超前小導管注漿施工方案(7頁).docx
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2022-07-20
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1、滬昆客專長昆湖南段CKTJ-標隧道工程超前小導管及鎖腳錨管注漿施工方案編制:復核:審批:滬昆客專長昆湖南段第四項目分部綜合作業隊二一年十二月隧道超前小導管及鎖腳錨管注漿施工方案一、注漿工藝原理超前小導管注漿預加固圍巖就是對表土下風化破碎巖石及構造裂隙發育難以支護的破碎巖面,預先向其裂隙通道內注入固化材料(通常是水泥漿、水玻璃或聚氨酯等)充填裂隙,封堵涌水,膠結巖石,改善圍巖力學性能,提高巖體自身整體強度,改變圍巖支護狀態。主要作用是提高管體周圍巖體的抗剪強度,達到加固圍巖并擴散圍巖壓力的作用。二、注漿工藝特點(1)施工機具設備簡單,施工簡便。(2)用于特殊及不良地質隧道的支護。2.1設計原則及2、適用范圍2.1.1設計原則為防止隧道開挖時掌子面前方圍巖不能自穩而出現坍塌是采用超前小導管預支護的根本目的。就是為了保證隧道開挖的安全,利用隧道風鉆機在隧道開挖工作面的拱部外150范圍鉆孔,外插角控制在35,插入直徑為42mm3.5mm的無縫鋼管,并進行注漿固結地層,使隧道拱頂形成一傘狀保護環。超前小導管常采用直徑為42mm鋼管,壁厚一般為3.5mm。xx有3.5m或4m,每2m或2.4m一環,搭接xx不小于1m或1.1m,環向間距40cm或25cm。注漿孔徑為68mm(用臺鉆鉆孔),孔距15cm,梅花形布置。前端20cm制作成蒜瓣狀錐形,尾端30cm范圍內不鉆孔作為止漿段,并設置8加勁箍。鎖3、腳錨管設置在拱腳處,采用直徑42mm,壁厚3.5mm,長度4m的無縫鋼管,鉆孔直徑為50mm,打設角度在30左右俯角,鎖腳錨管前端20cm做成蒜狀錐形,尾端預留30cm焊接在鋼架翼緣。根據設計,每處拱腳設置2根或4根鎖腳錨管,對稱布置,鎖腳錨管與鋼架焊接后,再采用22的橫向短螺紋鋼筋將鎖腳錨管兩兩搭焊,主要是卡住鋼架。鎖腳錨管尾端應超出鋼架510cm,以便焊接固定完成后,注漿錨固。2.1.2適用范圍(1)隧道洞口淺埋地段或軟弱破碎圍巖地段進洞施工。(2)富水軟弱破碎地質、砂礫地層、巖溶地質等不良地質地段的隧道開挖輔助措施。(3)隧道坍方的處理。三、注漿施工工藝3.1施工準備及工藝流程3.1.14、超前小導管及鎖腳錨管直徑一般采用42mm,壁厚3.5mm的熱軋無縫鋼管。超前小導管單節長度通常為3.5m或4.0m,鎖腳錨管xx為4.0m,超前小導管壁加工注漿花孔,孔徑為6mm,間距為15cm呈梅花形排列,前端20cm制作成蒜瓣狀錐形,尾端30cm范圍內不鉆孔作為止漿段。3.1.2測量定位根據設計的超前小導管位置,用全站儀進行小導管位置的測量放樣工作,并用紅油漆在作業掌子面上作好小導管位置的標記。鉆孔直徑應大于設計導管直徑35mm,一般鉆孔50mm,孔深大于設計長度10cm。開挖長度應小于超前小導管的支護長度,注漿采用止漿塞,并設置注漿管及排氣管,排氣管插入孔底510cm,排氣管采用20塑料5、管。注漿結束標準為達到設計注漿量或設計終壓。3.1.3鉆孔鉆孔時一般采用風鉆開孔,以設計的外插角向外鉆孔,一般為35。鎖腳錨管為俯角30,為保證超前小導管的有效搭接長度,施工過程中嚴格控制隧道開挖的進尺,以使下一循環的施工順利進行。3.1.4清孔驗孔(1)通常用地質巖芯鉆配合鉆頭進行來回掃孔,清除浮渣至孔底,確保孔徑、孔深符合要求,防止堵孔。(2)用高壓風從xx向xx清理鉆渣。(3)用經緯儀、測斜儀等檢測孔深、傾角、外插角。3.1.5安裝超前小導管及鎖角錨管(1)鉆孔完成后及時安設小導管,避免出現塌孔。(2)小導管及鎖腳錨管頂進采用大孔引導和風鉆相結合的工藝,即先鉆大于小導管直徑的引導孔,利用6、鉆機的沖壓力和推力低速頂進鋼管。3.1.6超前小導管及鎖腳錨管注漿3.1.6.1漿液配置注漿材料及配合比:注漿采用水泥漿液,水灰比為1:1;注漿壓力0.51MPa,水泥標號為PO32.5水泥。