隧道帷幕注浆.docx
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隧道帷幕注浆
隧道帷幕注浆施工作业指导书
1.适用范围
适用于新建沪昆客专贵州段CKGZTJ-11标段隧道富水区段施工。
2.作业准备
2.1内业技术准备
2.1.1施工调查前应查阅设计文件和资料，制定调查提纲。
施工调查内容应包括工程概况、施工条件、地形地质及其他与工程相关内容。
调查结束后应编写施工调查报告。
2.1.2施工前，应进行施工技术交底，作业人员应进行岗前培训和安全教育，特殊工种的作业人员应持证上岗。
2.2外业技术准备
2.2.1导线复测完毕，成果可用。
2.2.2砂、石、料、钢材、水泥等原材料试验完成，混凝土配合比设计完成并经监理审批。
2.2.3分项开工报告已批复。
2.2.4施工机械配备应满足正常施工要求。
实施中，可根据施工进度要求分期、分批组织上场。
隧道施工机械配套应针对隧道大断面的特点，以实现机械化均衡生产为目标，配套的生产能力应为均衡施工能力的1．2～1．5倍。
3.技术要求
3.1客运专线铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）
3.2铁路工程施工安全技术规程（TB10401.1-2003）
3.3铁路隧道喷锚构筑法技术规范（TB10108-2002）
3.4《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设（2005）160号）
4.施工程序及工艺流程
帷幕注浆是通过在掌子面钻注浆孔，再向孔内压住化学浆液，浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水，保证围岩的裂隙被具有一定强度的浆体充填密实，并与岩体固结成一体，形成止水帷幕。
4.1施工程序
4.1.1超前钻探
<1>.超前钻探的目的是为了探明掌子面前方的工程地质和水文地质情况，为正确选择注浆参数和采取相应的技术参量提供依据。
其主要工作内容是探测岩石的完整程度、涌水压力和涌水量。
做法是用钻机在洞内工作面上向隧道前方钻探30m左右的超前探孔，利用探孔进行探测和注水试验。
超前钻孔的布置见相关设计图。
<2>.超前钻探作业程序
施工准备 埋孔口管 钻探孔 测涌水量 测涌水压力 注水试验
<3>.操作要点
a）.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。
孔深要超出管前端0.5m。
孔钻好后将孔口管置于孔内，外露长度保持60~70cm。
所有孔口管（包括注浆管）都安好后，关闭孔口阀，埋管结束；
b）.钻探孔：
除必须按照钻孔操作要点施钻外，还要严格作好钻孔记录和岩芯取样。
记录的内容有：
孔号，进尺，起止里程，钻具尺寸，岩石名称，岩石裂隙发育情况，出现涌水的位置和注水量。
根据岩芯标本、岩粉浆液、钻进速度、涌漏水情况来分析判断开挖面前方的工程地质、水文地质情况，作为下一步开挖采取何种技术措施的依据。
c）.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。
如无特殊情况，探孔钻至设计深度后也要测一下涌水量，涌水量小于0.2L/min的孔可不注浆。
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。
d）.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。
e）.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。
4.1.2钻孔
钻孔位置要准确，施钻时钻机要尽量贴近岩面，以减小钻杆的震动；要用清水钻进，开孔要轻减压，慢速，大水量，以保证钻孔质量；换钻杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是畅通等。
4.1.3注浆
<1>根据选定的参数配制浆液，水泥浆配好后需用1mm筛过滤一遍。
注浆管须先检查，确认畅通后再接入注浆系统。
注浆系统与孔口混合器接好后，开阀门，启动注浆泵按照先稀后稠、（注浆量）先大后小、先注水泥单液浆再注双液浆的程序注浆。
当注浆压力达到设计值时，维持2~3min，进浆量达到设计数量则停止注浆，关闭球阀，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净。
<2>每循环注浆长度25~27m，预留3~5m止浆岩盘。
<3>检查注浆效果：
所有注浆孔注满后，钻取岩芯对注浆效果进行检查，对浆液扩散较为薄弱、钻孔渗水量大于0.2L/min•m或一处漏水量大于10L/min的部位，需加孔补注浆，直到达到要求指标为止。
4.1.4.注浆结束标准
<1>单孔结束标准
a）.注浆压力逐步升高至设计终压，然后，调小泵量至设计结束时的进浆量，并在该数值上稳定10min以上；
b）.注浆结束时的进浆量小于20L/min；
c）.检查孔涌水量小于0.2L/min；
d）.检查孔钻取岩芯，浆液充填饱满。
<2>全段结束标准
a）.所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注现象；
b）.注浆后预测涌水量小于1方每天；
c）.浆液有效注入范围满足设计要求；
d）.预测岩体经注浆后可在开挖后保证洞壁稳定。
4.2工艺流程（见图9-1）
5.施工要求
5.1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；
5.2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；
5.3注浆孔开孔直径不小于108mm，终孔直径不小于90mm；
