隧道超前预注浆施工
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苏家坪隧道超前小导管施工技术交底1目的明确超前小导管施工作业的工艺流程,工艺标准,规范小导管作业施工,减少施工过程中的不安全因素。
2 适用范围适用于Ⅴ级围岩浅埋段:DK500+080~DK500+142、DK500+942~DK500+992段拱部设小导管注水泥浆超前支护;Ⅳ级围岩浅埋段:DK500+142~DK500+238、DK500+788~DK500+942段拱部设小导管注水泥浆超前支护。
3 工艺流程及技术要求3.1 超前小导管设计超前小导管配合型钢钢架使用,其纵向搭接长度不小于1m。
超前小导管设计参数:○1超前小导管规格:热轧无缝钢管。
外径42mm,厚度3.5mm。
在管身设注浆孔,孔径6~8mm,孔间距15cm,呈梅花行布置,前段加工成锥形,尾部长度不小于10cm,作为不钻孔的止浆段;小导管L=3.5m, Ⅳ级围岩环向间距40cm, Ⅴ级围岩环向间距40cm,外插角5 º~10 º○2预注浆参数3.2工艺流程超前小导管施工工艺流程图注浆小导管结构图3.3.1小导管的安装1小导管安设一般采用钻孔打入法,即先按设计要求钻孔钻孔直径比钢管直径大3~5mm然后将小导管穿过钢架,用锤击或钻机顶入,顶入长度不小于钢管长度的90﹪,并用高压风将钢管内的沙石吹出。
2小导管安设后,用塑胶泥封堵洞口及周围裂隙,必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土,以防止工作面坍塌。
3.3.2注浆进行注浆时,注浆前进行压水实验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确,为加快注浆速度和发挥设备效率,可采用群灌注浆 (每次3~5根)。
注浆量达到设计注浆和注浆压力达到设计终压时可结束注浆注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化,分析注浆情况,防止堵管、跑浆、漏浆。
做好注浆记录,以便分析注浆效果。
3.3.3 注浆异常现象处理⑴串浆时及时堵塞串浆孔。
⑵泵压突然升高时,可能发生堵管,应停机检查。
⑶进浆量很大,压力长时间不升高,应重新调整砂浓度及配合比,缩短胶凝时间4.安全、质量注意事项施工期间,尤其在注浆时,应对支护的工作状态进行检查。
录目..............................................................................................................2.适用范围1 ..............................................................................................................2.作业准备2 ..................................................................................................2.2.1 内业技术准备..................................................................................................2.2.2 外业技术准备..............................................................................................................3.技术要求3 ..........................................................................................34.