范文一:隧道超前小导管注浆工艺探讨
第30卷第4期 山
2004年2月文章编号:100926825(2004)0420113202
SHANXI ARCHITECTURE
西建
30No.4筑 Vol.
Feb. 2004
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隧道超前小导管注浆工艺探讨
何晓明 段学超
摘 要:介绍了超前小导管注浆加钢支撑的施工工艺,并就超前小导管的设计参数、注浆压力、工艺流程作了阐述,提出
了施工中的注意事项及注浆量的计算方法。关键词:隧道,小导管,注浆工艺中图分类号:U455.4文献标识码:A
超前小导管注浆加钢支撑是隧道施工辅助稳定开挖的一种
方法,简称小管棚施工工艺。该工艺特别适用于自稳时间较短的岩溶泥流地段,砂土层、小断层破碎带、砂卵(砾)石层,浅埋软岩地段,自稳性差的软弱破碎围岩,严重偏压,断层破碎以及大面积淋水或涌水地段施工。可在隧道开挖前或开挖中采用辅助施工方法与稳定措施,以加强隧道围岩稳定。较大管棚施工,具有相对简单便捷,经济实效。目前隧道进、出口端一般普遍采用超前小导管注浆加钢支撑辅助开挖的进洞施工工艺。
根据地质条件、围岩特性及注浆目的的不同,注浆材料一般分为两类:第一类为注水泥砂浆,其主要作用为增强钢管刚度,如薛公岭隧道;第二类为注水泥浆或水泥—水玻璃双液浆等化学浆液,其主要作用为:
1)浆液通常超前压注到岩体裂隙中经过物理化学作用,即能将破碎围岩或松散颗粒在短时间内胶结成整体,起到超前预支护作用,为隧道开挖施工安全提供保障,又能增强围岩的整体稳定性;
2)浆液填充岩(土)体的空隙,凝结固化后,阻隔了地下水向坑道的渗入,起到了堵水防水作用。
开现象。
2)整架检验及验收支撑柱拼装到3层、5层时,检查每根立杆底座下是否浮放松动,否则应旋紧可调底座或用薄铁片填实。整架拼装完毕后检查所有连接扣件是否扣紧,松动的用锤敲紧。整架垂直度应小于1/500L,但最大不超过100mm,纵向直线度偏差小于1/200L,横杆的水平度偏差不大于1/400L。
在汾柳高速公路薛公岭隧道施工中使用的是单液浆,曾在某高速公路施工中积累了如下经验:右洞为水泥—水玻璃双液浆,左洞为水泥浆单液浆,在地质条件、施工操作工艺基本相同的情况下验证,双液注浆的止水效果明显优于单液浆,经测定水泥浆单液注浆的固结时间一般为8h;水泥—水玻璃双液注浆的固结时间一般为4h,但从经济合理性考虑,水泥—水玻璃双液浆造价较高,施工工艺相对要求高,具体应根据地质构造和水文地质条件而定,如汾柳高速公路薛公岭隧道地下水埋藏较深,洞体范围内无地下水分布,地表水由大气降水补给,薛公岭、牛尾沟、王家池等村人畜用水,靠旱井及外购,水文地质条件相对较为简单,故设计上选择单液浆较为合理。
1 单液浆的特性
单液浆的特性主要反应浆液的稠度、凝结时间和浆液的配合比等。水灰比可采用0.8∶1~2∶1,如需要缩短凝结时间,则可加入食盐、三乙醇胺速凝剂等。必要时在孔口处设置止浆塞,止浆塞应能承受规定的最大注浆压力和水压,注浆后至开挖前的时间间隔,视浆液种类宜为4h~8h。开挖时,应保留1.5m~2.0m
边长度,否则需设置缆风绳以确保支撑架的稳定。缆风绳每10m高度须设置一道。
4 结语
1)拱肋支架方案可采用多种形式,采取何种形式需根据具体
3.3 安全要求
1)碗扣式脚手架的组装关键要把好底部的组装质量关,搭设
两步架时,必须保证立杆的垂直度和横杆的水平度;
2)在搭设、拆除或改变作业程序时,禁止人员进入危险区域;3)用碗扣式脚手架拼设支撑架的高度一般不超过5倍的窄
情况而定。
2)碗扣式脚手搭设支撑架高度需根据受力大小确定截面和高度,适用高度宜控制在10m~20m之间,如超过20m高度,则需加大安全系数确保支撑架的稳定性,同时在支架的底部采用预埋钢材固定底座的方法确保基础的稳定性。
