隧道地表注浆技术交底.docx
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隧道地表注浆技术交底
一、
施工简介
孙家坡二号隧道进口端地表为堆积土体，明洞段段后DK13+655-DK13+670需从地面注浆对底层进行加固处理后，预防拱部上方围岩出现拉应力而坍塌。
二、施工工序
2.1.洞口工程施工工序
1）做好洞口排水天沟及截水沟
2）施做洞口段线路左侧预加固桩→施做线路右侧预加固桩
3）对DK13+655-670段地表进行注浆加固
4）明洞段开挖：
自上而下，分层分段进行开挖，边坡防护，半断面开挖至明暗分界处。
5）于明暗交界处施做超前大管棚
6）明洞段下半断面落底，并做好临时边仰坡防护及直立开挖面的防护
7）基底处理→基底加固效果检测
8）施做明洞衬砌，明洞洞门及洞门外挡墙
9）暗洞施工
2.2.袖阀管管注浆工序
三、施工工艺
3.1袖管阀注浆工艺
袖阀管是在浆液经过注浆泵加压后，通过连通管进入注浆管，聚集到袖阀管注浆管段，然后通过钻有直径为5mmm的泄浆孔的钢管（即袖阀管），在内压力的作用下，将包裹在钢外的橡胶圈胀开和套壳料挤碎。
当压力逐渐增大到一定程度，被加压的浆液就会沿着地层结构产生充填、渗透、压密、劈裂流动，此时由于供浆量小于进入量，压力会自动回复到平衡状态，续后的浆液在压力作用下，使得劈裂裂缝不断向外延伸，浆液在土体中形成固结体，从而达到增加地层强度，降低地层渗透性的目的。
逐次提升或降低注浆内管即可实现分段注浆。
橡胶圈的作用是当孔内加压注浆时橡胶圈胀开，浆液从泄浆孑L进入地层，停止注浆时橡胶圈在袖阀管外部浆液的作用下封闭泄浆孔，阻止泥土和地下水逆向进入袖阀管内。
套壳料的作用是在袖阀管周围形成具有一定强度的保护层，注浆时浆液在袖阀管有孔的部位挤碎套壳料，而上部和下部的套壳料仍具有一定强度，可以阻止浆液的上下流动。
这样浆液就只在很小的范围横向流动，以增加地层加固半径。
而双塞管的作用是增压，当浆液通过注浆内管进入双塞管后，浆液从内管上的4cm长的出浆孔流出。
当浆液进入袖阀管和双塞管中间时，在压力作用下，橡皮帽被顶起，随着浆液的聚集，压力达到一定程度后，袖阀管外侧的橡胶圈被胀开，套壳料被挤碎，从而浆液被挤压到地层中。
袖阀管注浆需分段进行，每段注浆应一次完
成。
3.2设计参数
注浆范围：
DK13+655-670隧道中线左右侧10范围内
注浆深度：
衬砌范围内加固至拱顶以上0.5m，衬砌范围外加固至W3中1m
钢花管参数：
Ф75×5mm，钢管壁上设置5mm注浆孔，间隔30cm的距离开8-10个直径5mm的小孔，开孔范围长约5-8cm
3.3施工方法
3.3.1.施工准备
地表注浆施工前，将注浆范围内场地大致平，并用吊车将施工机械吊装至施工现场，尽量减少对地面的扰动。
操作人员经过岗前培训并准备就绪；机械经调试后应达到使用要求；所有原材料满足设计及规范要求。
3.3.2.技术准备
测量放样出每根钢管位置，测量每根桩原地面标高，以保证地表注浆不侵入明洞施工范围，并将测量成果上报项目指挥部及专业监理工程师。
施工前，应先计算出每个注浆孔的高程，由此计算出每根注浆管的长度，保证钢管长度满足设计要求
3.3.3.成孔：
采用常规地质合金钻头成孔；成孔直径110毫米，并在钻进2m时及以后每加一节钻杆均需对钻机调平校正，要求钻孔的倾斜度≤1，孔位偏差小于50毫米。
3.3.4.清孔：
在已完成的钻孔中用浓泥浆进行清孔，排除粗颗粒渣土。
3.4.5.下套壳料：
成孔后立即通过钻杆将套壳料置换孔内泥浆，方法是将通过循环泥浆的管接到挤压式注浆机上，在注浆压力的作用下，通过钻杆将孔内泥浆置换成套壳料。
套壳料在压力的作用下，通过钻杆进入钻孔底部，随着套壳料的进入，泥浆从地面孔口置换出来，置换出来的泥浆通过钻孔口的泥浆沟排到泥浆循环池。
在发现排出的泥浆中含有套壳料时，停止置换
3.4.6.制作袖阀管：
采用75mm，壁厚5mm钢管加工，按间隔30cm的距离开8-10个直径5mm的小孔，开孔范围长约5-8cm，各小孔的位置相互错开，在开小孔约10cm长的外面套上一层约3mm的橡胶膨胀圈（即袖阀），两端用防水胶布密封。
3.4.7.下袖阀管：
在下完套壳料在钻孔中下入已制作好的袖阀管。
下管时应保证袖阀管的上端头露出地面20cm，再用套头套牢，防止杂物进入管内。
3.4.8.管线连接：
在套壳料达到一定龄期后（约3-7天），在袖阀管内下入注浆器，注浆器的中间约20cm长开槽孔，在其上下各带有止浆塞，将注浆压力管与袖阀管内的注浆器进行连接。
3.4.9.制浆：
PO42.5普通硅酸盐水泥水泥浆液，水灰比1:
1。
3.4.10.开环注浆：