單根小導管及鎖腳錨管理論注漿量:Q=R2L式中L注漿xx;R漿液擴散半徑,取0.6L0, L0為管體間距40cm;H地層孔隙率,風化巖層23%,巖石破碎帶取58、砂土取4060%,粘土取2040%計算;漿液有效充填率,取85%;漿液損耗系數1.05。3.1.6.2注漿管的設置注漿采用孔口注漿管注漿,孔口排氣管與注漿管,由閥門來控制開關,排氣管采用20塑料管,插入孔底510cm處,然后連接注漿管等各種管路,7、利用錨固劑封閉掌子面與導管間的孔隙,防止漏漿。關閉孔口閥門,開啟注漿泵進行管路壓水試驗,如有泄漏及時檢修,試驗壓力等于注漿終壓。3.1.6.3注漿控制(1)導管施工完成后開始注漿,注漿前對所有孔眼安裝止漿塞,同時對管口與孔口側進行密封處理。(2)水泥漿液采用拌和機制漿,采用液壓注漿機漿液注入導管鋼管內,注漿前先檢查管路和機械狀況,確認正常后作壓漿試驗,確定合理的注漿參數,據以施工。(3)注漿分兩步完成,當第一次注漿的漿液充分收縮后,進行第二次注漿,以使導管填充密實。注漿采取注漿終壓和注漿量雙控措施,注漿壓力以0.51.0MPa為宜,持壓35mm后停止注漿,注漿量一般為鉆孔圓柱體的1.5倍。若注8、漿量超限,未達到壓力要求,應調整漿液濃度繼續注漿,直至符合注漿質量標準。確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙均為漿液充填,方可終止注漿。注漿過程中壓力如突然升高,可能發生堵管,應停機檢查。(4)注漿過程應程派專人負責,填寫“注漿記錄表”,記錄注漿時間、漿液消耗量及注漿壓力等數據,觀察壓力表值,監控連通裝置,避免因壓力猛增而發生異常情況。3.1.6.4注漿效果判斷(1)對注漿加固區進行鉆孔取芯,觀察注漿充填情況。(2)導管注漿后再打無孔管作為檢查管,檢查注漿質量。有水地層可觀察無孔管孔內涌水顏色及涌水量,水顏色如較澄清或夾帶水泥渣塊,則注漿效果較好,如涌水為泥漿顏色或涌水量較大時,應補注或重注。四、安9、全控制要點4.1作業人員的勞動保護(1)鉆機作業人員要戴防塵口罩。(2)作業人員按規定配備安全帽、手套。4.2鉆孔作業施工安全(1)掌握好開孔與正常鉆研的壓力和速度,防止斷桿事故。(2)鉆孔中如發生卡鉆、斜孔、坍孔等故障,應及時采取處理措施。(3)進行鉆桿裝卸時注意與鉆機操作手的配合,避免鉆桿未裝好前啟動導致人員受傷。4.3導管注漿施工安全(1)泥漿排渣鉆機,要作好排水和泥漿池,避免污染環境。(2)導管注漿時,施工人員要避免正對注漿管。(3)經常檢查并及時更換損壞的注漿管接頭。五、注漿機具設備配置表1注漿機具設備配置表序號機具名稱注漿泵拌和機注漿嘴漿液桶波美表量杯水桶膠管規格Y2B JS50010、高壓管單位臺臺個個個個個m 用途注漿用拌水泥漿注漿用盛放漿液測漿液濃度試驗試驗注漿用數量0備注六、質量控制措施61鉆孔質量(1)鉆孔前,精確測定孔的平面位置、傾角、外插角,并對每個孔進行編號。(2)嚴格控制鉆孔平面位置,超前小導管和超前錨桿不得侵入隧道開挖線內相鄰的鋼管不得相撞和立交。(3)終孔后,要檢查錨桿的位置、孔深、方向和外插角,然后用高壓風將鉆孔吹洗干凈。62注漿質量(1)漿液配置必須按施工配合比進行,嚴格控制水泥、水以及其他外加劑(如速凝劑等)的質量;漿液拌制必須使用機械拌和,嚴格控制拌和的時間;試驗室要加強對漿液質量的檢查。(2)注漿過程中隨時檢查孔口、鄰孔、覆蓋層較薄部位有無串漿現象,如發生串漿,應立即停止注漿采用間歇式注漿封堵串漿口,也可采用麻紗、木楔、快硬水泥砂漿或錨固劑封堵,直至不再串漿時再繼續注漿。(3)注漿時相鄰孔眼需間隔開,不能連續注漿,以確保固結效果,同時達到控制注漿量的目的。(4)注漿時,要根據注漿終壓和注漿量雙控注漿質量,經常檢查注漿壓力表的準確度,根據單根鋼管注漿量并結合巖體的松散程度,綜合考慮注漿量。若個別孔漿液不暢通,被迫提前終止時,可在鄰孔適當加壓補償。(5)注漿結束后,必須鉆孔檢查注漿效果,如未達到要求時需要補孔注漿。(6)配置的漿液應在規定的時間內用完。