12全环径向注浆施工作业指导书122131.docx

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12全环径向注浆施工作业指导书122131

全环径向注浆施工作业指导书

1适用范围

适用于新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道洞口500m暗挖段防寒注浆和同期施工段落加固地层注浆。

2作业准备

2.1内业准备

（1）熟悉规范和技术标准，查阅相关施工案例，认真调查隧道围岩地质情况、了解施工条件、技术水平和设备装置的施工参数。

（2）制定施工安全保证措施，对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业准备

（1）孔口管、注浆材料等施工材料的采购，钻孔、注浆等设备的选用与采购。

（2）材料的试验，配合比的设计。

（3）水、风、电的设置，其他辅助措施的准备。

（4）对径向注浆的施工里程进行施工测量与放样。

3技术要求

（1）检查开挖的断面中线及高程，开挖轮廓线符合设计要求。

（2）注浆钻孔采用风钻，钻孔直径52mm，孔深3m，孔口插打L=1m，t=3.5mm钢管。

（3）注浆孔按梅花型布置。

孔口环向间距200cm，孔底环向间距350cm，纵向间距200cm。

每环钻注浆孔8.5孔，压注水泥浆16m3。

（4）注浆采用普通水泥浆，水灰比为1:

1，注浆压力1～1.5Mpa。

（5）满足设计文件及隧道规范的其他技术要求。

4工艺流程与施工方法

4.1施工程序

开挖支护→钻孔下注浆管→配制浆液→径向注浆→注浆效果检查→结束。

4.2工艺流程

见下页“图4-1径向注浆施工工艺流程图”。

5施工要求

5.1施工准备

施工前先对径向注浆施工方法、施工技术进行详细的了解。

5.2施工工艺

（1）钻孔可采用风动式钻机，具体可根据地层条件及成孔效果选择。

钻孔位置满足设计要求，孔口位置偏差不超过5cm，孔底位置偏差不超过孔深的1%。

钻孔应清洗干净，并作好钻孔检查记录。

（2）注浆管采用L=1m,t=3.5mm无缝钢管。

设计采用全孔注浆，可以用铅丝，麻刀或木楔等材料在注浆孔口将间隙堵塞。

（3）注浆顺序应由下往上，由水少处到多水处。

可利用止浆阀保持孔内压力直至浆液完全凝固。

（4）注浆结束条件应根据注浆压力和单孔注浆量两个指标来判断确定。

结束条件为：

注浆压力达到设计终压；浆液注入量已达到计算值的80％以上。

全段结束条件为：

所有注浆孔均已符合单孔结束

条件，无漏注。

注浆结束后必须对注浆效果进行检查，若未达到设计要求，应进行补孔注浆。

图4-1径向注浆施工工艺流程图

（5）除在注浆前进行钻孔质量，材料质量检查、注浆后对注浆效果检查外，过程中应密切注意注浆压力的变化。

5.3施工要点

径向注浆孔孔口位置准确定位，与设计位置的允许偏差为±5cm偏角应符合设计要求，每钻进一段，检查一段，及时纠偏孔底位置偏差应小于30cm；

注浆孔终孔直径不小于52mm；

注浆前在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初步掌握浆液充填率，注浆量、浆液配合完凝胶时间，浆液扩散半径，注浆终压等指标；

径向注浆材料宜先用耐久性好、强度高以及无收缩性和无污染的水泥基材料，并尽量采用高浓度浆液；

钻孔和注浆顺序应由下向上，由水少处到多水处，隔孔跳排钻注；

孔口设1m注浆管，埋设牢固，并有良好的止浆设施；

径向注浆作业采用全孔一次性注浆方式进行，应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断，对于因制止串浆冒浆等而有意中断，应先将钻孔清理至原深度以后再行复注。

