全斷面注漿管在滲水隧道施工中的施工方法
類別:常見問答 文章出處: 滄州市雙洲金屬材料有限公司 發(fā)布時間:2021-12-20 瀏覽人次:
運(yùn)用新奧法原理,沿隧道開挖輪廓線(含底部)按軸向輻射狀布孔(開挖面中心也布孔),進(jìn)行全斷面全封閉深孔注漿固結(jié)止水,使 隧道周邊及開挖面形成一個堵水帷幕(加固區(qū)),切斷地下水流通路,保持圍巖穩(wěn)定,增強(qiáng)施工安全。
2.施工工藝
(1)施工程序
?。?)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)對于構(gòu)造復(fù)雜、水量豐富的地層,必須準(zhǔn)確預(yù)報(bào)工作面前方20~25M范圍的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況,以便為制定施工方案和確定注漿參數(shù)提供依據(jù)。
?、巽@孔方法:利用液壓鉆孔臺車或YQ-100A施鉆深孔,在拱頂、起拱線和隧道中下部位各鉆φ76mm孔,孔深超出注漿段5m左右。
?、陬A(yù)報(bào)內(nèi)容:預(yù)測工作面前方注漿段長度范圍的地質(zhì)構(gòu)造和巖性、地下水出露位置和水量大小,以及圍巖變化情況。
③預(yù)報(bào)方法:采用鉆眼排碴取樣分析,記錄鉆速、水質(zhì)水量變化情況以及開挖后的巖面觀測素描,綜合判斷預(yù)報(bào)前方水文、地質(zhì)條件。
(3)鉆孔作業(yè)①封堵墻(止?jié){墻)施工:首先按照注漿設(shè)計(jì)施工封堵墻,封堵墻設(shè)于開挖面后端,封堵墻厚0.8~1.0m,用C20砼灌注一次成型。
?、诓伎祝河蓽y工站在工作平臺上,用紅油漆在掌子面上按設(shè)計(jì)準(zhǔn)確畫出鉆孔位置,標(biāo)注編號。
?、坫@孔:A.鉆孔時臺車大臂必須頂緊在掌子面上,以防止過大顫動而影響施鉆精度。
B.鉆機(jī)開孔時鉆速宜低,鉆深20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速。
C.第一根鉆桿鉆完后,鑿巖機(jī)與鉆桿脫離,使用聯(lián)接套接第二根,依次接桿直至鉆到設(shè)計(jì)深度。
D.鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,鑿巖機(jī)后退帶出鉆桿,人工用卡或大扳手卡緊前桿,鑿巖機(jī)反轉(zhuǎn),松開連接套卸下鉆桿,按同樣方法依次拆卸鉆桿退出孔外。
E.注漿孔角度參數(shù):仰角、俯角、左偏角、右偏角均控制在最小3°、最大26°內(nèi)。
?、荛_孔孔徑及深度:注漿孔用φ100鉆頭開孔,孔內(nèi)放置長3~6m的φ86鋼管(或橡膠止?jié){塞管)做孔口管,掏孔清碴時用φ76鉆頭。注漿段長度為20m一環(huán)。
?、葶@孔深度控制:臺車大臂按設(shè)計(jì)布孔位置點(diǎn)對正,用簡易垂球量角器測鉆桿仰角,調(diào)整至設(shè)計(jì)角度,并在鉆桿上安裝導(dǎo)向指示器,控制鉆孔偏角。
?、夼_車鉆孔工作參數(shù):鑿巖臺車鉆孔作業(yè)的推進(jìn)壓力2.5~4.0MPa,回轉(zhuǎn)壓力5.0~6.0MPa,沖擊壓力19~20MPa.