施工程序与工艺流程..........................................................................................................3.4.1 施工程序..................................................................................................3.4.2 施工工艺流程..............................................................................................................55.施工要求..................................................................................................6.超前地质预报5.1 .........................................................................................................6施工方法.5.2 ............................................................................................................14.劳动组织6 ................................................14.劳动力组织方式:采用架子队组织模式。
浅谈地铁隧道全、强风化花岗岩岩层超前预加固技术地铁隧道的埋深一般均较浅,且周边大型构造物、地下管网较多,施工周边环境复杂敏感。
在采取暗挖法隧道施工时容易产生地层、地表变形及沉降,严重时将危机地面建(构)筑物、城市市政道路、地下管线等的安全。
在深圳地区的地铁隧道施工中花岗岩风化地层是普遍会遇到的不良地质情况,对围岩的超前加固关系到施工安全及主体结构的施工质量,参建各单位引起高度重视。
1、不良围岩特性或者是全、强风化花岗岩特性全、强风化花岗岩是花岗岩岩体经物理化学风化作用后残留在原地的碎屑物。
其矿物成分与原岩相比有本质的改变,原矿物成分除石英外基本风化为粘土矿物;全强风化花岗岩仍保持其原岩粒状结构,外表看起来似像岩石,但其工程性质却与原岩大不相同。
结构松散、水稳性差、黏结力小,在地下水位以上,具有较高承载力,但遇水扰动极易软化、崩解、甚至流淌的特点,属于工程不良地质范畴,其往往给隧道工程的施工带来极大的困难。
遇到此类围岩隧道采用矿山法施工时,采取超前预加固施工技术措施,对暗挖隧道施工安全、进度、沉降控制起着重要关键作用,是软弱围岩隧道施工中常用的技术,研究全、强风化花岗岩地层超前注浆加固技术具有较大的技术价值和经济意义。
2、超前注浆的目的为了加固地层和止水,提高地层的密实度、承载能力和稳定性,达到暗挖施工过程中掌子面(围岩)稳定安全,掌子面基本无渗流水。
全、强风化花岗岩地层中注浆,在一定的压力作用下以劈裂的形式进入地层,将可凝固的液体压入地层和结构物空隙内填充凝固,形成枝条状的浆脉,在风化层中硬化,从而达到改良地层和结构物性能,起到加固、止水的目的。
3、钻孔插管超前注浆加固施工技术钻孔插管超前注浆是用气腿式风钻凿孔深度6m-7m,直径Φ42mm孔,布孔间距径向0.8m,环向间距1.2m,梅花型布置,安设Φ40mm孔口管,插入Φ25mm注浆钢管,对开挖断面以外3m范围进行注浆加固。
3.1施工工艺全、强风化花岗岩地层中注浆加固是开挖施工中的辅助措施,注浆加固和堵水的方式以超前上半断面或全断面超前预注浆加固为主,目的是施工开挖前在隧道周边和前方形成一个加固后的堵水帷幕圈,注浆加固圈的范围经计算约为隧道周边以外3m范围,加固范围内不出现注浆盲区。
井筒巷道超前预注浆封堵加固方案一、前言井筒巷道是矿山、隧道等地下工程中常见的结构形式,其安全稳定性对整个工程的运行至关重要。
然而,由于地质条件复杂、施工难度大等因素,井筒巷道在使用过程中容易出现开裂、渗漏等问题。
