暗挖隧道小导管超前注浆施工工艺标准文档格式.doc
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2.2.1空压机:
应能提供持续风压,出风口压力不小于3MPa,风量1~3m3/min。
2.2.2注浆机:
压力值应不小于2MPa的双液注浆机,泵量80~150L/min,泵压3~5MPa。
2.2.3浆液搅拌机:
能连续不断地对浆液进行搅拌,容量为0.8~2m3。
2.2.4专用设备:
钻机:
宜选用体积小、重量轻的钻机,有效成孔长度不小于5m。
2.2.5其他机具
2.2.5.1高压浆管(输送浆液)一般采用钢丝缠绕液压胶管或铠装橡胶管,其工作压力不低于终压压力。
2.2.5.2压气胶管(输送压缩空气)用3~8层帆布缠裹浸胶制成,工作压力1.0MPa以上,内径16~32mm。
2.2.5.3钻头:
形状有圆锥形和平头形,前者适用于地层为透镜体或个别卵石层,后者适用于粘性土或砂性土地层。
2.2.5.4钻杆:
可用φ50mm或φ42mm的地质钻杆。
2.2.5.5风镐、搅拌桶、压力表、量桶等。
2.3作业条件
2.3.1注浆压力表性能良好,高压管畅通。
2.3.2工作面、用电满足施工要求,照明光线充足。
2.4技术准备
2.4.1已编制好注浆方案,并对有关人员进行技术交底。
2.4.2导管布设测量放线工作已完成。
2.4.3已根据地质条件选择浆液种类,并确定配比。
3.操作工艺
3.1工艺流程
导管制作
封闭掌子面
成孔
超前导管安设
堵孔
注浆
封堵注浆管
浆液制备
3.2操作方法
3.2.1封闭掌子面:
喷射混凝土封闭掌子面,喷射混凝土厚度一般为50~100mm。
3.2.2成孔:
卵石含量较大的砾质土、粘性土层一般采用钻机钻孔,先用高压风清孔,然后用风镐将超前小导管打入孔内。
自稳能力差的砂类土,一般采用吹管法成孔;
有一定自稳能力且硬度不大的土层也可直接将管打入。
3.2.3导管制作:
在管壁钻孔间距为100~150mm,孔径为6~8mm的花眼,梅花状布置。
导管前端应加工成锥形,导管后部不小于600mm长不设出浆孔,后端部套丝扣。
见下图。
3.2.4超前导管安设:
超前小导管应按设计要求布置,如设计无明确要求时,平顶隧道一般设于顶部范围内,拱形隧道一般布置于拱部120°
范围内,两排小导管纵向水平投影搭接长度宜不小于1m。
小导管沿开挖轮廓线从格栅腹部穿过。
小导管环向间距宜为每米3根,长度3~5m,仰角8°
~12°
。
3.2.5堵孔:
超前小导管和孔壁之间的空隙应进行封堵,以防止浆液从管外溢出。
3.2.6浆液制备:
浆液一般分为改性水玻璃浆液、水泥-水玻璃浆液及水泥浆液。
3.2.6.1改性水玻璃浆液
(1)改性水玻璃浆液为硫酸与水玻璃配制而成,首先将98﹪的浓硫酸缓缓倒入盛水的量桶中,并用玻璃棒搅拌,最终稀释成18﹪~20﹪的稀硫酸。
(2)将浓度40~45Be′的水玻璃稀释成18~20Be′。
(3)根据现场地质条件和凝结时间要求,经过试验后按照一定比例将稀硫酸与水玻璃配制成改性水玻璃溶液,PH值控制在2.5~4.0。
(4)为防止浆液在未注入土层之前凝固,应用小型搅拌机不停地搅动,也可以用气泵从浆液底部送风使浆液翻动。
(5)改性水玻璃浆液初凝时间宜控制在8~10min,根据实际情况可加入少量的速凝剂或缓凝剂来调节。
3.2.6.2水泥-水玻璃双液浆:
水泥浆水灰比宜为1﹕1~1.5﹕1,根据现场地质条件,经过试验确定双液浆配比,水泥浆与改性水玻璃浆液体积比宜为1﹕1~1﹕0.5。
3.2.6.3水泥浆:
根据地层条件确定配比,并掺入适量的促凝剂。
有特殊堵水要求时可采用超细水泥。
3.2.7注浆
3.2.7.1注浆方法
(1)改性水玻璃浆液:
主要适用于砂类土,因凝结较快,一次不宜大量配制,应根据每个注浆孔的注浆量逐孔配制。
注入时宜采用吹管法,先将浆液倒入容器中,该容器一端接送风管,另一端接注浆管,采用瞬间高压风将浆液吹进土体。
(2)水泥-水玻璃双液浆:
