注漿工藝性試驗(yàn)

1、新建鐵路廣元至達(dá)州線巴中至達(dá)州段站前工程 I 標(biāo)段注漿工藝專項(xiàng)方案編 制：許三喜、左錄偉 復(fù) 核：張校偉、文朝偉 審 核：武進(jìn)廣、李 寧 批 準(zhǔn)： 石 磊 中鐵七局集團(tuán)有限公司巴達(dá)鐵路站前 I 標(biāo)段工程指揮部二一年一二月目 錄1、編制依據(jù)12、工程概況13、工藝試驗(yàn)段選擇方案14、試驗(yàn)?zāi)康?5、小導(dǎo)管施工方法26、超前支護(hù)施工質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)107、超前支護(hù)施工機(jī)具配備108、施工人員配備119、注漿效果分析1110、質(zhì)量控制要點(diǎn)12注漿工藝試驗(yàn)方案 1、編制依據(jù)1）隧道設(shè)計(jì)總說明2）隧道初支（施工）設(shè)計(jì)圖3）相關(guān)施工規(guī)范、檢測(cè)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 4）類似施工經(jīng)驗(yàn)2、工程概況中鐵七局承建巴達(dá)鐵路站前I標(biāo)南

2、埡邱隧道工程，里程范圍D1K67+971D1K69+664,線路長(zhǎng)度1693m。V級(jí)圍巖超前小導(dǎo)管直徑42mm,壁厚3.5，每環(huán)25根，環(huán)向間距40cm，單根長(zhǎng)3.5m，搭接長(zhǎng)度1m，傾角10°度等參數(shù)。3、工藝試驗(yàn)段選擇方案3.1試驗(yàn)段選擇1）試驗(yàn)選在南埡邱隧道出口口段D1K69+664。3.2試驗(yàn)施工進(jìn)程共試驗(yàn)三根，長(zhǎng)度均為：3.5m。施工準(zhǔn)備：2010年11月20日2011年1月2日；試驗(yàn)時(shí)間：2010年12月28日；4、試驗(yàn)?zāi)康脑诖竺娣e施工前通過試驗(yàn)檢驗(yàn)注漿處理施工設(shè)備、施工工藝的合理性、適用性以及泵漿壓力、注漿流量、入巖深度的判斷、注漿速度等參數(shù)，由此確定本標(biāo)段的注漿處理的

3、施工工藝及施工技術(shù)參數(shù)，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和圍巖處理效果，確定機(jī)械設(shè)備選型及配套組合，探明地質(zhì)情況，為下步大面積施工提供依據(jù)，以確保大面積施工時(shí)注漿處理的施工質(zhì)量。擬選工藝參數(shù)：項(xiàng)目名稱工藝參數(shù)注漿處理配合比（水：水泥）1:1漿液壓力（MPa）0.50.81.0開孔直徑（mm）62平均水泥用量（Kg/m）2028355、小導(dǎo)管施工方法超前小導(dǎo)管采用外徑42mm，壁厚3.5mm，長(zhǎng)350cm的熱軋無縫鋼管，鋼管前端呈尖錐狀；管壁四周鉆注漿孔，孔徑為8mm，孔間距10cm，呈梅花形布置，尾部30cm不鉆注漿孔作為止?jié){段。鋼管與襯砌中線平行，以外插角10°打入拱部圍巖；鋼管環(huán)向間距50cm。小導(dǎo)

4、管布置見下圖“超前支護(hù)橫斷面布置圖”：5.1小導(dǎo)管加工小導(dǎo)管加工如下圖所示。5.2 超前小導(dǎo)管施工工藝流程施工流程：測(cè)量放樣鉆孔清孔鋼管插入封口注漿與鋼架或錨桿焊接。見下圖“超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖”。開挖測(cè)量定位鉆 孔打入小導(dǎo)管高壓吹孔注 漿注漿檢查小導(dǎo)管加工注漿注漿機(jī)調(diào)試注漿材料配制注漿參數(shù)試驗(yàn)超前小導(dǎo)管施工工藝流程圖5.3 施工方法5.3.1 測(cè)量放樣按設(shè)計(jì)要求，在掌子面上準(zhǔn)確畫出本循環(huán)需施設(shè)的小導(dǎo)管孔位。5.3.2 鉆孔小導(dǎo)管在打孔前，按設(shè)計(jì)要求劃出小導(dǎo)管的位置，并標(biāo)明清楚。采用鑿巖風(fēng)鉆打孔，成孔直徑62，孔口鉆眼偏差小于50mm，孔眼長(zhǎng)度大于小導(dǎo)管長(zhǎng)度，然后將小導(dǎo)管打入，小導(dǎo)管打入后