为了保证井筒巷道的安全稳定运行,需要采用先进的加固措施。
本文将针对井筒巷道超前预注浆封堵加固方案进行详细阐述。
二、井筒巷道超前预注浆封堵加固方案1. 工程背景该井筒巷道位于某矿山,深度约为300米。
由于地质条件复杂,该井筒巷道存在一定的渗漏问题。
2. 加固原则(1)保证安全性:加固后的结构必须能够承受地下水压力和地震力等外部作用力,并且不会发生塌陷或者其他安全事故。
(2)可持续性:加固后的结构必须具有足够的耐久性和可靠性,能够长期稳定运行。
(3)经济性:加固方案需要考虑成本和效益的平衡,保证加固后的结构具有经济性。
3. 加固方案(1)超前预注浆:采用超前预注浆技术,对井筒巷道进行加固。
预注浆可以填充裂缝、孔洞等缺陷,提高井筒巷道的整体强度和稳定性。
(2)封堵:对于存在严重渗漏问题的地段,采用封堵技术进行处理。
封堵材料可以选择水泥、砂浆等材料,对渗漏点进行密封处理。
(3)钢筋网加固:在超前预注浆和封堵处理之后,对井筒巷道进行钢筋网加固。
钢筋网可以提高井筒巷道的整体强度,并且能够有效防止裂缝的扩展。
4. 技术流程(1)清理现场:清理井筒巷道内部杂物和灰尘等物质。
(2)检查结构:对井筒巷道内部结构进行检查,并确定需要加固的地段。
(3)超前预注浆:采用超前预注浆技术,对井筒巷道进行加固。
(4)封堵:对于存在严重渗漏问题的地段,采用封堵技术进行处理。
(5)钢筋网加固:在超前预注浆和封堵处理之后,对井筒巷道进行钢筋网加固。
(6)检查验收:对加固后的井筒巷道进行检查验收,并确定是否符合要求。
5. 施工注意事项(1)施工过程中需要注意安全,避免发生事故。
(2)施工人员需要具有专业的技能和经验,保证施工质量和效率。
超前小导管注浆方法(1)、喷射砼封闭开挖轮廓面和掌子面:(2)、钻孔并安设小导管。
钻孔直径大于钢管直径20mm以上,超前小导管按环向间距40cm,每排布置34根,辅射角为5°~7°,纵向留1.46m的搭接,导管用直径42mm,壁厚4mm的钢管制作,每根长5.5m,钢管前端加工成锥形,尾部焊接加劲箍,钢管围壁钻四排φ6mm 压浆孔。
(3)、注浆。
注浆采用水泥浆;其浆液的水灰比为:1~1:1,水泥标号为425。
注浆压力为~1Mpa,为防压裂工作面,同时还需控制注入量,当每根导管的注浆达到设计量时即可停止。
当孔口压力达到规定但注入量不足时也应停止。
(4)、检查注浆效果。
注浆结束后,必须钻孔检查注浆效果,如未达到要求时补孔注浆。
(5)、超前小导管全部焊接于型钢支撑上。
5)出碴爆破完成后,进行通风除尘,恢复照明,并立即进行清危排险,然后利用简易台车或爆出来的碴堆,进行锚喷封闭,然后进行出碴作业。
为提高运输效率,加快车辆周转,保证施工连续不间断,隧道的出碴运输采用机械化无轨运输方案,采用WA-380装载机装碴,20T VOLVO 和15T铁马自卸汽车运输。
施工中,加强车辆调度,避免相互干扰。
施工注意事项:①装碴作业按秩序进行,禁止抢装抢运。
②车辆装载禁止超限以减少运输过程中的石碴坠落,保持良好的施工环境。
③车辆在同方向行驶时,两辆车的间距不得小于15m。
④车辆行驶过程中应派专人指挥,保证施工安全。
⑤卸碴外线路应设置大于1%的上坡道。
卸碴码头应搭设牢固,并设有挂钩、栏杆、车挡装置,注意防止溜车。
6)、锚喷一次支护施工方法本隧道设计一次支护为YF1506径向锚杆,25号喷射钢纤维砼。
为保证施工人员和隧道结构物的安全,必须加强临时支护,及时喷射砼封闭开挖面,尤其是在基岩裂隙水较多处,更应及早施作锚喷砼支护,防止水对围岩的软化作用,充分发挥围岩的自承能力。
为保证喷射砼的质量,减少粉尘和回弹量,拟采用湿喷法,即首先将骨料预加水,浸润成潮湿状,再加水泥和水拌合机拌合。
4.7.4.13.7.超前帷幕注浆加固支护浆台车专列,前车安装三台MK5钻机,其后部为注浆车,在平车上安装注浆泵和拌浆机,第三节车为电瓶车,车与车间用挂钩连接,为了与门架式台车配套,计划钻孔台车先在横通道内躲避,台车退到横通道后,电瓶车推注浆专列进入掌子面,在掌子面安浮放式道岔或栈桥,移动钻机就位,开始钻孔。