5.4钻孔和注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔施工；
5.5周边帷幕注浆方式应根据围岩性质和涌水量大小确定采用前进式或后退式注浆；
5.6孔口设3mØ108注浆管，埋设牢固，并有良好的止浆设施。
5.7一个孔段的注浆作业一般应连续进行到结束，不宜中断，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，对于因实行间歇注浆，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。
5.8施工注意事项
5.8.1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；
图9-1注浆工艺流程图
5.8.2注浆过程中，若压力突然升高，应停止注浆，检查后，再行注浆；
5.8.3注浆过程中，注意观察止浆岩盘的变形情况，准备好加固措施；
5.8.4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；
5.8.5注浆时如遇窜浆或跑浆，采用间隔一孔或几孔注浆方式；
5.8.6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；
5.8.7为减小对围岩的扰动和不破坏注浆帐幕，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；
5.8.8在高压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；
5.8.9施工排水沟要及时疏排，严防积水。
6．劳动组织
6.1劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
6.2施工人员应结合技术主管确定的施工方案以及现场的机械、人员组合进行合理配置。
表9-1每个作业工地人员配备表
人员
数量
负责人
1人
技术主管
1人
专兼职安全员
1人
工班长
2人
技术、质检、测量及试验人员
4～6人
机械工、支护工、喷浆手
30～50人
7.材料要求
7.1注浆砂的要求：
宜采用中细砂，粒径不应大于2.5mm，使用前应过筛。
7.2水泥：
应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于42.5级。
水泥的安定性、凝结时间均应合格。
7.3外加剂：
应对混凝土的强度及与围岩的粘结力基本无影响；对混凝土和钢材无腐蚀作用；对混凝土的凝结时间影响不大；吸湿性差，易于保存；不污染环境，对人体无害。
7.4水：
水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不应使用污水、海水、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含量按2-4so计超过水重1％的水。
8.设备机具配置
表9-2主要施工机械设备配置表
序号
名称
规格型号
数量
用途
1
地质钻机
XY－2
1
30m超前钻探、取芯；注浆孔钻注浆
2
液压钻机
MKG－5
1
30m超前钻探、取芯，冲击钻进；注浆孔钻孔注浆；径向钻孔注浆；
3
双液调速高压注浆泵
2TGZ—60／210
1
双液注浆；注水泥浆；21MPa内高压注浆
4
泥浆泵
BW—150
1
注水泥砂浆；与混合器配套组成可调比例双液注浆。
5
混合器
160
1
注浆芯管双液混合
6
搅拌机
1.5m3
6
制浆
7
空压机
20m3
1
冲击钻孔
9．质量控制及检验
9.1钻孔
9.1.1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；
9.1.2注浆孔开孔直径不小于108mm，终孔直径不小于90mm
9.1.3.钻孔和注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔施工；
9.2注浆质量标准
9.2.1注浆堵水率不低于90％；
9.2.2注浆结石体7天单轴抗压强度不小于5MPa；
9.2.3帷幕注浆厚度满足设计要求。
10.安全及环保要求
10.1安全保障措施
10.1.1用超前钻孔并辅以TSP203、地质雷达、红外线探水仪等物探手段进行超前地质预报，探明前方地下水的含量、压力、分布等，提前发现涌水、涌泥、塌方的可能性及征兆，针对不同的情况采用相应的技术措施。
10.1.2施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。
在不良地质地段，应由专人每班检查。
当发现支护变形或损坏时，应立即修整加固，当险情危急时，应将人员撤出危险区。
10.1.3加强围岩监控量测频率，随时注意围岩动态。
严格按设计规定进行锚喷支护，控制围岩的变形量，防止坍塌。
派专人负责，加强安全警戒措施，防止突发事件发生。
10.1.4机具设备应置于安全地段，喷射机、注浆机、水箱必须装置压力表和安全阀，定期进行耐压试验。
10.1.5经常检查管道和接头是否有松脱和击穿可能，发现问题立即处理。
10.2环保要求
10.2.1要认真贯彻“预防为主，防治结合，综合治理的原则，做到统一规划，合理布局，综合利用，化害为利，严格控制污染源，保护生态环境”。
10.2.2施工组织设计应按设计要求，并结合工程实际，对在施工中可能造成的环境破坏和不利影响提出具体预防措施并付诸实施。
施工完成后，应及时清理施工垃圾，做到文明施工。
10.2.3施工机械、设备的废水、废油以及生活污水，不得接排放于溪流或其他水域中，也不得泄于饮用水源附近的土地上，以防止污染水质和土地。
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