5、用高壓風(fēng)將小導(dǎo)管內(nèi)砂石等吹出。小導(dǎo)管尾部置于鋼架腹部，增加共同支護(hù)能力。小導(dǎo)管安裝后用塑膠泥封堵導(dǎo)管外邊的孔口及圍巖裂隙。5.3.3 鋼管插入及孔口密封處理鋼管用鉆機(jī)頂進(jìn)，頂進(jìn)鉆孔長(zhǎng)度不小于90%管長(zhǎng)。鋼管末端除焊上擋圈外，再用膠泥麻筋纏箍成楔形，以便鋼管頂進(jìn)孔后其外壁與孔巖壁間隙堵塞嚴(yán)密。鋼管搭接長(zhǎng)度不小于100cm，并與鋼支撐焊接在一起。鋼管頂進(jìn)時(shí)，注意保護(hù)管口不受損變形，以便與注漿管路連接。5.3.4 小導(dǎo)管注漿注漿采用M20水泥凈漿，注漿材料滿足下列要求：漿液的流動(dòng)性好，易注入地層；固結(jié)后收縮小，具有良好的粘結(jié)力和較高的早期強(qiáng)度；結(jié)石體透水性低，抗?jié)B性能好等。注漿前導(dǎo)管孔口應(yīng)達(dá)到密閉標(biāo)

6、準(zhǔn)，以防漏漿，然后采用注漿機(jī)注漿，注漿壓力為0.51.0Mpa，一般按單管達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量0.32m3作為結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)注漿壓力達(dá)至設(shè)計(jì)終壓不少于20分鐘，進(jìn)漿量仍達(dá)不到注漿終量時(shí)，便可結(jié)束注漿。注漿結(jié)束后，將管口封堵，以防漿液倒流管外。注漿過程中設(shè)專人做好記錄。注漿結(jié)束后檢查其效果，不合格者補(bǔ)注漿。5.4 小導(dǎo)管注漿異常處理串漿則采用多臺(tái)泵同時(shí)注漿或堵塞串漿孔隔孔注漿；水泥漿液壓力突然升高，則應(yīng)關(guān)停注漿泵，進(jìn)行注清水，待泵正常時(shí)再進(jìn)行單液注漿；當(dāng)注漿液量很大，壓力長(zhǎng)時(shí)間不升高時(shí)，則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時(shí)間，進(jìn)行小量低壓力注漿或間歇式注漿。5.5 小導(dǎo)管注漿量計(jì)算K×

7、5;××=LRQ2p小導(dǎo)管注漿工程量可以按下式計(jì)算：式中：R漿液擴(kuò)散半徑，可按0.25m考慮L小導(dǎo)管長(zhǎng)度巖體孔隙率K充填系數(shù)，為0.31.0,對(duì)粉粘土取較小值,對(duì)碎石土、砂土取較大值。5.6 超前小導(dǎo)管支護(hù)質(zhì)量保證措施5.6.1 小導(dǎo)管安裝小導(dǎo)管間距根據(jù)圍巖狀況確定，采用單層小導(dǎo)管時(shí)，其環(huán)向間距為40cm；前后排小導(dǎo)管錯(cuò)開布置，前后排小導(dǎo)管的搭接長(zhǎng)度不小于100cm；小導(dǎo)管外插角度根據(jù)注漿膠結(jié)拱厚度確定；小導(dǎo)管安裝前，將工作面封閉嚴(yán)密，并正確測(cè)放出鉆孔位置后方可施工。5.6.2 小導(dǎo)管注漿注漿概述注漿前應(yīng)噴射混凝土封閉作業(yè)面，防止漏漿，噴射混凝土厚度不小于4cm；注漿材料應(yīng)

