动力的配备以及施工人员的素质；i 挖孔桩的施工现状。现场注浆孔布设对于实际注浆施工，若实际施工注浆孔布设间距大于设计间距，那么在施工中， 必定要有部分区域未被浆液填充， 从而形成注浆盲区， 给施工带来危害； 若实际施工注浆孔布设间距小于设计间距，那么在施工中，将给临近孔的注浆造成困难，易出现串浆、注不进浆、下不进芯管等情况，严重地影响整体注浆效果。因而，对于注浆施工，规范规定注浆孔布设孔位误差应为 10cm以内，该规范规定对保证注浆效果是合理必要的。综上所述， 为确保注浆施工质量，对于注浆孔位应严格按照设计布设，提高布孔质量， 孔位偏差应符合规范标准要求，为此需做到以下几个方面的内容：a 严禁现场技术人员随意放大注浆孔间距，应严格按照设计技术交底；b 现场钻孔人员对钻孔定位应定位、复测，确保钻孔位置的准确。注浆在注浆施工过程中， 当正常注浆的孔数越多，比率（指正常注浆孔数占总注浆孔数的百分比）越高，即发生串浆、下不进芯管等现象的注浆孔数越少，那么注浆施工的质量就会越好。串浆串浆是指在注浆过程中， 浆液由正在注浆的注浆孔中经过溢浆孔溢出， 再经过地层进入未注浆（或已注浆）的注浆孔中的一种现象。造成串浆这一现象的主要原因是注浆管丝扣脱节， 浆液经丝扣脱节的部位进入注浆管内， 堵塞注浆管，形成串浆，产生串浆的基本原理如下：a 浆液首先充满注浆孔内的注浆段，b 在注浆压力条件下，浆液压开橡胶套，经溢浆孔溢出。浆液顺注浆管外壁经回填部位向上流动；c 若回填较密实， 浆液向上流动后不久，随着浆液粘度增大，达到初凝， 回填层被加固密实，这样浆液就进入地层，从而达到加固地层的目的。d 若回填较松散，浆液将向上流动，至混凝土封闭层，顺封闭层和地层交界的水平流动；e 随着浆液粘度的增大， 以及地层被有效地填充加固， 从而形成以注浆管为中心的地表隆起；f 当地表隆起较大时易造成未注浆的注浆管连接丝扣拉脱， 从而浆液经丝扣拉脱部位进入未注浆的注浆管；g 若设计注浆量较大，那么浆液同样会沿地层裂隙经未注浆的注浆管的外壁，经丝扣的拉脱部位进入未注浆的注浆管；根据以上理论分析为避免串浆发生，应做到以下几点。a 注浆方案的设计者应具有丰富的专业技术，同时，应在现场进行试验确定方案、参数，并在施工中不断调整；b 强化注浆孔的回填和封孔质量，应用豆石或粗砂回填密实；c 注浆参数应不断调整完善，以适应地层，减少地表的隆起；d 应尽量选用合理的注浆材料，提高帷幕质量；e 应分序进行钻孔、注浆作业。下不进芯管下不进芯管是袖阀管注浆过程中常发生的一种现象，它是指注浆芯管无法下入注浆管内部，或者无法下到指定的部位进行正常注浆作业。 下不进芯管的主要表现及原因分析见表所示。表 9.2.3下不进芯管原因分析表序号表现原因1注浆管已串浆，但串浆数量少，不足以由注设计不合理， 封孔不密实， 注浆引浆管冒出起死回生表隆起过大，发生串浆。2注浆管丝扣脱节3注浆管扭曲钻孔垂直度不够4注浆管内进砂未加闷盖或橡胶套， 砂子由表表或地层进入注浆管。针对下不进芯管，应采取适当措施进行解决处理：a 提高钻孔垂直度，必要时采取套管跟进钻孔；b 注浆方案的设计者应具有丰富的专业技术，同时，应在现场进行试验确定，并在施工中不断调整；c 强化注浆孔的回填和封孔质量，应用豆石或粗砂回填密实；d 注浆参数应不断调整完善，以适应地层，减少地表的隆起；e 应尽量选用合理的注浆材料；f 应分序进行钻孔、注浆作业。冒浆冒浆是指注浆施工过程中，浆液由地表或管线冒出。