勘探孔洞封堵施工方案讲解

目录第一章前言

第一节编制依据

第二节工程概述

第二章施工部署

第三章封堵方案及施工方法第四章质量保证体系及措施

第一章前言

第一节编制依据

1-1编制依据

（1）依据天津滨海国际机场交通枢纽扩建中心工程土建施工第4合同段施工承包合同的相关条款；

（2）天津滨海国际机场扩建配套地下交通工程—机场站《岩土工程勘察报告》；（3）【2012】TS 07专题会议纪要：勘探孔封堵专项交底及洽商会；

（4）根据工程特点及地质情况，选择符合本工程的技术规范、行业标准、法律法规；

适用于本施工方案的相关规范如下：

地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999

建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002

地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范GB50307-1999

地下防水工程质量验收规范GB50208-2011

岩土工程勘察规范GB50021-2009

建筑施工安全检查标准JGJ59-2011

建筑地基处理技术规范JGJ79_2002

岩土工程技术规范DB29-20-2000

天津市建设工程文件归档整理规程DB29/T-86-2011

天津市建设工程施工现场安全管理规程DB29-113-2011

建筑基坑工程技术规范YB9258-97

第二节工程概述

2-1工程概述

2-1-1工程叙述

本标段为天津滨海国际机场扩建配套交通中心工程土建施工第4合同段，主要负责完成交通中心工程1-1轴至12轴以西2.8m范围内地下结构施工，该部分全长232.227m，宽71.32m~88.7m，建筑面积约38400m2，主要包括4区范围内的地

铁2号线机场站、城际铁路机场站、部分换乘通道、西侧地下停车场，还包括6区范围内的连接通道。

2-1-2 工程概况

机场交通中心工程采用盖挖逆作法施工，标准段单层结构基坑深度为12.65m，双层结构基坑深度为22.36m（均为考虑底梁下返基坑深度），原设计围护结构采用地下连续墙，墙厚800mm、1000mm 、1200mm三种，墙深：1200mm厚：47.7m、30.2m、49.2m；1000mm厚：40.05m、41.55m；800mm厚：28.7m。

2-2 工程地质与水文地质情况

本标段为地下一层、局部二层框架结构，负一层底板埋深12.65m，局部负二层底板埋深23.86m如图2-3。

图1 结构剖面示意图

根据上图得知本标段地下结构地下一层部分涉及7个土层，自上而下分别为：①填土层，主要素填土、耕植土，土层含少量碎砖块、石子及生活垃圾、植物根茎等。④黄褐色粘土，为含铁锰质结核，土质相对较好。⑥2灰色淤泥质粉质粘土，为含有机质、贝壳碎屑，夹少量粉性土。⑥4灰色粉质粘土，为含有机质、贝壳碎屑，夹少量粉性土。⑥5灰色粘土，为含有机质、贝壳碎屑。⑦灰色粉质粘土，为含有机质，夹泥炭层。负一层基础底板位于⑦灰色粉质粘土层上。

地下二层部分涉及4个土层，自上而下分别为：⑦灰色粉质粘土，为含有机质，夹泥炭层。⑧1灰黄色粉质粘土，土层含氧化铁，贝壳碎屑等。⑧2灰黄色粉质粘土，土层含云母、石英等。⑨1灰黄色粉质粘土，土层含氧化铁，姜石等，

夹薄层粉土。局部负二层基础底板位于⑨1灰黄色粉质粘土层上。

本标段土层自上而下分布多层承压含水层，⑧2为第一层承压水，含水层埋深13.6m，承压水水头埋深3.17～4.76m，水头标高-0.63～-1.69m，⑨2为第二层承压水，含水层埋深26.2m，承压水水头埋深 4.6～7.06m，水头标高-2.3～-3.6m，（11）2、（11）4、（12）2、（13）1夹为第三层承压水，含水层埋深46.1m，承压水水头埋深7.6～8.84m，水头标高-4.79～-5.9m。（11）4层与（12）2层微承压含水层之间水力联系密切，（11）4、（12）2微承压含水层均与⑨1层微承压含水层具有较小水力联系与⑧2层水力联系不明显，⑨2层微承压含水层与⑧2层具有较小水力联系。地连墙截断第一～三层承压水层。