3)养马岛大桥主桥拱肋采用此种支架施工,顺利架设了拱肋并浇筑了拱内混凝土,经施工监测,拱肋变形及位移均符合规范及设计要求,同时节约了施工成本。
Designandconstructionofsteel2tubearchribsinYangmadaoBridgeengineering
MIJun2feng
(TheFirstCompanyofThe12thEngineeringBureauofChinaRailway,Linfen041000,China)
Abstract:Thedesignandconstructionofthebracingframeofsteel2tubearchribsinYangmadaoBridgeengineeringareintroducedfromdesignschemeselection,constructiontechnologyandotheraspects.Authorpointsoutthatthiskindofstructurenotonlyassurestheconstructionqualitybutalsoreducesthecost.
Keywords:bracingframe,design,construction
收稿日期:2003211222
作者简介:何晓明(19672),男,1990年毕业于太原工业大学道桥专业,高级工程师,山西省交通建设工程监理总公司,山西太原 030012
段学超(19742),男,1999年毕业于太原理工大学土木工程专业,助理工程师,山西省交通建设工程监理总公司,山西太原 030012
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第30卷第4期
山2004年2月
西建筑
的止浆墙,防止下一次注浆时孔口跑浆,具体操作应根据地质条
件、岩性、施工条件确定。
2 双液浆的特性
双液浆的特性主要反映在浆液粘度、颗粒度和凝胶时间长短上,浆液配合比应由现场试验确定;浆液可采用水灰比为:0.8∶1~1.5∶4,水泥浆与水玻璃的体积比一般在1∶0.3~1∶1,在一定范围内随着水玻璃用量的减少,其凝固时间缩短,也可加入食盐、三乙醇胺速凝剂等。
当水泥浆与水玻璃的体积比在1∶0.4~1∶0.6范围时,浆液使石体抗压强度最高。一般水玻璃浓度在30Be~50Be(波美度)之间,浓度越高浆液使石体抗压强度越高。在实际工程中采用的双液浆为1∶1重量比的水泥浆和35Be的水玻璃,前者与后者的体积比为1∶0.5。
水玻璃的比重理论推算为145(145-35Be)=1.318t/m3,1∶1泥浆的实际试验比重为1.512t/m3,该双液浆初凝时间为4min,终凝时间为70min。
待止浆层有一定强度时方可注浆,防止浆液从各岩面裂隙中反渗。
2)安装注浆管时,应在注浆与孔口岩面相交处用胶泥(水玻璃与水泥)和麻丝缠绕,使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧,实现注浆管的止浆和固定。胶泥未凝固到一定强度不得注浆
。
3 超前小导管设计参数
。
3)浆液应先经过过滤网过滤,防止杂物进入注浆泵或进入小
4 注浆压力
注浆压力是促使浆液在岩(土)层裂隙中流动扩散的一种动力,必须有足够的注浆压力来克服岩(土)内天然水头压力和地层裂隙阻力才能使浆液充分扩散填充,达到加固堵水的作用。
因此,在浆液的粘稠度固定的情况,注浆压力直接与岩(土)层的裂隙宽度和粗糙度、裂隙发育程度、裂隙水头压力有关。压力过高也会劈裂岩(土)体,因此,注浆压力一般控制在0.5MPa~1.0MPa。
导管。
4)注浆时应先注无渗水孔,后注有渗水孔。