?。?)注漿作業(yè)
①注漿材料:水泥:用425號以上的普通硅酸鹽水泥,質(zhì)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。
水玻璃:用出廠濃度42~45Bé,比重1.42~1.45,模數(shù)2.4~2.8的水玻璃原液。
拌合水:水質(zhì)應(yīng)符合《鐵路砼及砌石工程施工規(guī)范》中的各項(xiàng)規(guī)定。
?、谂浜媳瓤刂疲核冶龋╓/C)為0.8;水玻璃稀釋濃度為25~35Bé;雙液體積比(C/S)為1:0.5~0.7.③凝膠與凝結(jié)時間控制:為滿足漿液擴(kuò)散半徑的要求,采用凝結(jié)時間為:一般地段3分鐘,富水地段1~2分鐘。
施工控制分以下三種:A.水灰比固定,水玻璃濃度不變,變換雙漿比例。當(dāng)水玻璃溶液所占比例由小到大,凝膠時間則由長到短,初、終凝由慢到快。
B.水玻璃濃度不變,雙液比例固定,變換水灰比。當(dāng)水灰比由小到大,凝膠時間由短到長,初、終凝由快到慢。
C.水灰比不變,雙液比固定,變換水玻璃濃度。當(dāng)水玻璃濃度由高到低,凝膠時間由短到長,初、終凝由快到慢。
?、茏{:連接注漿管路,用注漿泵先壓水檢查管路是否漏水,設(shè)備狀態(tài)是否正常,然后再做壓水試驗(yàn),以沖洗巖石裂隙,擴(kuò)大漿液通路,增加漿液沖塞的密實(shí)性,核實(shí)巖石的滲透性。
對于富水?dāng)鄬悠扑閹蹇缀螅葔核酀{液,再壓CS雙液漿。
標(biāo)定注漿泵上電接觸點(diǎn)壓力表的最大壓力指標(biāo),泵壓后觀察壓力變化及水泥漿和水玻璃的消耗數(shù)量。
記錄注漿時間和注漿量。
注漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,打開三通混合器的減壓閥排漿,卸下混合器換注另一孔。
注漿結(jié)束后,拆卸各注漿器件,全部清洗干凈,并對注漿泵進(jìn)行檢查保養(yǎng)。
?、?作業(yè)方式:注漿方式采用前進(jìn)式或全孔一次壓入式。鉆孔過程中未涌水的,就一鉆到底,全孔一次壓入式注漿;在鉆孔過程中,如發(fā)現(xiàn)有水,即停止鉆孔,采取注一段鉆一段的前進(jìn)式注漿,直至達(dá)到設(shè)計(jì)段長位置。
在水壓、水量較大的情況下,還可采用分層泄水減壓、分層注漿方式。即下層管注漿,中層管放水;中層管注漿,上層管放水,這樣逐層抬水,把水排擠到拱頂以上規(guī)定的止水固結(jié)圈以外。
注漿順序?yàn)橛上露?,由里向外?br />
?、拮{參數(shù):A.注漿壓力及單孔擴(kuò)散半徑:注漿壓力一般為地下水靜水壓力的2~3倍,考慮到巖層裂隙阻力,初始壓力3MPa,終壓4~5MPa.單孔漿液擴(kuò)散半徑4m. B.注漿速度:鉆孔出水量大于50L/min時,注漿速度取80~100L/min.鉆孔出水量等于0~50L/min時,注漿速度取60~80L/min. C.注漿擴(kuò)散范圍:注漿有效范圍為開挖輪廓線外4.0m(塌方段為5.0m)。
D.注漿量:按注漿范圍內(nèi)圍巖體積的5%左右考慮,實(shí)注量由鉆孔壓水試驗(yàn)確定。(單孔注漿量V=11m3,參考值)。
3.勞動力組織
深孔超前預(yù)注漿工序多,要求工序銜接緊湊,因此施工組織安排要合理,使各道工序協(xié)調(diào)動作。
4.機(jī)械設(shè)備配置
(1)主要注漿配件
?、僦谱髯{孔口管,管長3m、6m兩種,管尾焊接聯(lián)接套,聯(lián)接套長56mm,內(nèi)徑90mm,外徑98mm,它的另一頭帶有梯形螺紋絲扣,也可用止水漿塞做注漿管,止?jié){塞采用自制橡膠止?jié){塞。
?、谘蚪鞘阶{嘴套帽注漿嘴套帽內(nèi)口徑螺紋能與孔口管尾外螺紋扣套接。帽頭上鉆兩個孔,接成半角式接頭,接頭直徑30mm,長85mm,與三通混合器連接。
?、廴ɑ旌掀魅ɑ旌掀魍庑纬叽?2mm×92mm×62mm,為逆止閥型,有4個孔,其中2個內(nèi)徑為28mm的螺紋孔接注漿管的入口,有一內(nèi)徑為30mm螺紋孔為出漿口,一個減壓排漿口。逆止閥使雙液混合后不能返流,直接流入羊角注漿嘴里?! 、茏{孔口管頂進(jìn)聯(lián)接套頂進(jìn)聯(lián)接套尺寸和注漿嘴套帽相同,在帽上套焊一個釬尾套,接在鉆孔臺車的鑿巖機(jī)上。
?、葑{管φ25高壓膠管長5m和10m,每一臺注漿泵長短各配2根。
φ25無縫鋼管管路配長30~50m,水泥漿和水玻璃漿液各一條管路。
鋼管連接用鋼制管節(jié)對接,高壓膠管與鋼管連接配件為快速接頭或縮頭鎖接。
5.質(zhì)量控制要點(diǎn)
(1)一次注漿段長度不大于20m;
?。?)注漿帷幕厚度不小于4.0m;
?。?)堵水率不低于90%;
?。?)注漿結(jié)石體7天的單軸抗壓強(qiáng)度不小于5MPa.