2-3勘探孔概况

根据《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）第6.0.1条要求，本次勘探单位对所有勘探孔施工结束后，均进行了回填封堵，施工工艺采用水泥浆，利用钻机泥浆泵对其由下至上进行灌注回填，封堵深度与勘探孔深一致，钻孔孔径108mm，钻杆直径67mm。

《岩土工程勘察报告》中勘探孔坐标与实际施工孔位一致，但在本次勘察单位勘察过程中，四标段范围个别勘探孔中遗留钻具，遗留钻具的勘探孔位及钻具类型、深度等见表一、图2。

表一 4标段遗留钻具勘探孔一览表

勘探点号

坐标

深度范围

遗留钻具类型尺

寸

X Y

SXJ28 300599.6 113490.1 43~95m Φ60mm静探护筒SXZ37 300628.5 113541.3 70~91m Φ108mm岩心管SXZ40 300662.1 113554.4 43~95m Φ42mm钻杆

天津滨海国际机场扩建配套交通中心工程土建施工第4合同段勘探孔洞封堵施工方案

天津三建建筑工程有限公司

5

图2 遗留钻具勘探孔平面位置示意图

其中SXZ40勘探孔位于城际基坑内，SXZ37、SXJ28分别位于换乘通道基坑和西侧地下车库基坑内，由于勘探孔深达95m ，为了防止在开挖过程中，造成承压水从勘探孔孔位中涌水，对基坑安全造成严重影响，为此采用旋喷桩对该三处勘探孔进行封堵处理

第二章 施工部署

1、人员组织

序号 岗位名称 人数 职 责 范 围 备 注

1 旋喷工 3 旋喷注浆

2 制浆工 2 水泥浆调制

3 机械操作工 3 机械操作

4 电工、修理工 1 用电安全管理、设备维修 5

搬运工 4 负责地下材料的搬运

合计人员

13

2、机械组织

序号 设备名称

规格 单位 数量 备注

1 双高压三重管旋喷钻机

PH-5A 台 1

2 液压钻机 XU-300 台 1

3 开孔钻机 XY-3 台 1

4 高压注浆泵 XPB-16

5 台 4 5 泥浆泵 BW-250

台 4 6 注浆管总套 套 1 7

浆液搅拌机

台

1

第三章 封堵方案及施工方法

3-1 施工概述

结合水文地质概况，勘探孔洞穿透了第三层承压含水层，对基坑影响颇大，可能在基坑开挖过程中出现管涌，为此，采用1Φ1000mm@700三重管双高压旋喷桩进行封堵，封堵深度穿透第三层承压含水层隔水底板，见图3~图5。

图3 旋喷桩平面施工示意图

图4 SXZ40（城际基坑内）勘探孔封堵深度

图5 SXZ37、SXJ28勘探孔封堵深度

3-2施工方法 1、施工工艺流程

图7 三重管双高压旋喷桩施工流程图

测量放线定位 引钻钻机就位

插管旋喷作业

旋转提升 高压泵送浆液

钻进护壁成孔

高压水泵送水

启动空压机送风

观察旋喷参数

孔内保持满浆 下一循环开始

图6三重管双高压旋喷桩工艺流程图

高压水泵

图8 三重管双高压旋喷桩注浆示意图

2、施工准备

（1）施工准备应符合下列要求

1）平整场地、清除地面、地下障碍，当场地低洼时，回填粘性土料，但不得回填杂土，当地表过软时，应采取防止施工机械失稳的措施。

2）布置开挖冒浆排放沟和集浆坑。

3）基线、水准基点、桩位和桩基轴线定位点等，应复核测量并妥善保护。

4）建齐现场施工用的临时设施，如供水、供电、道路、临时房屋、工作台以及材料库等。

（2）三重管双高压旋喷机械组装和试运转应符合如下规定：

1）机具组装

①机具就位，布置泥浆泵位置。

②安装水泥浆液制备系统。

③管线连接：用高压胶管连接三重管导流器输水口与高压水泵出水口；用中压胶管连接导流器输气口与空压机风管出口；用中压胶管连接导流器输浆口与泥浆泵出口。

2）试运转

高压水泵泵压保持38±2Mpa，空压机风压保持0.7Mpa，水泥浆泵泵压保持25Mpa，浆液射流同轴喷射。

3）主要机具设备

准备的高压旋喷注浆的施工机具和设备，应由高速浆液搅拌机，高压发生设备、钻机注浆、专用旋喷管及高压管路等部分组成。并应配备风压和风量计、流量计、压力表、配电装置和中、低、高压胶管快速接头等设备及水、浆的自动记录仪及相应的转速、提升速度自动记录仪。