表4.7.4-6 MK-5钻机参数表注浆设备的选择:根据招标文件地质资料提供洞身最大埋深超过800m,则隧道的最大外水压力约为8 MPa,因此预注浆压力即设计压力为10~12MPa。
泵压应大于最大设计压力的1/4~1/5倍,根据上述要求宜选用注浆泵压12MPa或更高,注浆泵量可调节,一般为30-200(l/min)。
本工程注浆方法采用单液单系统、双液单系统,按上述要求,选用注浆泵如表4.7.4-7。
孔口管与止浆塞的选择:根据隧道钻孔时随时会出现突涌水且涌水量大、压力高的特点,采取特制的孔口管装置随时退杆注浆的措施;管口上端设套管母丝用以安装孔口封闭器或外端设法兰盘,以便安装闸板阀。
孔口管中、下部焊1-2道加固肋,孔口管埋入岩石深度随最大注浆力而定,长度比止浆垫总厚大500mm;孔口管为无缝钢管,直径在施工前按设计开孔钻头直径定;止浆塞采取购买或委托专业厂家加工方式,制作时选择富于弹性而又耐磨性能好的橡胶,尽量采用机械式止浆塞,其直径根据注浆钻孔直径确定。
隧道注浆钻孔φ108,水压力过高、流量过大,需更换大孔径时,可更换钻头。
其长度、直径按孔径选择、强度以能承受注浆终压的要求为原则。
4.7.4.13.7.3.注浆材料的选择施工前,注浆材料根据预测涌水点的水压力、流量、流速和预计储水量进行注浆材料选择,总的原则是:固结孔口管和封孔注浆时选用双液浆;注浆孔涌水量较小,裂隙细微时,选用TGRM水泥基特种灌浆材料,该材料以特制的高性能水泥配以适当的外加剂,共同混合而成,具有早强、高性能的水硬性胶凝材料,它扩散性强,可注入0.2mm以下裂隙;当注浆孔涌水量较大,裂隙宽度大于0.2mm时,选用胶凝时间为4~6min的单液浆,当注浆孔涌水量很大时,选用胶凝时间为3~4min单液或双液浆。
WSS超前注浆加固施工技术一、前言WSS超前注浆加固施工技术在当今桥梁等工程中的运用让其施工质量有了很大的提高,但是在WSS超前注浆加固施工技术某些技术环节还存在着一些有待于改进的地方,因此,进一步的结合国内的实际案例来分析WSS超前注浆加固施工技术的运用很有必要。
二、WSS注浆工法原理1、双重管钻机采用特殊的钻杆。
钻孔时,清水从端头混合器的端点送出,利于成孔;钻孔到所定深度,用高压注浆泵将双液浆分别压入钻杆外管和内管,在端头混合并进行喷射,使浆液能够较好的浸透到地层中。
如图1。
2、注浆材料的渗透性良好,凝结时间可调,浆液结石率高,有微膨胀性,浆液原材料均为无毒材料,大量使用不会造成环境污染;采用双重管钻机双液灌注,工艺简单,质量有保证;可针对不同地层、不同作用机理进行注浆,可确保注浆效果。
3、该方法是通过渗透作用,在不改变地层组成的情况下,使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结,土层粘结强度及密实度增加,起到固结、充填效果;随着土体的压密和浆液的挤入,在压浆点周围形成灯泡形空间,从而达到土体加固及止水的效果。
三、WSS 注浆技术的特点主要包括:1、钻机采用的二重管直接作为钻杆钻孔达到预定深度或地点,同时二重管可以用来直接注浆,管头装有30cm混合器用来使双液充分混合;2、注浆过程中注浆管可以旋转(正反均可),不会发生钻杆卡死及浆液溢流现象,节省了其他注浆管一次性投入的费用,另外有利于保护环境不受污染;3、浆液分溶液型(A、B 液组成)和悬浊型(A、C 液组成)。
浆液对土层有很强的渗透性,采用调节浆液配比和注浆压力的办法可使注浆范围人为控制制;凝结时间可以调节,并可以复合注入施工,满足不同的要求;4、二重管端头的浆液混合器可使两种浆液在出管的时候完全混合,既能使浆液均匀,又不会出现常规方法容易出现的堵管现象;5、平常的加固可从地面垂直注浆,对于隧道的周边亦可倾斜注浆,调整好注浆压力,亦可进行水平超前注浆;6、从钻孔至注浆完毕,可连续作业;7、注浆材料是水泥、水玻璃、冰醋酸、二氧化硅系胶负体等,材料来源普遍;8、钻机体型较小,移动方便,适用较困难的施工环境;⑨该工艺适用范围广,可用于各种土层。
注浆堵水施工方案1、XX铁路XX隧道设计相关图纸。
2、铁路总公司及原铁道部颁发的现行高速铁路工程施工规范、规程、验收标准及相关文件。