5)严格控制注浆压力,以防压裂开挖面。注浆机压力应与规定压力配套,不宜升压过快。注浆压力达到规定值时应予以稳压一定时间,应持压3min~5min,以利浆液进一步渗入缝隙。
6)一个导管注浆时,相邻导管应打开止回阀让原来管内贮存的裂缝水从相邻的导管流出,当相邻的导管内流出浓浆时停止注浆,关闭相邻管的止回阀,再待达到控制压力时关闭该管的止回阀。然后在相邻管接上注浆软管,打开止回阀进行加压注浆,待达到控制压力时停止压浆关闭该止回阀。
7)配制的浆液应在规定的时间内用完。
8)注浆时应严格记录注浆机吸管头容器原有浆液体积,中间加入的浆液体积,最终剩余浆液体积,认真把握总体注浆量。
7 结语
隧道施工地质条件是千变万化的,采用小导管注浆工艺的设计参数也是多种多样的。具体施工中及时把握好各类注意事项,通过小导管注浆工艺是能达到隧道围岩固结和止水效果的,同时通过注浆量的理论推算和实际量测的比较可有效地评估实际注浆质量和控制工程费用。
5 工艺流程(见图2)6 施工控制注意事项
1)注浆前应对开挖面层及附近5m范围内的坑道喷射厚度
为5cm~10cm的喷射混凝土或模筑混凝土封闭层作为止浆层。
Advancedsmallpipegroutingtechnologyfortunnelconstruction
HEXiao2ming DUANXue2chao
(ConstructionSupervisionCompanyofCommunicationsofShanxi,Taiyuan030012,China)
Abstract:Inthispapertheconstructiontechnologyofadvancedsmallpipegroutingwithsteelbracingstructureareintroduced.Accordingtodesignparameter,groutingpressureandtechnologicalprocessinadvancedsmallpipegroutingconstructioncorrespondingpointsforattentionandcalculationmethodforgroutamountareproposed.Keywords:tunnel,smallpipe,groutingtechnology
范文二:隧道小导管注浆施工方法
导读:隧洞与地下工程小导管注浆是在地基处理灌浆法基础上发展起来的一项围岩加固止水新方法。它具有超前支护作用,是不良地质地下工程施工常用的一种开挖辅助措施。采用小导管注浆超前支护,配合管棚施工,在大跨度洞室的开挖、控制地表下沉等方面发挥了重要作用。
工艺流程
施工要点
1
注浆设计
(1)要先收集以下资料
① 地层土质、级配、孔隙率、渗水系数、含水率。
② 环境水源、邻近结构物、地下水情况。
③ 控制位移量、加固土体强度限值要求。
(2)注浆设计
① 选定注浆浆液(水泥浆液、化学浆液),选取凝固时间,进行注浆配合比设计。
② 确定参数(管径、管长、管距、注浆压力、注浆半径、注浆量)。
a、小导管选用有缝钢管,管径φ32nm,管长采用3.5~5.0米。
b、钢管应沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜,其倾斜角一般为5~10°左右,处理坍方体可适当加大10~15°左右。
c、注浆压力应根据地层致密程度决定,一般为0.5~1.0Mpa,劈裂注浆可适当加大,但应小于或等于覆盖压力。
d、纵向前后相邻相排导管搭接水平投影长度一般不宜小于1.0米。如图示:
IV级围岩壁裂、压密注浆时采用单排管,V级围岩或处理坍方时可采用双排管。大断面或注浆效果差时也可采用双排管。
