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公路工程—路基压浆施工工艺相关要求
因路基固结,地基适应期不足的原因,个别段落出现裂缝和沉降,在进行成因分析后确定可采取深层压浆进行处治的,按以下要求执行:
一、技术准备和所附内容要求:
1、收集裂缝段落地质情况、施工情况、设计情况;
2、根据裂缝分布位置、长度和收集的资料进行成因分析;
3、确定处治技术措施和处治范围;
4、编制施工方案,按规定程序报批;
二、深层压浆施工装置及设备要求
1、压浆装置压浆导管应采用国际低压流体输送用焊接管。桩端压浆导管公称口径©25,;桩侧压浆导管公称口径©20,。压浆导管上端均设有管螺纹、管箍及丝堵压浆管下端没有G1螺纹及用以旋转桩端压浆管的管箍。压浆导管的连接均采用套管焊接,焊接必须连续密闭,焊缝饱满均匀,不得有孔隙、砂眼。
2、压浆设备
压浆设备易选用3SNS、BW150等型号的高压注浆泵,并配以与注浆泵相匹配的泥浆搅拌机,水泥浆的输浆管采用高压流体泵送软管,额定压力不得小于8PMa。泵送压力表1个,。
三、施工工艺及要求
1、放样钻孔
按确定的处治范围进行平面孔,(可根据实际情况进行调整)间距梅花型进行布孔。采用机械钻孔,钻孔孔位、孔径、孔长应满足要求,要严格控制孔的垂直度、孔深应穿过回填土,并依据地质的具体情况确定进入原地基深度,原则上不少于
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1米,分层深度按2米、4米、6米…..,具体根据填土高度确定(见附图)。
2、配置压浆管根据孔深制作压浆管。压浆管的根数根据布置情况确定,并依据孔深计算出压浆管长度,压浆导管上端宜高于地面500mm(视具体情况可略作调整),桩端压浆导管下端口距孔底不大于500mm。压浆管采用直径为25mm的压力管制作,接头采用丝扣连接,两端采用丝堵封严。压浆管制作成压浆喷头(俗称花管),在该部分采用钻头均匀钻出4排(每排4个)、间距3cm、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头;用图钉将压浆孔堵严,这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置:当注浆时压浆管中压力将图钉弹出,水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入土中,而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。压浆管应预先焊接好,成孔后即进行安装。
3、压浆参数设计压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量、注浆压力及终止压力,因地质条件和回填土的不同,应采用不同的参数,工程实施前应先设定参数,然后根据设定的参数,进行试压最终确定压浆参数:水泥浆的配比设计是压浆的关键,合适的水泥浆必须满足:和易性好,硬化后孔隙率低,渗水性小,有一定的膨胀性,确保孔道饱满、密实、抗压强度高,有效的粘结强度和耐久性。一般情况下,水泥浆的技术条件应符合下列规定:
①-,,过小浆液流动性小,可注性差,达不到路基加固效果;过大则水量大,对路基土有较大影响,且结石体收缩率大,注浆后期效果差;
②浆体泌水率最大不得超过6%,拌和3小时后,其泌水率小于2%,泌水在
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24h内重新被浆体吸收;
③浆体流动度控制在14~18s,拌制30分钟后控制在50s内;