3、XX隧道段现场勘查情况,结合我单位多年从事高铁工程隧道施工积累的施工、管理经验。
二、工程概况XX铁路XX隧道位于XX境内。
隧道穿行于低山区,山势陡峻、地形起伏,发育“V”字形冲沟。
海拔高程190-690m,相对高差200〜500m,自然坡度25º〜60º,山体局部有第四系土层覆盖,植被较茂盛。
起讫里程XX,隧道全长XXm,最大埋深约XXm。
表2-1 隧道围岩分级统计表隧址区地层岩性主要为:第四系全新统残坡积粉质黏土、粗角砾土;第四系上更新统残坡积粗角砾土;上第三系上新统嵊县组玄武岩;白垩系上统赖家组砂岩;白垩系下统朝川组砂岩、凝灰岩;侏罗系上统西山头组熔结凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质粉砂岩,高坞组熔结凝灰岩、沉凝灰岩,大爽组熔结凝灰岩、沉凝灰岩。
隧址区穿越沟谷及山麓堆积斜地组成的第四纪松散堆积层分布区和丘陵组成的白垩系沉积碎屑岩基岩山区,受地质构造及岩性影响,地下水蕴含能力较强,地下水的形成受地形地貌、地层岩性、地质构造、降水等多种因素的影响,区内地下水主要为第四系孔隙潜水、基岩裂隙水,主要接收大气降水和水库构造裂隙通道补给,通过孔隙、节理裂隙由上向下联通形成排泄通道,多数补给谷地等低洼处地层地下水。
地表发育有水沟,隧道段落内水沟内常年有水,主要受大气降水和地表径流补给,水位和水量受季节影响较大。
表2-2 XX隧道分段涌水量预测表三、周边注浆施工方案3.1 注浆工作程序(1)根据设计文件、地质资料、地质预报、物探成果、施工揭示情况,当现场围岩发生较大变化或涌水量较大施工存在风险时,向监理、EPC总承包项目部提出变更申请,EPC总承包项目部收到申请后及时组织相关单位进行现场会勘,形成会勘纪要。
(2)当施工过程中出现异常,及时向EPC总承包项目部、监理单位进行信息反馈,以便调整优化变更设计。
新建杭州至黄山铁路HHZQ-3标段(DK42+114.3~DK55+410.4)超前局部(径向)注浆施工作业指导书编制:复核:审批:中铁二十四局杭黄铁路站前Ⅲ标项目部二O一四年十一月目录1、适用范围及编制依据 (1)2、作业准备 (2)3、技术要求 (2)3.1超前局部注浆 (2)3.2超前局部(径向)注浆 (2)4、施工程序及工艺流程 (3)5、施工要求 (3)5.1超前局部注浆施工方法 (3)5.2超前局部(径向)注浆 (5)5、劳动力组织 (7)6、材料要求 (7)7、主要机具设备 (8)8、质量检查与质量控制 (8)8.1质量验收规范 (8)8.2分项验收标准 (8)9、安全及环保要求 (9)9.1安全措施 (9)9.2.环水保保措施 (9)1、适用范围及编制依据1.1适用范围适用于新建杭州至黄山铁路站前Ⅲ标(DK42+114.3~DK55+410.4)段隧道超前局部(径向)注浆施工。
超前局部注浆适用正洞超前探水遇溶洞溶槽涌水施工;超前局部径向注浆适用于以堵水为主的环境敏感地段,且水压和水量较小,围岩有一定的自稳能力,开挖后洞壁出水达到允许排放标准的地段,但开挖后洞壁仍局部出水点或出水区域,采用局部径向注浆堵水。
1.2编制依据⑴《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设【2010】120号)。
⑵《高速铁路隧道工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)。
⑶铁道部工程管理中心《客运专线铁路变形观测评估技术手册》、《铁路隧道钻爆法施工技术要点手册》、《铁路隧道施工通风技术与标准化管理指导手册》客运专线铁路技术管理手册。
⑷《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设【2008】105号)。
⑸《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)。
⑺《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304—2009)。
⑻杭黄铁路杭黄公司筹备组《新建杭州至黄山铁路站前Ⅲ标工程指导性施工组织设计》。