冒浆的发生不但会造成浆液流失浪费，而且使注浆施工不能达到设计意图，更有甚者会造成施工区域的管线破坏。因此，施工中应采取各种措施预防和处理冒浆现象。冒浆产生的原因a 注浆孔封孔质量差，浆液极易沿注浆孔外壁上升至混凝土封闭层，由混凝土封闭层的薄弱部位冒出；b 注浆速度及注浆压力过大；c 未施作混凝土封闭层；d 靠近注浆区域近距离施工，浆液沿施工处冒出；e 挖孔桩护壁薄弱，浆液沿薄弱环节冒出。预防和处理措施a 注浆区域应施作混凝土封闭层；b 加强注浆孔的封孔质量；c 据统计，冒浆一般发生在注浆周围6m范围内，因而注浆施工过程中，在距注浆施工6m范围内应严禁其它施工作业；d 冒浆一般产生在距地表下6m的注浆带，因而若距地表下6m注浆带注浆施工时，应采取有效的技术措施，例如加密注浆孔，采取减量减压，采用超细水泥等细颗粒注浆材料等措施；e 地表冒浆时，一般可采取间歇注浆措施；若无效，可采取换孔作业，以后再进行补注；f 注浆过程中，应加强监测，观察周围管线内是否冒浆，若发现，应采取调整浆液配比，缩短凝胶时间，瞬时封堵孔洞；g 挖孔桩冒浆问题的处理较为困难， 仅能靠提高挖孔桩护壁混凝土浇筑质量加以解决， 同时，帷幕的施作一般应在挖孔桩开挖前进行。卡管卡管是指注浆芯管掉入或卡入注浆管内无法提出的现象。产生卡管现象， 会使注浆管及芯管、花管报废，无法继续正常注浆或重复注浆。卡管现象在工程前期多次出现。a 产生卡管的原因工程施工难度大， 在 30m深度采用袖阀管注浆工艺施作帷幕国内无先例； 工人对工艺不熟悉，虽经短期培训， 但仍不熟练；芯管质量差，易拨断； 丝扣加工和管箍不配套或注浆管未连接好，提管时易脱扣或卡住止浆塞；注浆管加工粗糙，造成下管时止浆塞脱落或反转，提管时阻力大；下管或注浆时不小心，芯管掉入注浆管中，无法取出；止浆塞和注浆管不匹配，返浆严重；注浆造成注浆管变形；发生串浆现象；注浆孔成孔质量差，下管时注浆管弯曲。 b 解决卡管的措施加强研究工作， 提高工艺的可行性；对工人进行技术培训，提高工人对工艺的熟悉程度；采用国标加厚型镀锌管加工芯管；提高芯管及注浆管的加工质量；提高钻孔及下管质量；加强注浆作业人员的责任心；调整合适的注浆参数，减少串浆、下不进芯管等现象的发生；必要时采用超细水泥水玻璃双液浆。隆起效应注浆施工中， 难免会出现局部浆液不均，会产生隆起等现象，为分析注浆时地表所产生的隆起效应，针对注浆施工，在注浆影响区域布设了若干条监测主断面，并对其加强监测，分析出隆起规律，并监测对周边环境的影响7、技术及质量保证措施为确保注浆施工质量，在施工过程中应严格遵守执行以下技术保证措施：严格控制注浆孔布设的间距和排距， 采用罗盘定位等措施控制误差， 钻孔水平误差 10cm，钻孔垂直度误差 1.5%；钻孔完成后安设注浆管时，注浆管应高出地面 5cm，并旋紧上闷盖，以防止泥浆及其它杂物进入管内，影响注浆施工；保证料源固定和材料供应， 如需更换材料， 应及时通知注浆技术人员作配比试验以确定注浆参数，保证注浆质量；注浆材料配比对工程质量影响较大， 应严格按材料配比进行浆液配制， 严禁擅自改变浆液配比；注浆施工工艺采取分段后退式注浆， 为确保注浆区域在垂直方向上的连续性， 严禁超长提升芯管；严格按注浆参数进行施工，不得随意更改；注浆过程中水泥及水玻璃浆液必须经常搅拌，保证浆液的均匀混合。注浆过程中应做好详细的注浆记录，加强周边环境巡视，并对浆液进行凝胶时间的测定，确保注浆施工效果及安全。在地表布设监测点， 对注浆过程中的地表隆起进行监测， 及时反馈信息， 完善注浆施工参数。