导流器在高压下应能旋转灵活，喷嘴材质应具有高耐磨性。

3、施工步骤

（1）钻机就位

将钻机安置在设计桩位上，使钻头对准桩位中心，同时做水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，严格保证钻孔的垂直度。

（2）钻孔

利用XY-3型钻机造浆护壁钻孔至设计深度，进行引孔，钻孔直径为150mm。同时进行泥浆护壁。

（3）插管

将喷射注浆管插入到预定深度，插管过程中为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射浆，边插管，水压力一般不超过1Mpa,如压力过高则易将孔壁射穿。或者可以采用其他保护喷嘴防堵的手段。

（4）喷射注浆

当喷射管到达预定深度后，由下向上进行喷射注浆。值班技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，随时记录好各项技术参数。注浆管分段提升的搭接长度不小于300㎜。

（5）回填注浆

喷射注浆完成后，为使桩体顶部不出现凹穴，采取回灌浆补灌桩顶。

（6）冲洗

施工完毕，把注浆管与机具设备冲洗干净，管内不得残留水泥浆。

（7）移机具至下一桩位。

4、喷浆浆液注意事项

使用的浆液应遵循下列原则或按甲方和监理指示执行。根据机场地区的地质情况，双高压旋喷桩施工深度进入两层承压水层，因承压层中透水性好，故在水泥浆液中掺入适量的水玻璃及水泥絮化剂，使浆液在承压水中流动性差，易在承压水中形成水泥浆固结体。掺入量如后技术参数表。

（1）高压旋喷注浆用的浆液主要材料为水泥，水泥在使用前应作质量鉴定，搅拌水泥浆液所用的水应符合混凝土拌合用水的标准。

（2）旋喷用水泥浆液，可根据工程需要加入适量的外加剂及掺合料构成复合浆液。所用外加剂和掺合料的数量，应通过试验确定，选用前应报甲方和监理批准。

（3）旋喷用水泥浆液应根据工程需要选用，并应符合下列规定：

采用强度等级不低于32.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，喷入浆液的水灰比为0.75:1。水泥应新鲜无结块，过0.08mm方孔筛的筛余量不大于5％。

（4）旋喷施工所用水泥浆液存放的有效时间，应符合下列规定：

1) 当气温在10℃以下时，不宜超过5小时。

2) 当气温在10℃以上时，不宜超过3小时。

3) 当浆液存放时间超过有效时间时，应降低标号使用。必要时按废浆液处理。

4) 浆液存放时应控制浆体温度在5～40℃范围内。如超出上述规定应弃除。

不同生产批号的原材料的各种不同配比的浆液应留取样品制作成试件进行浆液和浆液凝固体的物理性能、力学性能试验，并将成果资料一式4份报送甲方和监理。

浆液性能试验的内容为：比重、粘度、稳定性、初凝、终凝时间。

凝固体的物理性能试验内容为：抗压、抗折强度。

5、施工技术措施

（1）按设计图纸文件及甲方指示，以及监理监督下，形成施工平台，施工平台高程误差应控制在±15cm的范围内。

（2）按图纸文件及甲方和监理指示放样钻孔，孔位偏差≤5cm，钻孔孔底偏斜率不应大于0.5%。成孔孔径110～150mm。应提出成孔方式，经现场试验，并报请甲方和监理批准后方可实施。