e、渗入性注浆导管环向间距a=r/(0.5~0.7)应通过试确定,但不得超过0.4米,无试验条件时,视地质条件按0.2~0.4米选用。
f、单根导管注浆量按Q=πr2ln
式中:r—注浆半径;
l—注浆管长度;
n—围岩的空隙率。
g、为了避免串浆,双排或双排以上多排管布置时,可分层施工,即先打一排管,注浆完后再打另一排管。
2
注浆试验
正式注浆前应在洞外相类似的地层进行注浆试验,以检验注浆设备的选型、配备是否恰当,注浆参数的确定是否合理。对注浆试验要进行认真记录,并对注浆实体进行开挖验证,获取在额定注浆压力、选定注浆材料、注浆配合比与导管注浆孔布设情况下,浆液渗透,实际的注浆半径、土体固结时间及强度等实际资料,作为制定注浆参数的依据。
3
专业导管
导管加工必由现场专业车间进行,其注浆孔必须用钻床成孔,尾部必须加焊φ6管箍,并经质检人员检验合格方可交付使用。如图示:
4
钻孔、打小导管
导管孔钻打前,进行孔位测量放样,孔位测量应用仪器进行,做到位置准确,钻孔要按放样进行,并设方向架控制钻孔方位,使孔位外扦角度符合设计要求。钻孔完成后,要用高压风、水清洗,吹冲干净孔内砂尘及积水。所有钻孔完成均要进行检验,不合格孔要重打。
钻孔可用台车或手持风枪将小导管沿孔达入。
对砂类土,可用φ20mm钢管制作吹风管将吹风管缓缓扦入土中用高压风射孔。成孔后将小导管扦入。
5
注浆
注浆前先喷砼封闭掌子面以防漏浆,对于强行打入的钢管应先冲清管内积物,然后再注浆,注浆顺序由下向上进行,浆液可用拌合机搅拌或人工搅拌。
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单液注浆
0、0水泥浆水灰比一般为1.5:1,1.0:1.0、0.8:1.0三个待级,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓直到0.8:1.0为止。考虑到注浆后需尽快开挖,注浆宜用普通水泥或早强水泥,可掺减水剂。
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水泥、水玻璃注浆
在地下水丰富或有淤泥、流砂等复杂地质条件下,宜选用水泥与水玻璃双液法注浆,注浆时将两种不同的浆液分放在两个溶器内,如图示,使用双液注浆泵或两台注浆泵按配合比分别吸入两种浆液,两种浆液在混合器混合后注入注浆管。配合比一般为:水泥浆水灰比1.25:1~0.5:1,水玻璃模数以2.4~2.8为宜。水玻璃浓度使用范围为30~45波美度。
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注浆异常处理
① 在注浆过程中,如发生浆液从其它孔流出的现象,这种现象为串浆,发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,应同时注浆,无条件时应将串浆孔及时堵塞。
② 单液注水泥浆压力突然升高,则可能发生堵管,应停机检查。发现堵管时,要敲打或滚动以疏通注浆管,无法疏通时要拆管。
③ 水泥与水玻璃双注浆压力突然升高,则应关停水玻璃泵,进行单液注浆泵或注清水,等泵压力正常时,再进行双液注浆。
④ 清场:注浆完成应立即清场,退出所有注浆设备,并清除完设备内浆液后应用清水再次清洗,直至完全清净设备内浆液,保持设备使用前的清洁完好状态,以备下次再用。
6
注浆后开挖
注浆完后,待小导管注浆凝后方可进行开挖,开挖必须遵循多钻眼,钻浅眼,少装药,强支护的原则,每循环进尺一般1.0~1.5米,但在处坍方体时一般为0.5~0.8米。必要需设钢支撑或钢格栅。
设备配置及劳力组织>>>>
设备配置
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劳力组织
质量及安全监控