5.4施工控制要点

埋孔口管：

埋管钻孔的直径要大于孔口管外径，施钻要严格按设计位置、方向进行。

孔钻好后将孔口管置于孔内。

所有孔口管（包括注浆管）都安好后，关闭孔口阀，埋管结束；

测涌水量及前方地下水的连通性：

当遇到较大的涌水时，应停钻测涌水量，方法是用容器接任孔口管中流出的水，用秒表计时测得每分钟容器接到的水量。

为了解前方地下水的连通性，在测涌水量的过程中可分别测量各单孔涌水量；然后分别关闭其中某一孔口闸关闭后，测剩余探孔涌水量以及全部孔口闸阀打开时的涌水量。

测涌水压力：

钻好孔口后关闭孔口闸阀，安上水压表，然后开闸放水，当水压表的指针稳定时记下其读数。

注水试验：

孔钻好后，在孔口管的阀门上安上浆液混合器并连接注浆泵，启动注浆泵向孔中压注清水，逐步加大水量和压力，当注水压力达到设计注浆压力时，维持2～3min，检查注浆系统有无串水、漏水现象，测得注水量后卸压，此注水量即为岩石吸水量。

5.5全环径向注浆施工注意事项

钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻，应停止钻进，进行注浆，扫孔后再行钻进；

注浆过程中，若压力突然升高，应停止注浆，检查后，再行注浆；

注浆过程中，注意观察初期支护的变形情况，准备好加固措施；

钻孔：

钻孔位置要准确，施钻时钻机要尽量贴近岩面，以保证开孔质量；换钻杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等；

注浆时如遇窜浆或跑浆，采用间隔一孔或几孔注浆方式；

注浆中，注浆量和注浆压力是两个关键参数。

一般规律是：

初始阶段压力较低，注入量增大；正常阶段压力和注入量呈小的波浪式起伏状态，但总的比较平稳；压密注满阶段注入量迅速递减而压力迅速升高；在注浆中根据设计注浆量和压力按照上述规律进行控制；

为减小对围岩的扰动，施工中宜采用微震爆破开挖，原则上采取短进尺、密布眼、少药量、弱爆破，同时，要加强爆破震动监测；

在围岩破碎及富水段钻孔注浆施工，必须安设反压防喷装置，以确保施工人员安全；

施工排水沟要及时疏排，严防积水。

6劳动力组织

劳动力组织方式：

采用架子队组织模式。

钻孔与注浆平行作业，人员需求见下表：

序号

分工

每班数量

小计

备注

1

技术员

1

3

2

工班长

1

3

3

司钻

1

3

4

注浆工

8

24

5

电工

1

3

6

机修工

1

3

合计

13

39

7.材料要求

根据施工要求，注浆材料采用普通水泥浆，坍孔、持续注浆压力不上升等情况采用特种水泥进行施工，孔口管采用130钢管，壁厚5mm，与孔口管配套的法兰盘及球阀。

8．设备机具配置

序号

机械名称

型号

单位

数量

备注

1

进口多功能钻机

卡萨C6豹

台

1

2

注浆泵

KBY系列

套

2

3

高压空压机

台

1

4

水泥浆搅拌桶

自购

台

4

5

搅拌储浆桶

自制

个

3

6

储浆桶

自制

个

2

7

清水桶

自制

个

2

8

混合器

T型

个

6

9

高压注浆管

m

200

10

防震压力表

0～16MPa

个

8

11

钻杆

φ73mm

m

60

12

冲击器

CIR90

个

4

13

冲击器

CIR130

个

4

14

钎头

φ90mm（φ115mm）

个

10

15

钎头

φ130mm（φ130mm）

个

6

16

水钻

φ80mm

个

10

17

其它

零碎物品及工具

足量

9．质量控制及检验

9.1所有注浆孔都结束以后，应进行注浆效果检查，注浆效果检查采用分析法、探孔检查法等。

（1）分析法

①P-Q-t曲线法

通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度Q进行P-t，Q-t曲线绘制，根据地质特征、注浆机制、设备性能、注浆参数等对P-Q-t曲线进行分析，从而对注浆效果进行评判。