（3）使用钻机成孔时成孔后必须注入泥浆固壁，以利顺利成孔和保证孔壁稳定。孔的偏斜度和喷管喷嘴插入的深度必须得到甲方和监理的验证。

（4）所使用的固壁泥浆应通过试验确定，确定选用的泥浆性能标准应报送甲方和监理批准。

（5）高压旋喷注浆参数可按下表7选用，并在施工中优化。

表4三重管双高压旋喷注浆技术参数表

旋喷注浆方法双高压法备注

水压力(Mpa) 38

流量(L/min) 60~80

喷嘴孔径(mm)及个数 1.7~1.9(2个)

空气压力(Mpa) 0.6~1.2 风量(m3/min) 0.8~1.5 喷嘴间隔(mm)及个数1~2(2个)

浆液

压力(Mpa) 25

流量(L/min) 130~150

提升速度(cm/min) 8~10

旋转速度(r/min) 10~12

每米双高压旋喷桩水泥掺量（kg）800~900

水玻璃(外加剂) 3~5% 水泥量

水泥絮化剂(日产外加剂) 3‰水泥量（6）当旋喷管插入预定深度时，应及时按设计配合比制备好水泥浆液，并应按以下步骤进行操作：

1) 按设计转速原地旋转旋喷管。

2) 按设计旋喷方法，输入水泥浆液、水和压缩空气，待泵压和风压升至设计规定值并孔口返浆且返浆比重必须大于1.3，提升旋喷管。

3) 按设计的提升速度提升旋喷管，进行由下而上的旋喷注浆作业。

（7）水泥浆液应严格过滤，并按喷嘴直径设置两道过滤装置：在制备水泥浆液搅拌罐和泥浆泵吸浆搅拌罐之间设一道过滤网，在泥浆泵吸浆管尾部设一过滤器。

（8）在旋喷作业过程中，应经常测试水泥浆液的进浆和回浆比重。当浆液

比重与上述规定水灰比的浆液比重值误差超过0.1时，应立即停止旋喷作业，并应重新调整浆液水灰比。

（9）水泥浆液应随配随用，并应在旋喷作业过程中连续不停地搅拌。一次搅拌量宜为1.0m3。

（10）在旋喷作业过程中，拆卸注浆管节、二管和三管后，重新进行旋喷作业的搭接长度不应小于0.3m。

（11）旋喷注浆过程中，应按设计文件要求或甲方和监理指示经常检查，调整高压泥浆(水)泵或低压泥浆泵的压力、浆液流量、空压机风压和风量、钻机旋转和提升速度以及实际的浆液耗用量。

（12）旋喷注浆过程中，冒浆量小于注浆量的20％时为正常现象。超过20％或完全不冒浆时，应采取下列措施：

1) 当地层中有较大空隙引起不冒浆时，可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续旋喷。

2) 当冒浆量过大时，可通过提高喷射压力或适当缩小喷嘴孔径，或加快旋转和提升速度，减少冒浆量。但应得到甲方和监理批准。

（13）供浆、供气、供水必须连续。一旦中断，应将旋喷管下沉至停供点以下0.5m，待恢复供应时再旋喷提升。当因故停机超过3小时时，应对泵体和输浆管路妥善清洗。

（14）当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷至桩顶，旋喷数秒。

（15）在旋喷作业过程中，应及时准确填写施工记录。记录表格式应符合甲方和监理指示和有关规定。

（16）旋喷作业完成后，应不间断地将冒出地面的浆液回灌到喷浆孔内，直到孔内的浆液面不再下沉为止。

（17）每喷浆孔施工完毕，应用清水把泥浆泵和管路内的残留浆液全部喷射排出，钻具及其他设备，应用低压水冲洗干净，并应架起旋喷管设备，离地存放。

6、三重管双高压高喷体质量要求

（1）高喷体质量技术指标要求

高喷作业形成的单个桩柱直径不宜小于1.0m。且必须满足下列要求：

1) 抗压强度：R28≥2.0Mpa

2) 抗折强度：T28≥0.8Mpa

3) 初始切线模量：E0＝500~800Mpa。

4)高喷体渗透系数：k≤1×10-7cm/s。

5)高喷体允许渗透坡降J>50。

6)高喷体抗剪强度指标：粘聚力C≥750kpa，内摩擦角≥40°。

7)桩位偏差＜5cm，钻孔垂直度＜0.5%H；

第四章质量保证体系及措施

4-1质量管理保证体系

在施工过程中以设计文件及现行规范标准为依据，严格贯彻执行ISO9001-2000质量标准，遵循既定的质量方针，建立更完善的质量保证体系，切实发挥各级管理人员的作用，使施工过程中各道工序质量均处于受控状态。通过对质量要素和质量程序的控制，切实落实质量责任制，做到分工明确，责任到人。