1、钻孔孔位偏离设计的误差应小于±3cm,外杆角误差应小于±1.0°。故要严格进行测量放样,用钻孔导向仪控制钻孔。
2、要切实用喷射砼封闭注浆岩面,厚度不小于5cm。同时要待砼强度达标15MP后才能注浆,防止浆液外泄,引起注浆失效。
3、 要严格现场测试工作,严格计量配比,随时抽检浆液浓度,防止配比配制不当而使注浆失效。
4、 要认真进行现场注浆记录,对注浆压力、每孔注浆量、注浆配比、注浆温度进行认真记录,作为对注浆效果的检测依据。
5、 要认真按要求安设注浆管路,注浆管路必需用经合格检验的高压注浆管,所有接头、闸阀均应采用有生产许可证的正规合格产品,确保管路的安全。
6、 注浆工必须经专业培训合格持证上岗,非注浆工不允许进行管路安装、开泵注浆工作,注浆过程中,要随时注意注浆压力及注浆量情况,防止管路堵塞而发生意外。
7、注浆后开挖要在注浆强度达到1.5Mpa后方可进行,以防止坍塌。
范文三:浅谈隧道超前小导管注浆
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浅谈隧道超前小导管注浆
作者:李伟权
来源:《中国科技纵横》2014年第21期
【摘 要】 隧道施工中,自支护能力相对较弱,若遇到破损的围岩,很容易发生危险。而超前小导管注浆法能够改善土体的物理性能、增强软弱围岩的自承载能力、防止地层松弛变形,可极大地增强隧道的支护能力,是隧道工程在不良地质条件中最为有效的辅助施工方法之
一。本文介绍了超前小导管注浆加钢支撑的施工工艺,阐述超前小导管的设计参数、注浆压力、工艺流程,提出施工中的注意事项。
【关键词】 隧道 超前小导 注浆工艺
山岭隧道施工中,往往会遇到稳定性极差的软弱破碎岩层,此时就要借助超前支护予以支撑。而超前小导管注浆技术则以其简单便捷的施工工艺技术,被广泛应用于隧道施工之中,并且成为隧道施工过程中辅助稳定开挖最为行之有效的工艺技术。该工艺特别适用于自稳时间较短的岩溶泥流地段,砂土层、小断层破碎带、砂卵(砾)石层,浅埋软岩地段,自稳性差的软弱破碎围岩,严重偏压,断层破碎以及大面积淋水或涌水地段施工。可在隧道开挖前或开挖中采用辅助施工方法与稳定措施,以加强隧道围岩稳定。较大管棚施工而言,小导管注浆技术更加简单便捷,经济实效性更强。目前隧道进、出口端普遍采用超前小导管注浆加钢支撑辅助开挖的进洞施工工艺。本文将结合隧道小导管注浆工艺的原理及特性,探究其工艺流程及其对实际隧道施工工程的应用价值。
1 隧道超前小导管注浆的加固原理及其特点
隧道超前小导管注浆加固机理为渗入性注浆,对于有裂隙且被破坏受扰动的围岩,可利用注浆压力,将水泥浆液渗透入这些裂隙之中,将水泥浆液作为粘合剂。胶接体,使有破损或已破碎围岩可以紧密胶合,从而形成一个完好的整体,组成承重环,使已破损的岩层又可转变为整体稳定带,防止在隧道施工过程中,因围岩开挖而引发岩块松动或脱落,实现加固岩石的目的。隧道超前小导管注浆施工工艺,拥有多重优点,在软弱破碎的围岩中,这些优点便尤为凸显。例如,打入后的小导管在隧道中形成管棚效果,联合网结,超前支护体系由此形成,进而增强了围岩的稳定性与牢固性,防止围岩松弛变形,极大的提升了隧道施工的安全性;稳妥的注浆效果,使得注浆质量更加易于操控,注浆效果更好;借助超前支护方法,再通过对水泥浆液凝结时间的调节,可极大的减少隧道开挖时间;另外,超前小导管注浆利用小型机具进行施工,不用专门设备,操作方法更加简单易行,而且这种方法的还具有安全性能更高,耗费成本更低的优点。
2 小导管注浆分类
范文四:浅谈隧道超前小导管注浆
【摘 要】 隧道施工中,自支护能力相对较弱,若遇到破损的围岩,很容易发生危险。而超前小导管注浆法能够改善土体的物理性能、增强软弱围岩的自承载能力、防止地层松弛变形,可极大地增强隧道的支护能力,是隧道工程在不良地质条件中最为有效的辅助施工方法之一。本文介绍了超前小导管注浆加钢支撑的施工工艺,阐述超前小导管的设计参数、注浆压力、工艺流程,提出施工中的注意事项。