隧道施工新奥法
新奥法就是应用岩体力学的基本理论,以维护和利用围岩的自承能力,通过采用及时的“锚喷支护”或更进一步的喷锚预支护等联合支护手段有效的抑制围岩的松弛变形,并通过监控量测手段及信息处理,调整支护参数,从而使围岩成为支护体系的重要组成部分的一种施工原理。
概括的说,新奥法隧道施工的三大要素实质就是“光面爆破(控制爆破)、锚喷支护及监控量测”。
新奥法施工原则:“管超前,严注浆,短开挖,强支护,早封闭,勤量测”,结合实际制订出施工方案,确保安全生产。
具体措施如下:
(1)施工前应对设计提供的地质资料进行详细的了解、分析,进行必要的现场调查核实(超前地质预报)。
(2)超前预注浆,根据工作面地质情况,拟定注浆的方案,精心布管,严格注浆工作,控制好注浆压力,密切关注注浆量,确保达到理想的加固效果。
(3)严格控制开挖循环进尺,对不良地质地段,应适当缩短开挖进尺,环形开挖留核心土,必要时喷混凝土封闭开挖工作面,并选用具有足够刚度和早强的支护设计,适当加厚喷射混凝土喷层,及早完成锚喷网联合支护,必要时采用双层钢筋网或增设临时钢支撑措施,以控制围岩变形。
(4)及时施作仰拱形成封闭结构,为保证仰拱及早受力,仰拱设计可选用早强混凝土。
(5)初期支护封闭后及时进行背后回填注浆。
(6)加强施工现场监控量测,选择合理的监测项目,及时反馈信息,以掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度,以确定施工工序,保证施工安全。
超前小导管预注浆(1)施工方法:采用现场加工小钢管,喷射砼封闭岩面,用凿岩机钻孔再装钢管或用凿岩机直接将小钢管打入岩层,按设计要求注浆。
注浆顺序为先注无水孔,后注有水孔,从拱顶顺序向下进行。
工艺流程见下图:超前小导管预注浆工艺流程图(2)施工参数:超前小导管采用外径φ50mm,壁厚5mm的热轧无缝钢管加工制成,长500cm,钢管前端加工成锥形,尾部焊接钢筋加固箍,管壁四周每10-15cm交错钻眼,眼孔直径为φ8mm(梅花形布置)。
钢管沿隧道开挖轮廓线布置,外插角5-70打入围岩,环向间距0.5m,纵向前后两排小钢管搭接长度不小于1.5m。
超前小导管预注浆参数选择参考:注浆压力0.5~1.0Mpa,水泥浆水灰比1∶1,水泥标号为425号。
施工中每孔注浆量达到设计注浆量时,或注浆压力达到在1.0Mpa时,可以结束注浆。
超前小导管尾端焊于型钢支架腹部。
(3)施工注意事项:导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入,孔位误差不得大于10cm,角度误差不得大于3°,超过允许误差时,应在距离偏大的孔间补管后再注浆。
钢管每根实际打入长度不得短于设计长度,否则开挖1米后补管、注浆。
检查钻孔、打管质量时,应画出草图,以孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。
单孔注浆量不得小于计算值的80%,超过偏差必须补管注浆。
在注浆过程中,如发生串浆现象时,则安装止浆塞或采用多台注浆机同时注浆。
水泥浆压力突然升高,则可能发生堵塞,应停机检查,泵压正常后再进行注浆。
进浆量很大,但压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝结时间,进行小泵量低压注浆或间歇注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶。
注浆过程中要逐管填写记录,标明注浆压力,注浆量,发生情况及时处理。
固结效果检查宜在搭接范围内进行,主要检查注浆量偏少和有怀疑的钢管,要认真填写检查记录。
采用撬棍或小锤轻轻敲击钢管附近,判断固结情况,并配合风钻钻速测试,检查注浆范围,固结不良或厚度不够时要补管注浆。
大管棚预注浆超前支护技术在风霜岭隧道洞口施工中的应用〖提要〗阐述了风霜岭隧道右洞进口堆积体段超前大管棚的施工,通过对监控量测结果进行分析,总结了超前预支护技术在通过软弱围岩时的作用。