图9 质量管理体系

4-2 建立质量管理制度

1、技术、质量交底制度

技术质量的交底工作是施工过程基础管理中一项不可缺少的重要工作内容，交底必须采用书面签证确认形式。

2、施工测量复核制度

施工测量必须经技术人员复核后报监理工程师审核，确保测量准确，控制到位。

3、工序交接检制度

工序交接检即：工种之间交接检、总包与分包间交接检、成品保护交接检。

上道工序完成后，在进入下道工序前必须进行检验，并经监理签证。做到上道工序不合格不准进入下道工序，确保各道工序的工程质量。坚持做到“五不施工”即未进行技术交底不施工、图纸及技术要求不清楚不施工、施工测量桩未经复核不施工、材料无合格证或试验不合格不施工、上道工序不经检查不施工。“三不交接”即无自检记录不交接、未经专业技术人员验收合格不交接、施工记录部全部交接。

4、施工过程的质量三检制

施工过程的质量检查实行三检制即班组自检、互检、工序交接检。工长负责组织质量评定，项目质检员负责质量等级的核定，确保分项工程质量一次验收合格。

5、工程质量检查制度

选派具有资质和施工经验的技术人员负责质检工作，质检员具有质量否决权、停工权和处罚权。凡进入工地的所有材料必须经质检员检验合格后才能用于工程。对分项工程质量验收，必须经过质检员核查合格后方可上报监理。

6、坚持持证上岗制度

机械操作人员、测量员、材料员、资料员、质检员、安全员等均要经考核，必须持证上岗。

7、现场材料管理制度

各类建筑材料到场后，必须由项目副总工程师组织现场材料负责人和质量员等，对材料进行抽样检查，发现问题立即与供货商联系，直到退货。

4-3 保证措施

1、管理措施

（1）开工前向全体施工人员进行全员质量意识教育，严格按设计和施工规程进行施工；

（2）严格控制原材料质量，使用的水泥、水玻璃等原材料应有厂家出厂合格证；水泥进场后必须按有关规定抽样送检，专人负责签收，不合格材料严禁使用；（3）机械设备的维修和保养由专人负责，确保机械正常运转，工程施工顺利进行；

（4）建立质量奖罚制度。

2、技术措施

（1）工程技术人员在开工前认真阅读设计要求及图纸，作好图纸会审，领会设计意图；

（2）开工前由项目技术负责人对全体施工人员技术交底，进行岗前培训，使全体施工人员明确质量重要性，了解设计意图，掌握质量关键环节；

（3）严格按有关技术规范和操作规程施工，各项技术指标偏差要控制在规程允许范围内；

（4）质检员要切实履行职责，认真检查各道工序；上道工序不合格，未经整改不得进行下道工序施工；

（5）作好施工日志，隐蔽验收记录，原始班报表记录和现场签证等工程技术资料收集整理。

3、施工监控措施

（1）严格按旋喷注浆施工顺序（间隔）、施工参数进行施工，正式施工前，进行一次试喷。

（2）施工中定时测定浆液密度（比重）、压力、排量、旋转和提升速度，旋喷孔深要准确。

（3）对比旋喷、注浆量与返出浆量，及时掌握旋喷质量，观察和记录孔口冒浆情况（冒浆量、性质、密度），如返浆量大于注浆量30%时要采取措施减少返浆量，如不返浆则应在原深度继续旋喷注浆直至返浆为止。

（4）在旋喷、注浆过程中管线不得串漏，如有串漏要立即停机处理后再施工。（5）在专用施工表中详细记录各项施工情况和参数如：钻机深度、旋喷深度、浆液密度、压力、排量、旋转和提升速度、返浆情况等。

（6）每孔旋喷注浆结束后，要及时回填灌浆至地面，如浆液面下降要及时补浆。