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高速公路采空区DCKQ-1施工组织设计

选用模数为2.4〜3.4的水玻璃溶液作为注浆材料外加剂，浓度宜为30〜45波美度，掺量占水泥量的3.0%。按每批次和每30吨均需抽样检查，选用的水玻璃性能指标如下表。

2.2.1.2稳定浆液

稳定浆液需满足流动性、稳定性、结石抗压强度、凝结时间等多种性能要求。因此，制浆完成以后需进行各种试验测定其性能指标国有林场危旧房改造工程施工组织设计，以确保工程质量。

在无扰动条件下，采用截锥圆模，测定注浆材料自由流动的最大扩散直径及与其垂直方向的直径，计算其平均值。

将新配置的浆液注入量筒中静置。记录2h浆体析水体积。浆液结石体积与浆液总体积的百分比即为结石率。

浆体的质量与其体积的比值。采用泥浆比重计测定浆液密度。

在一定温度下，从参加反应的组分全部混合时起，直到凝结发生而浆液不再流动为止的一段时间。可采用试锥稠度仪来测定水泥浆的初凝和终凝时间。

用70.7mm×70.7mm×70.7mm的成型试模，在20℃±5℃水中养护或标准养护，测定28d龄期的结石抗压强度，每组取3块测其平均值。

注浆浆液为水泥粉煤灰浆，其水固比为1:1.0，1:1.1，1:1.2，1:1.3。水泥占固相20%，粉煤灰占固相80%。帷幕孔注浆施工时，应在浆液中掺加水泥重量的速凝剂，使灌入采空区的浆液尽快凝固形成帷幕，减少流出治理区的浆液损失。当注浆孔注浆量较大，除采取其它施工措施（投骨料）外，可在浆液中掺加水泥重量3%的速凝剂，使灌入采空区的浆液尽快凝固，控制浆液的流动。

在施工前,应按施工时使用的水泥、粉煤灰，在试验室作浆液配比试验（配比分别为1：1.0，1：1.1，1：1.2，1：1.3），试验内容应包括每立方米浆液干料含量、浆液密度、初终凝时间、结石率、试块结石体无侧限抗压强度，试块结石体最终强度应≥0.3MPa。

本工程水泥粉煤灰浆拟采用配合比为水固比为1:1.3，水：水泥：粉煤灰=1:0.26：1.04。具体配合比可根据现场试验段情况进行优化调整。

2.2.1.3稳定浆液配合比试验

根据室内试验,结合地区建筑经验，固相比按2:8，水固比按1：1.0，1：1.1，1:1.2，1:1.3，试配20组浆液。先在水中养护，拆模后，按标准条件进行养护。具体浆液中各材料的用量分别理论计算见下表。