【关键词】 隧道 超前小导 注浆工艺
山岭隧道施工中,往往会遇到稳定性极差的软弱破碎岩层,此时就要借助超前支护予以支撑。而超前小导管注浆技术则以其简单便捷的施工工艺技术,被广泛应用于隧道施工之中,并且成为隧道施工过程中辅助稳定开挖最为行之有效的工艺技术。该工艺特别适用于自稳时间较短的岩溶泥流地段,砂土层、小断层破碎带、砂卵(砾)石层,浅埋软岩地段,自稳性差的软弱破碎围岩,严重偏压,断层破碎以及大面积淋水或涌水地段施工。可在隧道开挖前或开挖中采用辅助施工方法与稳定措施,以加强隧道围岩稳定。较大管棚施工而言,小导管注浆技术更加简单便捷,经济实效性更强。目前隧道进、出口端普遍采用超前小导管注浆加钢支撑辅助开挖的进洞施工工艺。本文将结合隧道小导管注浆工艺的原理及特性,探究其工艺流程及其对实际隧道施工工程的应用价值。
1 隧道超前小导管注浆的加固原理及其特点
隧道超前小导管注浆加固机理为渗入性注浆,对于有裂隙且被破坏受扰动的围岩,可利用注浆压力,将水泥浆液渗透入这些裂隙之中,将水泥浆液作为粘合剂。胶接体,使有破损或已破碎围岩可以紧密胶合,从而形成一个完好的整体,组成承重环,使已破损的岩层又可转变为整体稳定带,防止在隧道施工过程中,因围岩开挖而引发岩块松动或脱落,实现加固岩石的目的。隧道超前小导管注浆施工工艺,拥有多重优点,在软弱破碎的围岩中,这些优点便尤为凸显。例如,打入后的小导管在隧道中形成管棚效果,联合网结,超前支护体系由此形成,进而增强了围岩的稳定性与牢固性,防止围岩松弛变形,极大的提升了隧道施工的安全性;稳妥的注浆效果,使得注浆质量更加易于操控,注浆效果更好;借助超前支护方法,再通过对水泥浆液凝结时间的调节,可极大的减少隧道开挖时间;另外,超前小导管注浆利用小型机具进行施工,不用专门设备,操作方法更加简单易行,而且这种方法的还具有安全性能更高,耗费成本更低的优点。
2 小导管注浆分类
结合各种注浆目的及注浆材料,小导管注浆一般可分为两类:一类为注水泥砂浆,关键作用是导管的刚度增强;二类为水泥或注水泥浆―水玻璃双液浆等化学浆液,关键作用为:(1)将坑道周围喷浆区的松散岩体通过浆液的化学作用在短时间加固并符合一定自稳力,为掘进时的施工安全给予保障;(2)浆液融入岩体的空隙凝结固化后可起到很好的防水作用。水泥一水玻璃双液浆的固结时间大约在4小时左右,单液水泥浆的固结时间大约在8小时左右。在施工操作工艺基木和地质条件相同的情况下,双液注浆的止水效果比单液注浆强。
3 浆液特性
3.1 单液桨
单液浆的特性重点反应浆液的稠度、浆液和凝结时间的配合比等。水灰比能选用0.8:1~2:1,如果要缩短凝结时间,需加入三乙醇胺速凝剂和食盐等。在孔口处有必要设置止浆塞,能承受规定的最大注浆压力和水压比浆塞要强,间隔注浆后至开挖前的时间,视浆液种类为4h~8h合适。开挖时,应保留1.5m~2.0m的止浆墙,防止下一次注浆时孔口跑浆,具体操作应根据地质条件、岩性、施工条件确定。
3.2 双液浆
双液浆的特性关键发生在浆液粘度、凝胶时间和颗粒度长短上,现场试验确定浆液配合比;浆液选用水灰比为:0.8:1~1.5:4。水玻璃与水泥浆的体积比一般在1:0.3~1:1,在相对范围内水玻璃用量的逐渐减少,凝固时间逐渐缩短,也能把食盐和三乙醇胺速凝剂添加进去等。当水玻璃与水泥浆的体积比在1:0.4~1:0.6范围时,浆液使石体抗压强度升高。水玻璃浓度一般在30Be~50Be(波美度)之间,浆液浓度越高使石体抗压强度升高。采用的双液浆在实际工程中为1: 1重量比的水泥浆和35Be的水玻璃,前者与后者的体积比为1:0.5。理论推算水玻璃的比重为145(145-35Be)=1.318t/m3。1:1泥浆的实际试验比重为1.512t/m3,该双液浆初凝时间为4min,终凝时间为70min。