通过实验,浆体内可掺入适量膨胀剂,但其膨胀率小于5%。。为减少浆液结石后收缩空隙,搅拌时加入5%的混凝土膨胀剂。搅拌时按照试验配比进行配置浆液;
初凝时间不小于3h;
浆体搅拌及压浆时浆体温度小于25°C;
压浆量:是指水泥的用量,应由压浆深度、范围和土层类别,土的孔隙率、渗透性和施工工艺等控制,单孔注浆量可参照下式计算:
0=兀R2LKab
式中:R——浆液扩散半径:L――注浆段长度:K――土层孔隙率:
A——浆液充填系数:B——浆液损失系数:
4、压浆
压浆控制采用注浆量与注浆压力双控法:以水泥注入量为主,压力控制为辅(其中注浆量和注浆压力应根据孔深、孔径、孔端及地质等具体情况确定)。压浆控制要求:1)压浆开始时应先灌稀浆(即采用较大水灰比),,与此同时灌浆压力逐步加大,当水泥浆压入量达到计算值的75%,泵送压力超过计算值,可停止压浆;2)水泥浆压入量达到计算量的70%,泵送压力不足计算压力的70%,应调小水灰比,继续压浆;3)若水泥浆从邻孔溢出,则应调整水灰比,改间歇压浆到水泥量满足预定值;4)终止泵送压力不得小于IMPa。
压浆前要检查系统运转情况及各参数指标是否达到确定的参数要求,压浆时要做好压力、压浆量、冒浆量的测量工作,并做好注浆作业记录(包括成孔日期、压浆日期、水泥浆压入量、水泥浆泵送终止压力)及特殊情况处理记录。
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注浆过程必须注意注浆终止条件和注浆次序。一般而言,发生如下情
况之一者可停止注浆:1)注浆量达到计算要求;2)〜,且稳定5分钟以上;3)地面发生上抬(1〜2伽);
在选择注浆次序时,必须注意以下几点:1)在注浆时,应考虑注浆次序;2)先中间再周围,一般可注性好,浆液易注入;先周围再中间,注浆效果较好;3)一般原则是从外围进行注浆,逐步到内部,以获得良好的注浆效果。
压浆结束应立即拔除灌浆拴塞,立即插上堵塞,以便有足够的时间使灰浆充分凝固。如孔内浆液下降,应从缝隙处取浆液填至路面平齐。在不会回复压力,确保灰浆不会从孔中挤出时,方可将堵塞拔出,并用快凝水泥砂浆永久性密封孔口,并抹平。灌浆后残留在路面的灰浆要及时清扫并用水冲刷,避免灰浆流入路面缝隙,防止污染路面,影响今后沥青砼的粘结。压浆结束后24小时内禁止车辆通过压浆区,注浆后一般要保养20天以上。
5、压浆注意事项及处理措施
注浆中断:应尽量避免被迫中断注浆。注浆中断后应立即查明原因,采取有效措施排除故障,尽快恢复注浆。恢复注浆时宜从稀浆开始。若进浆量与中断前接近,则可尽快恢复到中断前的稠度,,注浆压力上升幅度较大,短时间内即结束注浆,说明被注介质内的裂隙被堵塞,应重新扫孔和冲洗后再行注浆;若仍无改善,则应考虑间歇一段时间后在附近钻孔补注。
注浆达不到结束标准:1)降低注浆压力,限制浆液流量,以便减少浆液在裂隙中的流动速度,使浆液中的颗粒尽快沉积。
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2)采用水灰比比较大的浆液,即提高浆液的浓度。3)加入速凝剂,如水玻璃等,控制浆液的凝胶时间。4)采用间歇注浆的方式,促使浆液在静止状态下沉积,根据地质条件和注浆目的决定材料用量和间歇时间的长短。若有地下水的流动,宜反复间歇注浆。5)若为填充注浆,可在浆液中加入砂等粗粒料,采用专门的注浆设备。
注浆管路堵塞:产生原因如浆液配比不准,速凝剂比例不当,此时应在注浆前进行室内和现场注浆试验,取得准确的设计参数。施工方面的原因,如施工工艺问题:搅拌站与注浆点的距离过大,输浆管弯道太多,浆液流动受阻;操作问题:如速凝剂计量不准,使得浆液凝胶时间缩短,在未达到注浆要求的距离时,浆液初凝而堵塞管路由浆液搅拌时外加剂加入顺序不符合要求也可缩短浆液凝胶时间,设备问题如注浆设备老化、阀门管路老化等影响浆液的流动。
