隧道施工超前预注浆工艺讲解-衡水艺丰

2018-10-07  来自: 衡水市桃城区艺丰塑料制品厂 浏览次数:137
超前预注浆

超前预注浆是一种改善围岩结构,提高围岩整体性和自承能力、降低支护成本、提高支护效果的有效方法,利用浆液把围岩周围的各种弱面充实、重新胶结起来, 改善围岩的物理力学性能,从而提高围岩的整体稳定性和抗渗性。


全孔一次性注浆

对孔深小于6m或地层裂隙较均匀的地层,可采取全孔一次性注浆,直接将注浆管路接在孔口管上,或在孔口处设止浆塞,使用孔口管进行全孔注浆施工,其施工办法示意图见下图:

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分段式注浆

  关于孔深大于6m的深孔注浆,为了习惯软弱破碎围岩和裂隙不均匀地层,保证注浆质量,需要将全孔分为若干段进行注浆。根据钻孔和注浆次第,又可分为分段跋涉式或撤离式注浆两种。

a.分段跋涉式注浆:

在裂隙发育或破碎难以成孔的岩层,选用分段跋涉式注浆,即自孔口初步,钻进一段,注浆一段,直至孔底最终一段注完停止,每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定为3~5m。跋涉式分段注浆选用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。其施工方法示意图见下图:

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注浆施工方法

孔口管安装

先用管棚钻机钻引导孔,再将直径φ108mm孔口管插入,外露20~30cm,管壁与孔口处用麻丝填塞,再向孔内注双液浆固结,孔口管起着导向作用,钻孔安装时要控制好外插角,要求安装牢固,固结密实,不漏浆,不窜浆。

对无水地段采用干硬性早强砂浆堵塞定位,涌水地段孔口管的埋设采用增强型防水剂和水泥配制的固管混合料来定位固管(见下图),埋设时将固管增强型防水剂与水泥按比例掺合拌搅均匀,装入数个塑料袋,将装有拌和料的塑料袋塞入出水孔内,再将孔口管前端用从孔口能拖出的堵塞物堵住,顶入孔内,将孔内混合料塑料袋挤破,固管混合物遇水成浆,窜入管与孔壁之间,瞬间凝固将孔口管固定。孔口管在压力水中固位一定时间后即可钻孔或注浆。

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制浆、注浆

   根据选定浆液的合作比参数拌好浆液,其间水泥浆拌好后用1×1mm网筛过滤,放入叶片立式拌和机进行二次拌和,确保浆液均匀。

为避免未注浆段地下水涌向作业人员及注浆时跑浆,注浆开始处掌子面应以喷发混凝土做成止水浆墙,厚度不小于20cm,每个注浆段停止处均确保有不小于3.0m厚的止水盘。

注浆管程序为:开孔(孔口管安装)→钻孔→下栓塞→钻孔清洗→简易压水实验→灌浆(改换水灰比、压力、浆材等)→闭浆封孔→拔管。

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a.压水试验:

注浆管路按上图进行连接,并压水检查注浆管路的密封性和测定岩层的吸水性和渗透性,同时冲洗岩石裂隙,扩大浆液通路,增加浆液充填的密实性。

b.注浆顺序:

注浆顺序应分批进行,为避免钻孔串浆应钻一孔注一孔,先疏后密,待每一个环节注完后,可钻2~3个检查孔检查注浆效果,如未达到预期效果,应以小导管压注1:1水泥浆液、水玻璃浆补充注浆。小导管采用φ42热轧钢管,壁厚3.5mm。注浆孔的施工应按注浆程序分序分段进行。由于预注浆浆液扩散的一般规律是向上易扩散,向下不易扩散,一般先钻注布置在隧道顶板上的注浆孔,后钻注隧道两测孔,最后钻注底板孔,根据经验,先注外圈,后注内圈,同一圈由下向上间隔注浆,注浆速度应根据试验确定,一般钻孔涌水量大于或等于50L/min时,注入速度为80~150L/min,当涌水量小于50L/min时,注入速度为30~80L/min。为了减少等强时间,除水玻璃外,可视情况在浆液中增加其它速凝剂。

注浆方式和结束判断

注浆方式:当钻孔过程中未遇见泥夹层或涌水,就一钻到底,全孔一次压入式注浆,当钻孔过程中遇到泥夹层或涌水,立即停止钻孔,采取注一段钻一段的分段前进式注浆,直至终孔。

注浆结束标准:

单孔结束标准:注浆压力逐步升高至设计终压,则继续注浆10min以上,注浆结束时的进浆量小于20L/min,检查孔涌水量小于0.2L/min。

全段注浆结束标准:所有注浆孔均符合单孔结束条件,注浆后预测涌水量小于5t/d。

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