1:0.22:0.88

1:0.24:0.96

1:0.26:1.04

拌制浆液的材料应当进行称量，水泥、粉煤灰等干料采用重量称量法；水、外加剂溶液可釆用体积称量法。不论何种方法称量误差均应小于5%。

拌制浆液时，应根据拌制材料的成分和形态，确定向搅拌机内加料的次序。配置水泥基浆液时，应先加水，而后加入水泥，基本搅拌均匀后再加入粉煤灰，外加剂最后加入。

浆液需用的搅拌时间，应根据浆液的种类和搅拌机性能而定，其基本原则是在达到充分搅拌、混合均匀和高度分散的前提下时间最短，并便于施工。

2.2.2.1钻孔设备

注浆孔施工是采空区治理工程的主要工程之一，是注浆工程顺利施工的通道，它的施工结果的好坏，直接影响到采空区的注浆效果。

2）使用的钻孔冲洗设备应保证在所有压力下都有足够的供水量。

3）钻具应适合于本工程硬度的岩石中钻孔，有较高的钻进效率，钻进时钻机平稳，成本低，孔壁圆整，能满足注浆孔的技术要求。

4）准备足够的压力表、压力软管、供水管及阀门等。

即钻进工具，它由主动钻杆、钻杆、钻铤、岩芯管、沉淀管、各种连接接头、接箍以及钻头组成。

2.2.2.2注浆设备和机具

1.注浆设备和机具要求

1）料场：堆放材料的场地平整硬化，运料车辆能正常通行，且临近搅拌池，便于材料运输、搬运，并要有防潮、防雨、防冻措施。

2）搅拌池：搅拌池建设为圆柱形，中间设置搅拌机系统，使搅拌后的浆液均匀，符合设计要求，每次搅拌的浆量满足注浆泵压浆的要求。搅拌机的钻速和拌合能力分别与所搅拌浆液的类型和注浆泵的排量相适应，保证能均匀、连续地拌制浆液。

3）蓄水池：制浆站根据注浆总量的要求，建设一个或几个蓄水池，并配套抽水机械，保证注浆过程中制浆时对水的需求，本工程建3个蓄水池。

4）注浆泵：采取BW250型注浆泵，每个泵站2台，采用变档定量泵，其额定排量不小于200L/min。注浆泵压力大于注浆最大设计的1.5倍。压力波动范围小于注浆压力的20%，排浆量能满足最大灌注率的要求。

6）注浆塞与采用的注浆方法、注浆压力及地质条件相适应，胶塞具有良好的膨胀性和耐压性能，在最大注浆压力下能可靠地封闭注浆孔段，并易于安装和卸除。

7)注浆管路能保证浆液流动畅通，并能承受1.5倍的最大注浆压力。

8）注浆塞与所采用的注浆方式、方法、注浆压力及地质条件相适应，具有良好的膨胀和耐压能力，在最大注浆压力下能可靠地封闭注浆孔段。并且易于安装和卸除。

9）集中制浆站的制浆能力能满足注浆高峰期所有机组用浆需要，并配备防尘、除尘设施。当浆液中加入外加剂时，增设相应的设备。

10)注浆的计量器具，如压力表、流量计、密度计、粘度仪、流动度测定仪等，应定期进行校验或检定。保持量值准确。

1)注浆设备的一般配置

注浆机具主要包括注浆泵、制浆和储浆设备、注浆塞等。

注浆泵是水泥注浆施工中的主要设备，要求有较大的工作压力和排浆量，能方便地凋节泵的排量，易损配件有较高的耐磨性和耐蚀性，结构简单易于维修。优先选用三缸式往复活塞泵。

水泥浆搅拌机是重要的注浆设备，它对浆液质量、注浆施工的工效和质量影响很大。水泥浆搅拌机按其用途应分为制浆搅拌机和储浆搅拌机。选用叶浆式搅拌机。

注浆塞的型式很多，本工程采用胶囊式膨胀塞体材料和构造。为单塞形式，即只封闭孔段的一端。其性能如下表：

2.2.3.1钻孔方法的选择

在注浆工程中，钻孔是实现注浆的手段，是首先的和必不可少的工序。根据地层特点、岩石可钻性、帷幕注浆、固结注浆等条件，不同的注浆工程可以选择不同的钻孔机具和钻进方法。钻进方法与适用的岩石可钻性见

表。本工程拟采用硬质合金钻进。

1〜7级，软、中硬岩层

2.2.3.2硬质合金钻进

硬质合金钻头钢体用DZ40、DZ50、DZ55号钢材制作，钻头内、外、底出刃应对称、平整，镶焊要牢固。硬质合金切削具的型号、规格、数量、镶焊角度和出刃量，根据岩石类别、钻头直径、地层特性等进行选择，见下表。

钻孔定位：钻孔位置采用尼康全站仪，按照设计钻孔坐标进行测量放线工作，定点测量误差控制范围为±10mm，钻机就位误差控制在±20mm。确因地形影响，钻机不能在设计位置时，可视情况通过监理工程师的认可，在±1.0m的范围内予以调整，并重新测量实际坐标。在±1.0m范围内仍不辨施工时，向监理工程师提出申请进行设计变更。