4 超前小导管设计参数
超前小导管设计规格一般采用ф42 mm热轧无缝钢管,长4m~7m,壁厚3.5mm,管壁每隔15-20cm交错钻眼,眼孔直径60mm~80mm,钻孔直径在风钻凿岩时的单位比管径大2cm。小导管顶端要定为尖锥型方便导管钉入岩壁钻孔内,小导管打入岩体后尾端余下5cm~10 cm,已接有止回阀的短钢管要加焊,见图1所示。
5 注浆压力
小导管注浆注浆压力应由试验确定。促使浆液在岩层裂隙中流动扩散的一种动力就是注浆压力,拥有足够的注浆压力来抵制地层裂隙阻力和岩内天然水头压力才能使浆液大量扩散填满,使加固堵水的作用起到效果。
因此,浆液的粘稠度在固定的情况下,注浆压力直接与岩层的裂隙宽度和粗糙度、裂隙水头压力、裂隙发育程度相关。压力升高导致劈裂土体,因此,注浆压力普遍约束在0.5MPa~1.0MPa。
6 工艺流程(见图2所示)
7 施工过程中注意事项
(1)小导管钻孔前应先清除掌子面危岩,然后采用喷射混凝土进行封闭,以保证施工人员的安全,确保注浆作业时封闭的掌子面能起到止浆墙的作用。钻孔前应按设计要求进行精确定位,以防止穿孔或交叉。(2)安装注浆管时,应在注浆与孔口岩面相交处用胶泥(水玻璃与水泥)和麻丝缠绕,使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧,实现注浆管的固定和比浆。胶泥还没有凝固到相当强度不能注浆。(3)严格控制配合比与凝胶时间,初选配合比后,用凝胶时间控制调节配合比,并测定注浆结实体的强度,选定最佳配合比。浆液第一关经过过滤网过滤,阻止杂物融入注浆泵及小导管。(4)注浆时第一步注无渗水孔,接下来注有渗水孔。(5)注浆过程中,注浆压力严格控制,注浆终压必须达到设计要求,并稳压,保证浆液的渗透范围。注浆机压力符合规定压力,要慢慢升压。达到注浆压力规定值时给予稳压的时间,应持压3min~5min,以便于浆液渗入缝隙加强。(6)注浆过程中及时观察掌子面围岩情况,并根据吸浆量及压力上升情况,当两者之一达到设计规定时可结束注浆作业。(7)导管在注浆时,打开相邻导管止回阀让原有管内存放的裂缝水流出相邻的导管,浓浆从相邻的导管内流出时注浆停止,相邻管的止回阀关闭,等到控制压力达到时该管的止回阀被关闭。然后注浆软管在相邻管接上,止回阀打开加压注浆开始进行,等到控制压力符合时压浆关闭停止该止回阀。(8)在规定的时间内把配制的浆液用完。(9)注浆过程应有专人记录,完成后检验注浆效果,不合格者进行补注。注浆达到设计强度后方可进行开挖作业。(10)注浆量控制。1)经过对超前小导管注浆的浆液特性的认识还有施工工艺的严格把关控制,浆液有必要注入岩体实际中,使围岩达到预期的固结强度和止水作用;注浆量如果异常超标时,例如,局部岩体发生空洞,我们可以提前了解并推测围岩地质条件的变异情况,从而之后的施工工艺事先调整。因此比较实际注浆量和理论注浆量,评估实际注浆质量和止水效果非常有意义;2)根据注浆量理论计算的总量控制,管控实际工地注浆量的现场计量受到严格把关,避免因施工技术人员盲目套用不适当公式而导致计量注浆量过高,造成业主支付不必要的、不符合实际的工程款。
8 结语
隧道施工地质具有不定性的条件,均采用多种多样的小导管注浆工艺的设计参数。及时在具体施工中把握好、控制好施工中事项发生,能达到隧道围岩固结和止水效果的可以采用小导管注浆工艺,同时,通过注浆量的理论推算和实际量测的比较可有效地评估实际注浆质量和控制工程费用。现将某高速公路施工中获得的经验与体会在此总结,供业内人士参考。
参考文献:
[1]丁陆军.超前小导管注浆工艺及应用[J].低温建筑技术,2013(11).