由于水泥浆和水玻璃浆液混合后凝结速度极快,水泥浆和水玻璃浆液在注入土体前不能混合,注入时必须采用双液注浆泵。
(3)水泥浆:
主要适用于空隙率较大的地层,其特点是强度比较大,注入时宜采用泥浆泵。
3.2.7.2注浆顺序:
注浆时相邻孔位应错开,交叉进行。
注浆顺序一般由上而下,以间隔对称注浆为宜。
3.2.7.3注浆量:
单根小导管注浆量
Q=πR2Lnαβ
式中R——浆液扩散半径;
L——注浆管长;
n——地层孔隙率;
α——地层填充系数,一般取0.8;
β——浆液消耗系数,一般取1.1~1.2。
3.2.7.4注浆压力
(1)注水泥浆或改性水玻璃浆液:
初压宜为0.1~0.3MPa,砂质土终压一般应不大于0.5MPa,粘质土终压一般不应大于0.7MPa。
(2)注水泥-水玻璃浆液:
初压0.3~1.0MPa,终压1.2~1.5MPa。
3.2.7.5注浆控制指标
(1)单根结束标准:
注浆过程中,压力逐渐上升,流量逐渐减少,当压力达到注浆终压,注浆量达到设计注浆量的80﹪以上,可结束该孔注浆;
注浆压力未能达到设计终压,注浆量已达到设计注浆量,并无漏浆现象,亦可结束该孔注浆。
(2)本循环结束标准:
所有注浆孔均达到注浆结束标准,无漏注现象,即可结束本循环注浆。
3.2.8封堵注浆管:
采用止浆塞封堵注浆管。
4.质量标准
4.1主控项目
4.1.1小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。
检验方法:
观察,钢尺检查,检查出厂合格证。
4.1.2注浆用水泥、外加剂等原材料必须符合设计要求及有关规范、标准的规定。
检验方法:
检查出厂合格证、试验报告等。
4.2一般项目
4.2.1超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。
观察、尺量。
4.2.2浆液配比、注浆量及注浆压力应满足设计要求。
查看压力表、检查注浆记录。
4.2.3开挖过程中应注意观察浆液扩散情况,观察地层是否达到了有效固结,有无漏水和流砂现象,以便修正下一循环注浆参数。
4.2.4重要部位注浆效果可采取取芯的办法检查。
4.2.5超前管注浆施工偏差应符合下表的要求。
项目
允许偏差(mm)
检查方法
国标、行标
企标
管长
—
±
40
用钢尺量
花眼间距
15
孔位偏差
孔位方向(°
)
2°
经纬仪测钻杆或实测
孔深
0,+50
5.成品保护
5.1注浆完成后,不到规定固结时间不得开挖。
5.2开挖时应严格控制进尺在有效注浆范围内进行。
6.应注意的质量问题
6.1成孔前应核对点位,并控制安设角度和方向,确保浆液的渗透半径达到设计要求,防止加固体不均匀。
6.2应严格控制注浆压力,以防止破坏封堵面。
6.3应使用专用的计量器具,并按照设计要求进行配浆,以确保浆液配比准确。
7.质量记录
7.1原材料出厂合格证、质量检验报告。
7.2钻孔记录。
7.3注浆记录。
8.安全、环保措施
8.1安全操作要求
8.1.1施工人员应戴安全帽,并根据所从事的工作穿戴相应的个人防护用品。
设专人负责各种设备和施工过程中的安全隐患检查工作。
8.1.2空压机、注浆机等应由持有上岗证的专职人员进行操作。
8.1.3配制浆液时,应穿戴合格有效的防护用品,非专业配浆人员不得动用各种机具。
8.1.4各种设备、设施应通过安全检验及性能检验合格后方可使用。
8.2技术安全措施
8.2.1打管和注浆时应注意调查地下管线和地下构筑物,采取有效的保护措施,若发现前方有异物,查明情况制定措施后方可继续施工。
8.2.2采用浓硫酸稀释时应先将浓硫酸缓缓倒入水中,严禁将水直接倒入浓硫酸中。
8.3环保措施
8.3.1应优先选用对环境影响小的浆液。
8.3.2浓硫酸应存放于仓库中,并有专人看管,严防丢失。
8.3.3超前小导管宜在后方基地加工,避免现场制作时的强噪声污染。
8.3.4应采取有效措施防止浆液遗洒。
8.3.5浆液的配制量应计量准确,随拌随用,剩余的浆液不得随意泼洒。
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