钻机就位后，经过申请开工报告，经监理同意后方可开钻。一开采用Φ127mm金刚石复合片钻头进行钻进，钻至完整基岩并进入5m后，下入Φ127mm孔口套管，套管外与井壁之间用粘土冲填，防止下部钻进施工中套管内外串通。

下完套管后采用Φ89mm金刚石复合片钻头进行钻进至采空区的塌陷冒落带底板或煤层底板以下3～5m终孔。二开时采用扶正措施，将Φ89mm孔眼开到套管中心，防止在施工过程起下钻具过程中钻具挂动套管。

在施工过程中，严格控制钻孔倾斜，每钻进50m进行一次测斜，发现孔斜及时纠正，孔斜指标要达到设计要求；做好钻探原始记录和岩芯编录工作，如发现漏水、掉钻、埋钻等现象要详细记录其深度、层位和耗水量，为下部注浆工作的设计提供准确可靠的原始依据，以提高注浆工作质量。

在钻进过程中，严格限制泥浆的使用，尽量采用全取心钻进，以防止和杜绝泥浆和岩屑堵塞采空区地层通道，影响采空区注浆效果。

2.钻孔过程中应注意的问题：

(1)钻头下入孔内后，应慢速、轻压扫孔到底，然后逐渐加到正常参数；

(2)经常保持孔内清洁，由钻粒换合金及硬质合金崩落时，应进行打捞；

(3)保持压力均匀，不得随意提动钻具，遇有糊钻或岩芯堵塞孔内等异常情况时，应立即提钻处理；

(4)取芯要选择合适的卡料或卡簧，因为硬质合金的磨损较快，卡簧在配置时要特别注意。当采用干钻卡芯方法时，干钻时间不得超过2min。

(5)合理掌握回次进尺长度，每次提钻后要检查钻头磨损情况，以改进下一回次的钻进技术参数。应根据岩性、孔径、钻头结构等因素合理选择钻进参数，见下表。

页岩、砂页岩、胶结差的砂岩

中研磨性岩层、泥质砂岩、大理石等

弱研磨性铁质及钙质砂岩、软硬互层

T105、T313、T107

软硬不均互层、裂隙及研磨性强岩层、砾岩等

注浆孔的钻进在不需要采取岩芯的情况下，这样在基岩的强度和完整性较低的情况下，就可以进行全断面钻进。

全断面钻进孔底碎岩面积大，因此应尽量采用小口径钻孔和阶梯式钻头。应根据岩石类别、钻头直径、地层特性等进行选择，见表。

松散黏土、红色砂岩及塑性强化层

2.2.3.3覆盖层钻进

覆盖层一般都比较松散，钻孔时孔壁不稳定易坍塌，通常要采用护壁钻进的方法。采用泥浆循环护壁钻进法。

由于泥浆在循环过程中能在孔壁上形成泥皮，可防止孔壁坍塌，不用套管护壁，钻进效率高。作为循环护壁的泥浆，它起到冷却钻头、润滑钻具、携带钻屑和保护孔壁等作用。

2.2.3.4钻孔一般要求

1.钻孔过程中，遇岩性变化、发生掉钻、坍孔、钻速变化、回水变色、失水等异常情况时，进行详细记录。

2.当各类钻孔施工作业暂时终止时，孔口应妥加保护，防止流进污水和落入异物。

3.钻孔进尺达到设计深度时，应报验，经检查合格后，方可进行下一步施工。

1.进行钻孔施工时，应有3%的钻孔作为先导孔，先导孔按均匀分布、深浅结合、代表性强的原则布设，目的是进行地层核实、物探测试等工程地质条件的验证工作。

2.先导孔(兼做波速测试孔)钻孔，应予钻取岩芯，按取芯次序统一编号，并对钻孔冲洗、钻孔压力、芯样长度及其他能充分反应岩石特性的因素进行监测和记录。最后绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述。