8、根據(jù)地質(zhì)條件、注漿目的和注漿工藝全面考慮，但確保滿足下列要求:漿液流動(dòng)性好，固結(jié)后收縮小，具有良好粘結(jié)力和較高早期強(qiáng)度，結(jié)石體透水性低，抗?jié)B性能好。當(dāng)有水侵蝕作用時(shí)，采用耐侵蝕材料；注漿過程中，注漿壓力為0.51.0Mpa，并專人做好記錄。注漿結(jié)束后檢查其效果，不合格者應(yīng)補(bǔ)注漿，注漿達(dá)到效果后方可開挖；注漿過程中注漿順序應(yīng)由拱腳向拱頂進(jìn)行。、注漿試驗(yàn)施工(1)、施工準(zhǔn)備1)隧道掌子面危石清理。2)施工測(cè)量：按照設(shè)計(jì)布孔形式測(cè)設(shè)出注漿孔位，并打木樁標(biāo)記。(2) 施工方法施工準(zhǔn)備布孔位圖測(cè)量放線鉆孔、清空檢查巖芯注漿（砂）封孔注漿完成。施工工藝流程詳見下圖：注漿處理施工工藝流程圖。1）鉆探工藝（1

9、）定孔位根據(jù)設(shè)計(jì)要求標(biāo)出注漿孔位置，并進(jìn)行復(fù)測(cè)。（2）鉆機(jī)與注漿設(shè)備就位注漿孔位標(biāo)定后，移動(dòng)鉆機(jī)至鉆孔位置，完成鉆機(jī)就位。鉆機(jī)就位后，用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等工具調(diào)整鉆機(jī)角度，安裝牢固，定位穩(wěn)妥。各類設(shè)備就近安裝，注漿管線固定，不宜過長(zhǎng)，一般為3050m，以防壓力損失。（3）鉆孔鉆孔用62鉆頭開孔鉆進(jìn)，鉆孔采用循環(huán)水分節(jié)鉆進(jìn)，在先導(dǎo)勘探時(shí)，每一節(jié)鉆桿鉆進(jìn)結(jié)束后，將鉆取芯樣取出，留作與設(shè)計(jì)地質(zhì)情況做核對(duì)，在正常的鉆孔注漿時(shí)，只需要將巖芯取出，并以此控制入巖深度。（4）檢查巖芯根據(jù)鉆取巖芯的形態(tài)，并結(jié)合鉆進(jìn)時(shí)鉆機(jī)的狀態(tài)確認(rèn)具體的地質(zhì)情況，并以此判定入巖的深度及注漿方案。（5）終孔鉆孔應(yīng)以實(shí)際鉆探深度為準(zhǔn)

10、，加固厚度滿足設(shè)計(jì)要求。鉆至設(shè)計(jì)孔深度，經(jīng)專業(yè)工程師自檢后，報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師檢查，同意后方可提鉆，再用清水洗孔直至返清水，如不返水，沖洗時(shí)間不少于30分鐘。然后擰緊孔口蓋準(zhǔn)備壓漿。(6）清孔在鉆孔結(jié)束后，要及時(shí)進(jìn)行清孔，將孔中碎石等破碎巖芯取出，確保注漿時(shí)水泥漿能順利的充填基巖中破碎巖層和裂隙。（7）記錄鉆進(jìn)過程中應(yīng)注意觀察地層變化，詳細(xì)作好鉆孔記錄。2）注漿工藝注漿采用孔口封閉注漿法，先注漿基巖后，再注巖層面與土層接觸面。（1）試泵試泵時(shí)，在開泵前先將三通轉(zhuǎn)芯閥調(diào)到回漿位置，待泵吸水正常時(shí)，將三通回漿口慢慢調(diào)小，泵壓徐徐上升，當(dāng)泵壓達(dá)到預(yù)定注漿壓力后，持續(xù)二、三分鐘泵管及機(jī)械設(shè)備不出故障進(jìn)