〖关键词〗隧道超前预支护堆积体施工效果评价Application of Run-before Protection by Pre-grounted Big Tube CanopyTo Fengshuangling TunnelYang Bin( Zhangzhou Municipal Zhanglong Expressway Co.Ltd.,Zhangzhou 363000,China ) Abstract:Elaborating the construction of pre-grounted big tube canopy in the pile-up body segment of Fengshuangling Tunnel. Through analysis on the monitored results,it sums up the functions of run-before protection technology in passing through weak rocks.Key words:Tunnel,Run-before Protection,Pile-up body construction,Result evaluation 1工程简介漳龙高速公路漳州段风霜岭隧道全长862.5m,隧道设计为双洞四车道,单洞净宽9.75m,净高5m。
右洞进口桩号YK34+495,设计标高89.42m。
隧道右洞进口段位于浅埋地段,埋深12~19m,为第四纪(Q c4)坡积层与强风化花岗闪长岩接触地带。
表层为松散无粘性的砂状土,下伏强风化花岗闪长岩,岩石已风化呈土状,夹杂部分角砾碎石,结构松散,围岩自稳性极差,遇水易坍塌。
隧道超前预注浆施工
超前预注浆加固是隧道施工中的重要辅助方法,在防止隧道塌方、控制地表沉降、抑制地层位移等方面发挥了重大的作用。
文章结合金童路南段道路工程火风山隧道施工现场注浆情况,分析超前预注浆的方法,工艺过程及质量控制措施。
标签:超前预注浆施工;工艺原则;质量控制
1 工程概况
拟建场地位于龙王洞背斜南段的西翼,岩层倾向295°,倾角6°,岩层呈单斜产出。
基岩主要发育有以下几组裂隙,产状为:(1)组裂隙:185°∠88°,裂隙宽2~3mm,产于砂岩层中,延伸5~8m,间距3m,无充填,裂面干燥、干净平直,结构面结合差。
(2)组裂隙:35°∠65°,裂隙宽2~20cm,产于砂岩层中,延伸3~5m,间距一般3.0m,无充填,裂面干燥、干净平直,结构面结合差。
从工程地质情况总体来分析,围岩破损较为严重,所以采用超前预注浆的施工方法,可以有效增强隧道施工过程岩体的稳定性,有利于隧道安全施工,提高隧道施工整体质量。
2 超前预注浆的工艺及方法
2.1 堵露处理
注浆前,必须进行堵漏处理。
沿插管周围喷射20cm掺有适量速凝剂C20混凝土一圈,封闭该工作面,再用木塞和纸塞把无缝钢管未注浆的管头堵死。
这样,止浆墙便形成。
注浆时,浆液就不会从管壁周围沿掌子面渗漏,也不会从其它管露出,提高注浆效果。
2.2 拌浆
水泥浆液搅拌在拌和机内进行,严格按施工配合比,同时将缓凝剂加入搅拌,待水量加足后继续搅拌1min,再将水泥投入,搅拌时间不少于3min,并于注浆过程中不断搅拌。
2.3 注浆
进行管棚预注浆前,对注浆地段的岩性、涌水量、涌水压力、水温、涌水的化学特性等进行认真研究,确定注浆参数。
现场试验确定注浆终压力,以便浆液能够充分扩散填充,从而达到堵水和加固围岩作用。
注浆方式采用全孔一次性注浆。
注浆管路连接好后,先检查管路是否漏水,待设备正常后,对围岩做压水试验,以冲洗岩石裂隙,增加浆液扩散密实性,核实围岩的渗透性。
注浆采用采用KBY50/70型注浆泵注M30水泥砂浆,其配比根据地层情况和胶凝时间要求,并经过试验而定;并采用1:0.5(体积比)的水泥水玻璃双液注浆。
2.4 注浆方法
注浆压力为初压0.7~1.5Mpa,终压2.0Mpa,单管浆液扩散半径不小于0.5m。
注浆完毕稳压5min以上,注浆管口预留溢浆口,作为注浆的观察窗。
注浆结束标准以注浆终压和注浆量确定,前期注浆孔采用单孔注浆量控制,单孔注浆量通过现场注浆试验确定,当单孔注浆量达到标准单孔注浆量时即可换孔注浆;后期注浆孔宜采用注浆终压控制,达到设计注浆终压时,且注浆孔注入率小于40L/min 时,延续20~30min,即可结束注浆,排除注浆孔内污物后,采用“机械压浆封口法”封堵。