[2]张凤爱.浅谈对隧道超前小导管注浆的质量管理[J].公路交通科技(应用技术版),2011(08).
[3]孙军. 富涌隧道超前小导管注浆施工工艺[J].企业技术开发,2008(03).
范文五:某隧道超前小导管注浆施工工艺
某隧道超前小导管注浆施工工艺
在隧道工作面开挖前,沿隧道拱部开挖轮廓线外打入带孔小导管,并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液,在隧道轮廓线外形成一个0.6~1.2m厚的弧型加固圈。在此加固圈的保护下即可安全地进行开挖作业。
1)小导管采用φ32mm,L=3.0m,壁厚3.25mm的无缝钢管,一端封闭并制成尖状,以便顺利插入已钻好的导管孔内,当围岩松软时,也可以直接打入,小导管尾端采用φ8钢筋焊一圈加强箍,防止施工时导管尾端变形。小导管沿拱部环向布置,搭接长度大于1.5m,小导管形状如图1所示。
Φ42无缝钢管
2)注浆材料
水泥浆:普通水泥浆。
改性水玻璃浆浆液的配合比选择:
水玻璃原浆浓度:35°Be′;
改性剂的浓度:20%;
改性水玻璃浆浆的酸碱度:PH=3~4。
3)注浆工艺
(1)小导管安设:
①用YT-28风钻将小导管顶入孔中,然后检查导管内有无充填物,如有充填物,用吹管吹出或掏勾勾出,也可直接用锤击插入钢管。
②封堵导管周围及孔口。
③严格按设计要求打入导管,管端外露20cm,以安装注浆管路。
(2)注浆浆液配制、搅拌:
①水泥浆搅拌在拌合机内进行,根据拌合机容量大小,严格按要求投料,水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求而定,一般控制在1:0.4~0.5。
②搅拌水泥浆的投料顺序为:在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌,待水量加够后继续搅拌1min,最后将水泥投入并搅拌3min。
③缓凝剂掺量根据所需凝胶时间而定,一般控制在水泥用量的2%~3%.
④制备水泥浆时,严防水泥包装纸及其它杂物混入,注浆时设置滤网过滤浆液,未经滤网的浆液不得进入泵内。
(3)小导管注浆使用注浆泵将浆液注入导管进入地层。注浆施工时注意以下几点:
①注浆口最高压力须严格控制在0.5MPa以内,以防压裂工作面。 ②进浆速度不宜过快,一般控制每根导管总进量在30L/min以内。
③导管注浆采用定量注浆,即每根导管内注入400L浆液后即结束注浆。如压力逐渐上升,流量逐渐减少,虽然未入400L浆液,但孔口压力已达到0.5MPa时也结束注浆。
④注浆结束后及时清洗泵,阀门和管路,保证机具完好,管路畅通。 小导管注浆施工工艺流程见图2。
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