11、，方可進(jìn)行注漿作業(yè)施工。（2）安裝注漿管和止?jié){塞鉆孔完畢，進(jìn)行清孔檢查，在確認(rèn)沒有坍孔和探頭石的情況下，方可下管。否則，必須用鉆機(jī)進(jìn)行掃孔。在確定注漿管內(nèi)無阻塞物后，即可進(jìn)行注漿管安裝。把管子插入孔內(nèi)，再將管頂入孔內(nèi)到設(shè)計(jì)要求深度，使橡膠栓塞與孔壁充分?jǐn)D壓緊實(shí)，注漿管和止?jié){塞固定。注漿管外露的長(zhǎng)度不小于3040cm，以便連接孔口閥門和管路。注漿管安放好后，在注漿管管口加上孔口蓋，以防止雜物進(jìn)入。（3）漿液配制注漿采用單液漿或雙液漿。單液漿采用純水泥漿液，水灰比為1：10.8:1。滲水地段采用水泥水玻璃漿雙液漿，水泥漿：水玻璃=1：0.11：0.05。所用漿液采用攪拌機(jī)拌合隨拌隨用，攪拌時(shí)間不少

12、于2min。將配制好的漿液送入攪拌式儲(chǔ)漿桶內(nèi)備用。（4）注漿注漿管路系統(tǒng)的試運(yùn)轉(zhuǎn)：用1.52倍于注漿終壓的壓力對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行吸水試驗(yàn)檢查，并接好水、電；檢查管路系統(tǒng)能否耐壓，有無漏水；檢查管路連接是否正確；檢查設(shè)備狀況是否正常；使設(shè)備充分熱身，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為20min。注漿順序：遵循先邊排，后內(nèi)排、跳孔、由疏至密注漿順序；先兩側(cè)后中間，以保證注漿質(zhì)量。注漿方式采用分段前進(jìn)方式，即先鉆孔后注漿。漿液控制：先稀后濃，依吸漿情況逐步加濃漿液，配比控制在1：10.8：1。灌漿壓力控制根據(jù)受灌地層的地質(zhì)條件和滲透性、灌漿時(shí)吸漿量，以及對(duì)漿液稠度變換等一并考慮。一般情況下，當(dāng)吸漿量較小時(shí)，可盡快地達(dá)到規(guī)定的灌漿

13、壓力；而在吸漿量較大時(shí)，則可較緩慢的升到規(guī)定的灌漿壓力。灌漿過程中，灌漿壓力的控制采用“一次升壓法”。“一次升壓法”，就是在灌漿開始后，將壓力盡快的升高到規(guī)定的壓力，使整個(gè)灌漿過程盡量是在規(guī)定的壓力下進(jìn)行。其優(yōu)點(diǎn)是裂隙不至于在低壓下提前被堵塞，能較多地灌進(jìn)一些漿液，使一些較小的裂隙也能得到充分地灌實(shí)。（5）封孔注漿結(jié)束拔出套管后，用C15砼封孔，封孔時(shí)必須邊灌邊插搗，確保孔內(nèi)密實(shí)。嚴(yán)禁不封孔或假封孔，以致人為形成豎向水力通道，加重圍巖不安全因素。封孔完成后，在原孔位處標(biāo)注注漿孔號(hào)，要求字跡工整、清晰。（6）注漿原始記錄整編每個(gè)注漿作業(yè)工班在注漿施工過程中，都必須邊施工邊記錄，當(dāng)天的注漿施工記錄