注浆过程中,浆液的浓度由稀到浓,注浆压力由低到高,逐级变换;注浆扩散半径通过试验确定,并通过注浆半径确定是否增减注浆孔。
注浆顺序原则上先施作短孔,再施作长孔,最后施作检查孔。
按“由外到里,从上往下”原则施工,检查孔施工顺序待注浆孔注浆结束后视现场情况定。
在注浆过程中如果遇到局部漏浆,如遇到注浆压力长时间不上升或上升缓慢,则采取间歇式注浆(注入一定量浆液后暂停4~6h,等待浆液凝固后再继续注浆)或调整浆液配比,缩短浆液凝结时间,同时观察有无漏浆、跑浆现象。
3 注浆质量问题及处理措施
3.1 管棚注浆不饱满
分析原因:(1)浆液凝固收缩过快,钢管注浆过程中形成空洞。
(2)注浆时,钢管内空气堵塞。
解决方法:钢管注浆前,在注浆口增设排气孔;注浆过程中,调节注浆压力达到适合压力,水泥浆水加入适量缓凝剂,保证水泥浆注入钢管后,有足够时间分散。
在注浆过程中,若发现注浆出现不够理想,可在同步注浆结束后,采用二次注浆,弥补第一次的缺陷,二次注浆一般是劈裂注浆,开口压力较大,能够形成纺锤状固结体,增加钢管强度。
3.2 管棚注浆质量
保证措施:浆液配置:浆液配置必须按照配合比进行,试验室根据不同的岩层,选用不同的浆液配合比(如水泥砂浆、水泥-水玻璃双液浆等),掺加不同的外加剂;浆液配置所需的水泥、水玻璃、水以及其他外加剂(如速凝剂、缓凝剂等)均要经过试验检测,满足质量要求;浆液半只必须使用机械拌合,严格控制拌合的时间;试验室要加强对浆液质量的检查。
(1)注浆过程控制
注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象,如发生串浆,应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口,也可以采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。
注浆时相邻孔眼需间隔开,不能连续注浆,以确保固结效果,同时达到控制注浆量的目的。
注浆时,需
要根据注浆终压和注浆量双控注浆质量;要经常检查注浆压力表的准确度;要根据单根钢管注浆量并结合岩体的松散程度,综合考虑注浆量。
(2)注浆效果观察、分析
采取抽芯等措施进行注浆效果检查,如注浆效果不好,应分析其原因。
如未设置止浆墙,可能导致浆液外流,由于注浆压力不够或注浆量没有达到计算值造成注浆效果差。
3.3 注浆压力表显示不正常原因分析
管棚注浆过程中,评价注浆效果、判断注浆是否完成,注浆压力表的显示是非常重要的。
在管棚注浆过程中,由于各种原因注浆压力表可能在注浆过程中,会出现各种各样的变化情况,针对每种情况,具体分析其原因有利于及时和有效的解决注浆过程中遇到的问题。
3.3.1 注浆压力不上升或有所下降
原因:(1)浆液向地表溢出或流入地层大裂隙。
(2)浆液被地下水稀释,凝结时间变长。
3.3.2 压力上升后又突然下降且不恢复
原因:(1)注浆管周围堵塞,浆液流失。
(2)注浆速度过快,破坏了地层原结构。
(3)浆液流入软土层或土的大孔隙。
3.3.3 压力上升后突然下降,后又上升
原因:浆液凝结堵塞了浆液通道,当注浆通道内压力大到某一数值后,冲破堵塞,引起压力所有下降,浆液通道重新被堵塞,压力又开始上升。
3.3.4 压力不停顿上升
原因:(1)土体密实,浆液不能注入。
(2)浆液凝结时间过快。
(3)注浆管堵塞。
4 结束语
通过严密施工,精心管理和组织,此次注浆施工确定的圆满成功,有力保证的隧道施工安排和进度,为今后类似工艺提供了重要参考。
参考文献
[1]GB50026-2007.工程测量规范[S].
[2]JTG F60-2009.公路隧道施工技术规范[S].
[3]GB50086-2001.锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].
杨勃(1983-),男,陕西周至人,本科,讲师,陕西铁路工程职业技术学院教师,兰州交通大学工程硕士。