浆液流失:采用速凝浆液,即在水泥浆液中加入速凝剂;采用水泥-水玻璃双浆液;控制水灰比,增加水泥用量。
桩体上抬和地面隆起:在进行注浆的时候,注浆压力过大,就有可能造成地面上抬,路基挡墙变形甚至崩塌。当注浆过程中发现地面有明显上抬现象或地面有隆起时,应立即降低注浆压力,再继续灌注一段时间停止,然后查明地面隆起的原因,采取有效措施。因此,在进行注浆时,应对地面和周边构造物进行观测。
四、压浆施工质量控制现场施工人员应认真作好施工记录,主要包括以下几个方面:
(1)、详细记录每处钻孔位置;
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(2)、认真填写压浆记录,由项目部派专门技术人员对每台压浆机进行全程监控,压浆材料的配合比必须准确,并对每个孔的孔号、孔深、稳定压力、最大压力、始压时间、终压时间、稳压时间、压浆量进行详细记录;
根据纪录,每天整理出当天灌浆面积合计和用料数量(含人工、材料机械等),以便以后进行经济分析。
(3)、定期制作灰浆试块进行抗压强度试验,掌握第一手资料,准确掌握开放交通所需的最短时间;
(4)、压浆必须按照一定顺序进行,一般应先压横缝两侧的孔,再压其它孔,依次向前推移。压浆时对每个孔位的压力和时间应严格把握,压力达不到不行,达到了不稳定也不行,稳定时间对压浆结果有很大影响;
(5)、同一孔道压浆应一次完成,不得中途停压。因故中途停压不能连续一次压满时,应立即用压力水冲干净,研究处理后在压浆;
(6)、互相串通的孔道应同时压浆;
(7)、制作试件的水泥浆应由出浆口提取;
(8)、水泥浆在拌浆机中的温度不宜超过25°C,夏季施工采用降温措施(降水温及掺减水剂等);同时尽量安排在早晚压浆。
五、施工注意事项:
1、施工现场必须严格执行保通方案要求条款,注意施工安全;
2、脱空区布孔的范围可适当扩大,在反射裂缝两侧沿走向布置,用梅花形;
3、压浆过程中,应注意预防发生冒浆、串浆等质量通病。
六、安全保通
1、施工标志牌摆设严格按照交通安全要求摆放,距离不小于200米,施工机械物资放置安全区外;
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2、所有人员不得随意横穿公路;
3、发电机及所有电器设备、线路必须有明显标识,由专职电工负责维护;
4、施工人员必须穿统一醒目服装或反光背心,施工垃圾不得乱丢乱放,并及时清运出施工现场,保持现场整洁;
5、注浆憋压时人员要脱离危险范围,防止管线及高压器械故障伤人。
七、文明施工
1、施工场地布置整洁有序,机具、材料合理摆放;
2、施工人员统一服装;
3、废浆废水及时清理;
4、路面清扫干净,不留任何施工废弃物。
八、压浆完成后的检测及质量评价
1、选取代表性钻孔进行注浆前后注水试验检查对比,观测注浆前后单位长度吸水量变化情况,一般注浆后单位长度吸水量降低达95%~99%,证明注浆效果明显;
2、对检查孔钻探抽芯,各注浆段检查孔的抽取均按孔数的5%确定
分别起于全段的始、中、末段,检验芯样评价压浆的质量效果;
钻孔压浆平面示意图
附图1)
KXX+XX
A排
•
—•
•
•紧急停车带•
•
B排
•
•
•
•
•
•
C排
•
丄•
J
•
•
•
•
D排
•
•
•
•
•
•
E排
•
•
•
•
行车道
•
•
F排
•
•
•
•
•
•
G排
•
•
•
•
•
•
H排
•
•
•
•
•
I排
•
•
•
•
•
•
超车道
钻孔压浆剖面图
附图2)
A1
A2A3
A4A5
A6A7
AXA
注:A排孔深为hl米、h2
B排孔深为h3米、h
C排孔深为hl米、h2
l0