6.安全措施
?。?)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測在施工中貫徹始終。
?。?)施工排水溝要及時疏排,嚴(yán)防積水。
(3)針對富水?dāng)鄬悠扑閹羁鬃{固結(jié)止水施工的特點(diǎn)和要求,制定安全實(shí)施細(xì)則。
?。?)加強(qiáng)全員安全意識教育,堅(jiān)持安全第一的思想,不盲目追求進(jìn)度,以防止塌方。
(5)要配備少量聚胺脂材料,作為突水應(yīng)急堵漏時用。
?。?)注漿作業(yè)人員戴口罩、眼鏡和軟手套,以防止水泥粉塵和水玻璃溶液對人體造成傷害。
?。?)要有良好的照明條件。
二、大量滲水隧道施工1.施工方法
整治隧道施工滲水,采用聚氯乙烯(PVC)塑料板,即在初期支護(hù)與模筑砼襯砌之間鋪一層PVC板,使襯砌表面達(dá)到干燥的要求。
施工工藝
?、贉?zhǔn)備工作
A.PVC防水板的質(zhì)量檢查檢查是否有變色、波紋(厚薄不均)、斑點(diǎn)、刀痕、撕裂、小孔等缺點(diǎn)?! ?nbsp; B.用特種鉛筆在PVC防水板邊緣上繪出焊縫搭接線,搭接線距板邊10cm.
C.PVC防水板拱部、邊墻分段鋪設(shè),拱部劃出中線,并對稱卷起備用。
D.工作臺就位:工作臺由萬能桿件拼裝,接通電源,切斷鋼絲網(wǎng)露頭,對超挖空洞要掛網(wǎng)回填砼?! ?nbsp; ②固定PVC防水板每環(huán)PVC防水板拱部與邊墻分別鋪設(shè),先將拱部PVC防水板中線重合隧道中線,并及時在PVC防水板兩邊,離邊緣5cm,間距0.5m,進(jìn)行錨定,邊墻鋪設(shè)從起拱線開始,板邊固定點(diǎn)距邊緣5cm,間距1m,向下展開。防水板當(dāng)中的錨固點(diǎn)布置:沿橫斷面方向間距為0.5~1.0m,沿隧道軸線方向?yàn)?.0m,梅花形布置。
?、酆附覲VC板搭接縫搭接縫的焊接工作要超前于另一邊。
④焊縫補(bǔ)強(qiáng)焊縫有不符合質(zhì)量要求時,及時進(jìn)行修補(bǔ)處理。
5.質(zhì)量控制要點(diǎn)
?。?)固定防水板時,要將防水板放松,不可繃得太緊,根據(jù)巖石基面情況留夠富余量,使二次模筑砼擠壓后,防水板與噴砼層表面自然密貼。
(2)兩防水板間的搭接寬度10cm.
?。?)用電錘固定防水板時,由于塑料脹錨螺栓直徑為42mm,所以選用直徑8mm的鉆頭鉆眼,孔深40~50mm.
?。?)防水板焊縫寬度不小于1cm,焊接電壓110V,最高不得超過130V.
?。?)用電烙鐵焊接防水板時,烙鐵頭在兩塑料板間均勻移動,同時在上層防水板之上用手指均勻用力推擠,以防水板焊縫間擠出塑料熔液為最佳。
?。?)抽出烙鐵頭時,需將其上殘留的熔融塑料刷掉。
6.安全質(zhì)量措施
(1)為保證鋪設(shè)PVC板的平整,隧道開挖采用光面爆破,噴砼后要達(dá)到隧道輪廓線圓順整齊。 (2)鋪設(shè)防水板前,先將邊墻基礎(chǔ)灌注好,嚴(yán)禁在已鋪設(shè)防水板處進(jìn)行爆破作業(yè)。
(3)噴射砼表層有淋水時,采取引、擋、排、遮等措施,保證焊接時無滴水浸入。
(4)射釘槍或電錘,都要垂直于巖層面,同時防水板上要加墊圈。
(5)焊接開始前,電烙鐵需在小塊塑料板上試溫,能使塑料板熔化時才能焊接,停焊時應(yīng)及時切斷電源。
(6)用電烙鐵進(jìn)行焊縫補(bǔ)強(qiáng)時,要防止烙鐵頭將下塊防水板燙出溝槽,影響防水效果。若發(fā)現(xiàn)有烤焦變色或焊穿等現(xiàn)象時,要及時進(jìn)行補(bǔ)貼處理。
?。?)隧道內(nèi)各洞室鋪防水板時,均須自上而下,從外向洞室內(nèi)展鋪,并注意正洞的防水板應(yīng)搭接在洞室防水板里面,并在正洞與洞室邊緣增加固定點(diǎn)。
(8)在模筑砼施工時,砼不能直接沖擊防水板,震搗器不得接觸防水板。