注浆施工中P-t曲线呈上升趋势，Q-t曲线呈下降趋势，注浆结束时，注浆压力达到设计终压，注浆速度达到设计速度（常取5～10L/min）。

②浆液填充率反算

通过统计总注浆量，可采用下式反算出浆液填充率，根据浆液填充率评定注浆效果，即ΣQ=Vnα（1+β），式中：

ΣQ为总注浆量（m3），V为加固体体积（m3），n－为地层孔隙率或裂隙度，α－为浆液填充率，β－为浆液损失率。

当地层含水量不大时，浆液填充率须达到70%以上，地层富含水时，浆液填充率须达到80%以上。

（2）检查孔法

①选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查，检查孔数量按注浆孔总数的10%（不得少于5个）控制。

检查孔无裂隙充填物涌出，不塌孔，涌水量小于0.2L/min.m。

②必要时检查孔取芯，很难取得完整岩芯，但通过检查孔的岩芯中浆液固结体的含量，以及固结体的强度来判断浆液的固结情况和注浆效果。

9.2补充注浆和开挖后径向注浆

对于没有达到设计要求的检查孔，应对其区域进行补充注浆，补充注浆根据现场实际情况确定。

当隧道开挖过去以后，对出水量较大的区域，应进行径向注浆，以满足防、排水设计要求。

10.安全及环保要求

10.1安全要求

（1）建立健全各种岗位安全责任制，并设立专职安全员，严格执行现场交接制度；

（2）施工时现场应安设有一定排水能力的排水系统，施工中应做好排水准备工作，以防止施工中大量涌水形成危害；准备好抢险材料，做好抢险准备工作；

（3）钻孔、注浆人员熟练掌握有关作业规程；禁止在不停机械的情况下进行任何修理；注浆泵及管路内压力未降至零时，不拆除管路或松开管路接头，以免浆液喷出伤人；钻机和注浆泵由专人负责操作，未经同意其他人不得操作；注浆人员在拆管路、操作注浆泵时戴防护眼镜，以防浆液溅入眼睛；

（4）注意用电安全，高空作业应有防坠落措施，采用合格电线，并安装漏电保护装置，防止漏电，布线、接头时要做到安全无障；

（5）在扫孔过程中，人员撤离到安全地带，防止由孔口吹出土石块伤人；

（6）每一孔注浆完成后，先泄压，再拆管，防止注浆管内高压伤人；

（7）钻孔、注浆上下同时作业时，搭设支架必须牢固，同时支架上必须面铺木板，以满足支架上人员和机械设备的安全正常使用；

（8）钻机、注浆泵应定期保养，修护，加油；

（9）洞内掌子面后方30m范围内要加固，注浆期间洞内要加强监测，随时掌控围岩变形情况，如发现围岩变形异常，立即采取措施；

（10）洞内通风管要畅通，通风管要接至距掌子面25m以内；

（11）应及时了解其它掌子面的爆破情况，爆破前所有人员撤离到安全地带，爆破后观察应有无涌水突泥等异常现象，如有异常，应迅速组织人员按设计应急逃生线路撤离；

（12）风、水、电应接至距掌子面20m左右，如果要停风、水、电，提前通知掌子面工作人员；

（13）掌子面应有安全警报系统和通讯系统，并配备足够内力的排水系统和应急材料，防止涌水、突泥，一旦掌子面出现险情，立即报警，组织现场人员撤离；

（14）掌子面应配备灭火设备，预防火灾。

10.2环保要求

（1）当注浆施工过程遇到放射性物质等危害身体健康时，必须采取措施进行预防，并尽量缩短在该环境下的作业时间，并加强通风等，注浆工作过时要戴防护眼睛，防腐蚀橡胶手套，穿好防腐工作服、鞋等；

（2）注浆过程中的漏浆、泻浆等废弃物不能随意排放，防止污染周围生活用水等，污染灌溉用水等；

（3）尽量减少影响地表水及地下水的走向流动，防止影响周围生态环境。