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隧道超前小导管注浆作业指导书隧道超前小导管注浆是一种常用的隧道施工支护技术,主要用于增强围岩稳定性、控制地表沉降和防止地下水流失。其基本原理是通过在开挖面前方预先安装小导管,并向围岩内注入浆液,使浆液渗入岩体裂隙或孔隙中,形成加固圈,从而提高围岩的自稳能力,为后续开挖创造有利条件。
作业指导书简介
1.材料与设备准备小导管:通常选用直径25~50mm的无缝钢管,长度根据地质条件确定(一般为3~5m),前端加工成锥形尖头,尾部焊接加强筋以增加刚度。注浆材料:常用水泥浆、水泥水玻璃双液浆或其他化学浆液机组整套启动方案工程施工组织设计,具体选择需结合地质条件和工程需求。注浆设备:包括注浆泵、搅拌机、流量计等。
2.施工工艺流程测量放线:根据设计要求确定小导管布置位置及角度。钻孔与安装:使用钻机按照设计角度钻孔,将小导管插入孔内并固定牢固,必要时可采用锤击法辅助安装。密封止浆:在小导管尾部设置止浆塞,防止注浆过程中浆液外溢。注浆作业:启动注浆泵,按设计压力和流量进行注浆,直至达到预定注浆量或压力值。注浆顺序一般由下至上、从外到内逐层推进。固化养护:注浆完成后等待一定时间(通常为24小时)让浆液充分凝固,形成稳定的加固圈。
3.质量控制要点确保小导管的角度、间距和深度符合设计要求。控制注浆压力和流量,避免因压力过高导致围岩劈裂或浆液流失。检查注浆效果:可通过钻孔取芯或物探手段验证加固范围和强度是否满足设计标准。
4.安全注意事项施工前应对现场人员进行技术交底,明确操作规范和应急措施。注浆过程中密切监测地表变形情况,发现问题及时调整施工参数。妥善处理废弃浆液,防止污染环境。
通过科学合理的施工管理,隧道超前小导管注浆能够有效改善围岩力学性能,降低施工风险,确保隧道工程顺利推进。
批 准: 日期:
超前小导管注浆作业指导书
1、熟悉设计图纸,进行施工设计
NO
YES
①小导管管径选用外径Ф42mm有缝钢管,钢管长度采用3.5~4m。
②钢管应沿隧道开挖轮廓线布置向外倾斜,倾角α一般为5°,处理坍体可适当加大。
③注浆压力应根据地层致密程度决定,一般为0.5~1.0Mpa,劈裂注浆可适当加大,应小于等于覆盖压力,即P<γh,对于松散体和坍方段一般P<1Mpa。
④纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度b一般不宜小于1.0m。
⑤横向小导管沿开挖轮廓布置如图3。Ⅱ类围岩注浆时采用单排管;或处理坍方时可采用双排管;松软层可采用双排以上的多排管;渗入性注浆宜采用单排管;大断面或注浆效果差时可采用双排管。
渗入性注浆导管环向间距α应通过试验确定,但不得超过0.3m,无试验条件时,视地质条件按0.2~0.3m选用。注浆试验主要目的是选定注浆压力P、注浆半径γ及注浆量。在选定注浆半径γ后,可按两圆相交形成厚度等于30cm,确定孔距
2、加工导管、准备器材:
①加工班组:4人,分工制作小导管及临时支护材料。
②电工及机械司机:3人,分管空压机、注浆泵、搅拌机等。
③打管工班:6人,负责钻孔、打管。
④注浆工班:6人,分工注浆及封闭开挖面工作。
主要机具设备配备见下表。
小导管注浆施工的主要机具设备一览表
超前小导管作业工艺流程:
①测量放样,在设计孔位点上标记。
②用手持风钻钻孔后,将小导管沿孔打入,如地层松软也可用游锤或手持风钻直接将小导管打入。
a超前小导管选用Ф32焊钢管加工而成,顶部加工成锥形,尾端焊一圈φ8钢筋加强,其长度为2.5~3.5m,具体见小导管加工示意图。
b 超前小导管仅在拱部范围内设置,环向间距为30cm,外插角2°。
c 超前小导管应从格栅钢架腹部空间穿过,插入已钻好的孔中,尾端与钢架焊接,连为一体。
⑤封面:注浆前应喷射4cm厚混凝土封闭工作面,以防漏浆。
注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆,对于强行打入的钢管应先冲清管内积物,然后再注浆。注浆顺序由下向上进行,浆液可用拌合机搅拌,如小导管单液注浆示意图。
水泥浆水灰比为1:1.0、0.8:1三个等级,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓直到0.8:1为止。考虑到注浆后需尽快开挖,注浆宜用普通水泥或早强水泥,拌浆时可掺入减水剂。
a 在注浆过程中,发生浆液从其它孔流出的现象称为串浆,发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,应同时注浆,无条件时应将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时,再拨下堵塞物,用铁丝或细钢筋将管内清除并用高压风或水冲洗(拨塞后向外流浆的注浆管不必进行此工序),然后再注浆。
b 单液注水泥浆压力突然升高,则可能发生堵管,应停机检查,当堵管时,要敲打或滚动以疏通注浆管、无法疏通时要补管。
c 水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高,则关停水玻璃泵,进行单液注浆或注清水,待泵压正常时,再进行双液注浆。
d 水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
1、导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入。渗入性注浆施工时,孔位误差不得大于5cm;角度误差不得大于2°;劈裂、压密注浆施工时,孔位误差不得大于10cm,角度误差不得大于3°(角度用地质罗盘仪检查)。超过允许误差时,应在距离偏大的孔间补管、注浆。
2、钢管实际打入长度不得短于平均每根实际打入长度30cm,否则,开挖1.0m后要补管、注浆。
3、检查钻孔、打管质量时,应画出草图,对孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。
4、渗入性注浆单孔注浆量不得少于平均每孔注浆量的80%,劈裂、压密注浆单孔浆量不得少于平均每孔注浆量的60%,超过偏差必须补管、注浆。
5、注浆过程中,要逐管填写记录,标明注浆压力、注浆量、发生情况及时处理过程。
6、固结效果检查宜在搭接范围内进行,主要检查注浆量偏少和有怀疑的钢管,要认真填写检查记录。渗入性注浆通过钻孔检查厚度,小于30cm时,应补管、注浆;劈裂、压密注浆采用小撬棍或小锤轻轻敲打钢管附近,判断固结情况,并配合风钻钻速测试,检查注浆范围,固结不良或厚度不够时,要补管注浆。
7、开挖过程中,要随时观察注浆效果,分析量测数据,发现问题后必须停工处理。
1、注浆前应严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度,以防压力爆破伤人。
2、导管采用钢管应顺直,其不钻入围岩的尾部可不钻孔。
3、导管前端加工成锥形。
4、导管安装前应将工作面封闭严密、牢固、清理干净db31/t 329.4-2013标准下载,并测放出钻设位置后方可施工。
5、导管采用钻孔施工,其孔眼深度应大于导管长度,其顶入长度不小于导管长度的90%。
6、导管沿拱的环向外插角不小于5°不大于10°。
7、导管打入后要用吹管或掏勺将管内砂石吹(掏)出,以免堵塞。
8、超前小导管从格栅腹部空间穿过,插入已钻好的孔中,尾部与钢架焊接为一体。
9、注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆。
10、注浆压力达到0.4~0.6Mpa。
11、注浆结束后q/gdw 10446-2021 电流互感器状态评价导则,应对注浆泵及管路进行清洗,以保证下次注浆顺利进行。