3.在钻孔过程中，钻进回次进尺的最大长度应限制在3m范围内，一旦发现芯样卡钻或被磨损，应立即取出，先导孔岩芯采取率不得小于65%。检查孔岩芯采取率不得小于75%。

1.钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序等按施工图纸要求执行。钻孔实际位置不偏离设计位置30cm，确因地形影响，钻孔不能放在设计位置时，应先施工其周围可以就位的孔位，再根据其周围钻孔揭露的地质资料予以适当调整。

2.钻孔遇有洞穴、塌孔或掉块难以钻进时，可进行注浆处理，再行钻进。如发现集中漏水或涌水，应查明情况、分析原因，经处理后再行钻进。

3.注浆孔(段)在钻进结束后，应进行钻孔冲洗，孔底沉积厚度不得超过设计孔深的2.0%。

4.应进行孔斜测量。孔底允许偏差不得超过设计孔深的3.0%。

2.2.3.7钻孔冲洗

（1）在注浆前，为确保浆液颗粒顺利通过注浆通道，应对所有注浆孔（段）进行裂隙冲洗，直至回水清净为止。

（2）当邻近有正在注浆的孔，或邻近注浆孔结束时间短于初凝时间，不得进行裂隙冲洗。

注浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）应立即连续进行注浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，应在注浆前重新进行裂隙冲洗。

（3）泥质充填物和遇水后性能易软化的岩层中进行注浆时，可不进行裂隙冲洗和简易压水。

2.2.4.1制浆材料称量

1.制浆材料必须按规定的浆液配比计量，计量误差应小于5%。水泥等固相材料应采用重量称量法计算。

2.各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和流动度等参数，并作好记录。

3.制浆站必须按设计要求或试验的水灰比制备水泥粉煤灰浆液，拌合好的浆液进入储浆池后，为防止浆液离析沉淀，必须进行二次搅拌措施。

2.2.4.2浆液搅拌

1.浆液搅拌时间控制以分散、拌匀注浆材料，获得流动性与稳定性合格的稳定浆液为原则。根据注浆试验，当转速为60〜90转/min时，搅拌时间不小于6min。当釆用高速搅拌机时，搅拌时间按《水工建筑物水泥注浆施工技术规范》（DL/T5148—2001）执行。

2.浆液从开始制备至用完的时间宜小于4h。

3.浆液温度应保持在5〜40℃，低于或超过此标准的应视为废浆。

4.釆用集中制浆站制浆，注浆前应釆用二次搅拌。

注浆工程是整个采空区治理工程的核心大润发超市常熟店二期工程地下防水施工方案，灌浆工程的施工直接影响到采空区的治理效果，因此是采空区治理工程的重中之重。

2.2.5.1一般要求

1.制浆前对所有要求的水泥粉煤灰浆液的配方进行室内测试，确保各种配方的水泥粉煤灰浆液的性能符合设计要求。

2．水泥粉煤灰浆液配比严格按设计要求执行，水泥和粉煤灰分别用查数量、磅秤等方法进行称量，水的计量采用在搅拌池内事先标定的方式进行。

3．制浆时一级搅拌每次搅拌不少于5min，以确保搅拌均匀。

4．二级搅拌也要不停的搅动，防止粉煤灰在注浆过程中沉淀，影响注浆施工。

5．对于帷幕孔的注浆，应在浆液内加入水泥重量2%的速凝剂，使注入采空区的浆液尽快凝固，以形成帷幕，防止浆液流失。

6．注浆过程中按监理工程师和设计要求对水泥粉煤灰浆液进行性能检测GB50967-2014 焦化机械设备安装规范，以控制水泥粉煤灰浆液的性能满足设计要求，防止不合格浆液灌入孔内。同时按要求制作试模块，以检测水泥粉煤灰浆液的后期强度。

7．，注浆泵数量根据采空区工程量的大小进行综合分配。