暗挖隧道小导管超前注浆施工工艺标准.doc

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1、暗挖隧道小导管超前注浆施工工艺标准1.适用范围本标准适用于暗挖软弱围岩隧道开挖前的超前加固。2.施工准备2.1材料2.1.1小导管:一般采用φ30~φ50mm的焊接钢管或无缝钢管制作,长度3~5m。2.1.2水泥:宜采用强度等级为32.5级以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。水泥应有产品合格证和出厂检验报告,进场后应对强度、安定性及其他必要的性能指标进行取样复验。其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定。2.1.3水玻璃:浓度40~50Be′的水玻璃。2.1.4硫酸:采用98﹪的浓硫酸。2.1.5其他材料:改变浆液凝结时间的外加剂,如

2、促凝剂、缓凝剂等。2.2机具设备2.2.1空压机:应能提供持续风压,出风口压力不小于3MPa,风量1~3m3/min。2.2.2注浆机:压力值应不小于2MPa的双液注浆机,泵量80~150L/min,泵压3~5MPa。2.2.3浆液搅拌机:能连续不断地对浆液进行搅拌,容量为0.8~2m3。2.2.4专用设备:钻机:宜选用体积小、重量轻的钻机,有效成孔长度不小于5m。2.2.5其他机具2.2.5.1高压浆管(输送浆液)一般采用钢丝缠绕液压胶管或铠装橡胶管,其工作压力不低于终压压力。2.2.5.2压气胶管(输送压缩空气)用3~8层帆布缠裹浸胶制成,工作压力1.0MPa

3、以上,内径16~32mm。2.2.5.3钻头:形状有圆锥形和平头形,前者适用于地层为透镜体或个别卵石层,后者适用于粘性土或砂性土地层。2.2.5.4钻杆:可用φ50mm或φ42mm的地质钻杆。2.2.5.5风镐、搅拌桶、压力表、量桶等。2.3作业条件2.3.1注浆压力表性能良好,高压管畅通。2.3.2工作面、用电满足施工要求,照明光线充足。2.4技术准备2.4.1已编制好注浆方案,并对有关人员进行技术交底。2.4.2导管布设测量放线工作已完成。2.4.3已根据地质条件选择浆液种类,并确定配比。3.操作工艺3.1工艺流程导管制作封闭掌子面成孔超前导管安设堵孔注浆封堵

4、注浆管浆液制备3.2操作方法3.2.1封闭掌子面:喷射混凝土封闭掌子面,喷射混凝土厚度一般为50~100mm。3.2.2成孔:卵石含量较大的砾质土、粘性土层一般采用钻机钻孔,先用高压风清孔,然后用风镐将超前小导管打入孔内。自稳能力差的砂类土,一般采用吹管法成孔;有一定自稳能力且硬度不大的土层也可直接将管打入。3.2.3导管制作:在管壁钻孔间距为100~150mm,孔径为6~8mm的花眼,梅花状布置。导管前端应加工成锥形,导管后部不小于600mm长不设出浆孔,后端部套丝扣。见下图。3.2.4超前导管安设:超前小导管应按设计要求布置,如设计无明确要求时,平顶隧道一般设

5、于顶部范围内,拱形隧道一般布置于拱部120°范围内,两排小导管纵向水平投影搭接长度宜不小于1m。小导管沿开挖轮廓线从格栅腹部穿过。小导管环向间距宜为每米3根,长度3~5m,仰角8°~12°。3.2.5堵孔:超前小导管和孔壁之间的空隙应进行封堵,以防止浆液从管外溢出。3.2.6浆液制备:浆液一般分为改性水玻璃浆液、水泥-水玻璃浆液及水泥浆液。3.2.6.1改性水玻璃浆液(1)改性水玻璃浆液为硫酸与水玻璃配制而成,首先将98﹪的浓硫酸缓缓倒入盛水的量桶中,并用玻璃棒搅拌,最终稀释成18﹪~20﹪的稀硫酸。(2)将浓度40~45Be′的水玻璃稀释成18~20Be′。(3

6、)根据现场地质条件和凝结时间要求,经过试验后按照一定比例将稀硫酸与水玻璃配制成改性水玻璃溶液,PH值控制在2.5~4.0。(4)为防止浆液在未注入土层之前凝固,应用小型搅拌机不停地搅动,也可以用气泵从浆液底部送风使浆液翻动。(5)改性水玻璃浆液初凝时间宜控制在8~10min,根据实际情况可加入少量的速凝剂或缓凝剂来调节。3.2.6.2水泥-水玻璃双液浆:水泥浆水灰比宜为1﹕1~1.5﹕1,根据现场地质条件,经过试验确定双液浆配比,水泥浆与改性水玻璃浆液体积比宜为1﹕1~1﹕0.5。3.2.6.3水泥浆:根据地层条件确定配比,并掺入适量的促凝剂。有特殊堵水要求时可采

7、用超细水泥。3.2.7注浆3.2.7.1注浆方法(1)改性水玻璃浆液:主要适用于砂类土,因凝结较快,一次不宜大量配制,应根据每个注浆孔的注浆量逐孔配制。注入时宜采用吹管法,先将浆液倒入容器中,该容器一端接送风管,另一端接注浆管,采用瞬间高压风将浆液吹进土体。(2)水泥-水玻璃双液浆:由于水泥浆和水玻璃浆液混合后凝结速度极快,水泥浆和水玻璃浆液在注入土体前不能混合,注入时必须采用双液注浆泵。(3)水泥浆:主要适用于空隙率较大的地层,其特点是强度比较大,注入时宜采用泥浆泵。3.2.7.2注浆顺序:注浆时相邻孔位应错开,交叉进行。注浆顺序一般由上而下,以间隔对称注浆为宜

8、。3.2.

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