将注浆器下至需要注浆的孔段，启动注浆泵，压送清水，在此过程中压力逐步提高，直到冲开橡胶袖阀及所对应位置的套壳，压力回落后，泵送水泥浆液，一直注浆到设计所规定的压力并稳定为止；在此过程中可视需要或设计规定进行间歇注浆，直到符合设计要求为止。
3.4.11.连续开环注浆：
上下移动注浆管，在需要注浆的各部位依照上诉做法逐步开环注浆，直到完成所有孔段的注浆。
3.4.12.做好注浆过程中各项记录：
开环位置、注浆时间、注浆压力、水泥用量、水灰比、注浆过程出现的特殊情况等。
3.4.13.注浆达到设计要求后，清洗管路及袖阀管，拆除注浆管，进行下一孔的注浆。
四、施工质量控制措施
4.1.材料要求：
采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，受潮结块水泥不得使用。
水泥等材料的各项技术指标应符合现行国家标准，并应附有出厂检验单。
4.2.浆体应按照试验确定的配合比，经计量后用搅拌机充分搅拌均匀，并在注浆过程中不停缓慢搅拌。
4.3设计注浆压力0.5～2.0MPa，单孔注浆结束标准：
（1）浆压力逐步升高，当达到终压并稳定10cm
（2）注浆量不小于设计注浆量的80%
（3）进浆速度为开始进浆速度的1/4
五、人员设备配备
5.1.劳动力：
项目
需要人数
备注
地质钻工
3
注浆工
5
电工及维修工
1
技术人员
1
材料及后勤人员
1
合计
11
5.2.机械设备：
序号
机械名称
型号规格
单位
数量
耗电量
1
地质钻机
XY-100
台
1
柴油机动力
2
搅拌机
300立升
台
2
4Kw/台
4
注浆泵
BW-150
台
2
7.5Kw/台
4
电焊机、切割机等
2
5
水泵
台
1
六、施工注意事项
6.1.施工时，应采取分序孔的注浆方式，并宜采用间隔跳孔、逐步约束、先下后上的注浆施工方法。
在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整，以确保注浆效果；注浆终压0.5-1MPa。
6.2.在进行填土底面注浆时，填土底面可能与岩溶裂隙或溶洞相连，易受活动地下水影响，且易跑浆，注浆时应注意以下几点：
6.2.1.为了避免活动地下水稀释浆液或将浆液带走，填土底面注浆时必须掺加速凝剂，控制浆液凝固时间在10-20秒左右。
6.2.2.分次注浆：
为了保证浆液不至于跑得太远，应采用间歇定量分次注浆的方法。
6.2.3.任一钻孔注浆时，应将其相邻孔作为观测孔，观察孔内排水、排气、冒浆等情况，并做详细记录，以确定浆液扩散情况。
6.3.当注浆量超过该孔加固土体体积20%还未达到上述终注标准时，应及时分析原因，察看存在跑浆等问题，采取相应解决措施，并及时报设计单位认可。
6.4．注浆施工时，应在地表设置3-5个水准观测点进行监测，不允许地面产生裂缝和抬升情况。
一旦发现地面有产生裂缝和抬升倾向，必须及时调整注浆压力和注浆量。
6.5．注浆结束后28天后对注浆效果进行检验。
6.6.待浆液达到设计要求后，方可进行下到工序的施做；
6.7.加强浆液的管理，防止浆液的流失。
施工过程中做好注浆施工的各种记录，及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析，判断注浆效果是否满足设计要求，注浆作业时，每500mm记录一次注浆参数。
七、安全措施
7.1.高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作；
7.2.钻机操作人员应具有熟练操作技术；
7.3.注浆过程中，作业人员应使用防护用具；
7.4.施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂，将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。
安全阀中的安全销要进行试压检验（试压检验到当地压力容器检验所检验），必须确保在达到规定压力时能断销卸压，绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销；
7.5.浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也加入其他化学添加剂，一般说浆液硬化后对人畜均无害，但硬化前的液体进到眼睛里时，必须立即进行充分清洗，并及时到医院治疗；
7.6.吊、放喷射管路时，严禁管下站人。
不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防止漏电伤人。
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