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。