14、必須當(dāng)天整理完成，不得積壓或遺漏。注漿原始記錄是竣工文件的重要組成部分，各記錄人員應(yīng)本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，做到字跡工整、資料整潔無誤，填寫規(guī)范齊全。 應(yīng)及時(shí)按要求做好注漿資料的統(tǒng)計(jì)與匯總（包括注漿孔號(hào)、孔數(shù)及注漿量等）。（7）、試驗(yàn)檢測(cè)為正確的檢測(cè)注漿效果，準(zhǔn)確驗(yàn)證各項(xiàng)施工參數(shù)，在試驗(yàn)段檢測(cè)時(shí)加大檢測(cè)項(xiàng)目與力度，注漿前后，物探成果資料對(duì)比，檢查注漿效果；注漿前后，鉆孔注水試驗(yàn)的單位長(zhǎng)度吸水量對(duì)比，檢查注漿效果，注漿后單位吸水量小于注漿前吸水量的35%，且沒有明顯漏水現(xiàn)場(chǎng)；鉆孔檢查，檢查孔數(shù)的5%，根據(jù)取芯漿液充填情況直觀判斷注漿效果；注漿觀察，冒漿點(diǎn)在注漿范圍之外35m時(shí)，可視隧道范圍巖溶通道堵

15、塞完畢。6、超前支護(hù)施工質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)1)、鋼管及錨桿的材質(zhì)、型號(hào)和規(guī)格等應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；2)、超前鋼管、錨桿與鋼架支撐配合使用時(shí)，應(yīng)從鋼架腹部穿過，尾部與鋼架焊接牢固；3)、鋼管、錨桿插入孔內(nèi)的長(zhǎng)度不得短于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%。4)、實(shí)測(cè)項(xiàng)目：4.1 超前大管棚及小道管注漿6.4.2 超前錨桿7、超前支護(hù)施工機(jī)具配備超前支護(hù)施工階段主要機(jī)具設(shè)備表設(shè)備名稱單位數(shù)量用途自制開挖臺(tái)車臺(tái)1作業(yè)平臺(tái)22M3空壓機(jī)臺(tái)3供風(fēng)MQTB-80/2.0鉆機(jī)臺(tái)8鉆孔BW-250/50注漿設(shè)備套1注漿風(fēng)鎬臺(tái)8鑿巖CAT320挖掘機(jī)臺(tái)1開挖ZL50-II裝載機(jī)臺(tái)1運(yùn)輸電焊機(jī)臺(tái)2施焊8、施工人員配備超前支護(hù)施工階段施工

16、人員配備表管理人員操作人員技術(shù)負(fù)責(zé)人1名鋼筋工4名測(cè)量人員2名支護(hù)工20名現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員2名電 工2名機(jī)料管理人員2名機(jī)修工2名試驗(yàn)人員2名質(zhì)檢人員2名安全管理人員2名后勤保障人員2名合 計(jì)15名合 計(jì)28名全部人員共計(jì)43名9、注漿效果分析注水試驗(yàn)對(duì)比表孔號(hào)注漿量(L)單位吸水量（L/m.min）注漿后(L)單位吸水量（L/m.min）對(duì)比分析1-10330.550330.027效果良好1-20460.610460.031效果良好1-30560.730560.036效果良好備注通過分析此段工藝試驗(yàn)裂隙發(fā)育，結(jié)合這樣的情況，應(yīng)采用單液注漿，注漿壓力可按設(shè)計(jì)執(zhí)行。2）結(jié)論經(jīng)綜合分析，工藝適配參數(shù)選擇如下：1)、機(jī)械組合：MQTB-80/2.0鉆機(jī)，BW-250/50注漿設(shè)備，STC-20型發(fā)電機(jī)，SM200漿液攪拌機(jī),儲(chǔ)料桶2L。2)、注漿壓力，黏土層控制在0.50.7MPa，卵石土層控制在0.81.0MPa，3)、當(dāng)注漿達(dá)到下列標(biāo)準(zhǔn)之一時(shí)，可結(jié)束該孔注漿：1）注漿孔口壓力維持在0.51.0Mpa左右，吸漿量不大于0.5升/min，維持2min。2）冒漿點(diǎn)已出注漿范圍外35m時(shí)。3）單孔注漿量達(dá)到平均注漿量1.52.0倍，且進(jìn)漿量明顯減少時(shí)，當(dāng)達(dá)不到上述結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)清空再次注漿。10、質(zhì)量控制要點(diǎn)根據(jù)注漿處理試驗(yàn)段的注漿結(jié)果分析，總結(jié)出注漿處理質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：1