孔口跑浆。开挖过程中检查浆液渗透及固结状况并根据压力—浆量曲线分析评判注浆效果,以及时调整预注浆方案。
地质调查,注浆设计 现场注浆试验
制定施工方案
测量布孔 凿岩机钻孔 注浆压力控制
注浆量控制 清孔,成孔检查
小导管加工制作 安装导管,封堵管口 材料准备 喷砼封闭掌子面 浆液配制 注浆泵就位 连注浆管路,试运转 注浆作业 转入断面开挖 效果检查,方案调整
图6.5 超前小导管预注浆施工工艺框图
3 超前深孔预注浆
超前深孔预注浆施工工艺框图见图6.6。
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1)施工准备
超前地质预报 注浆试验,确定注浆参数 测 量 布 孔 钻孔,安孔口管,控制角度 清孔,成孔检查 安注 浆管 准备场地、机具 布置注浆站 作止 浆墙 连接管路,注浆系统试运转 注 浆 作 业 拆管,换另一孔注浆 全部孔注浆完成 注浆效果检查 开 挖 断 面 图6.6 超前深孔预注浆施工工艺流程图
(1)超前地质预报:应在施工前做较准确的超前地质预报,以明确注浆地段的岩性、涌水量、涌水压力、水温、涌水的化学性质等。
(2)注浆试验:现场做单孔或群孔注浆试验,掌握浆液的配合比、凝结时间、注浆量、注浆压力、注浆效果、因注浆引起的周围变化等。
2)测量布孔
注浆孔可在地表面或开挖面布置。当在开挖面布置时,宜分层布置,在纵向呈伞形辐射状,要求注浆孔孔底间距按各个注浆孔的扩散半径相互重叠的原则确定。
3)钻孔
(1)当地质情况较差时,注浆孔孔口宜设置孔口管以保证孔口质量,便于下步注浆作业。注浆孔钻孔作业宜根据设计孔深、地质情况、设备能力等因素,将孔深分为几个阶段,采取先大后小、分层钻进的方法进行施工。
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孔口管尾部应焊卡盘。装管前缠1~2mm麻丝,用细铁丝缠紧,孔口采用塑胶泥封堵。
开孔先要轻加压、慢速,以保证开孔质量,孔口的位置与设计位置的允许偏差为±5cm;钻深30~50cm后转入正常。
(2)钻孔过程中应随时用测斜仪测偏斜情况,及时纠正,要求钻孔角度及深度应符合设计要求,孔底位置偏差应小于孔深的10‰。当遇破碎带出现严重卡钻或孔口不出水时应停止钻孔,进行固壁注浆后再钻。
(3)钻孔结束后应掏孔检查,确认无塌孔和探头石;注浆钻孔应作到:孔壁圆、角度准,孔身直,深度够,岩粉清洗干净。
4)作止浆墙。当掌子面地质较差,围岩破碎、节理裂隙发育时,应贴掌子面施作混凝土止浆墙。 5)注浆作业
(1)注浆方式选定
注浆方式一般可分为前进式、后退式及全孔一次式等,可根据涌水量大小、围岩破碎程度、机械设备能力及注浆孔深度选用。
对于粒径小于0.05mm以下的粉砂及粘性软弱地层或断层泥地段,可采用周边劈裂预注浆或周边短孔预注浆。
(2)注浆顺序安排
一般情况注浆顺序为先注内圈孔,后注外圈孔;先注无水孔,后注有水孔,从拱顶顺序向下进行。如遇窜浆或跑浆,则可间隔一孔或数孔灌注。
(3)注浆压力控制:根据岩性、施工条件等因素在现场试验确定。注浆终压一般为1.5~4.0MPa。施工时,注浆压力按分级升压法控制。
(4)连接注浆管路后,利用注浆泵先压水检查管路、设备状况,再做压水试验。
清孔后,按先稀后浓、注浆量先大后小、先压单液水泥浆,再压CS双液浆程序注浆。浆液的浓度、胶凝时间应符合设计要求,不得任意变更;应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化,发现问题,应及时处理;采用双液注浆时,应经常测试混合浆液的胶凝时间,发现与设计不符,应立即调整。
(5)注浆结束的条件
单孔结束条件:注浆压力达到设计终压;浆液注入量已达到计算值的80%以上。 全段结束条件:所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注情况。 (6)注浆效果检查
注浆结束后应及时对注浆效果进行检查,如未达到要求,应进行补孔注浆。检查方法通常有下列三种:分析法、检查孔法、声波监测法。
4套拱、超前长管棚
1)套拱施工
套拱部位开挖方案应现场地质条件确定,宜采用预留核心土开挖方案;当地质条件允许时,可一次落到底,须及时做好开挖面的防护工作。要做到钢架底脚坚实、孔口管位置准确、套拱混凝土成型美观。套拱施工工艺流程见图6.7。
2)超前长管棚施工
超前长管棚施工工艺流程见图6.8。其要点说明如下: (1)采用脚手钢管搭设管棚钻孔作业平台。
(2)管棚定位:以套拱内预埋的孔口管定向、定位,严格控制其上抬量和角度。
(3)打试验孔:为保证长管棚施工质量,在拱脚部位,选2个孔作为试验孔,找出地层特点,并进行注浆和砂浆充填试验。 (4)钻孔及清孔
选用地质钻机或管棚钻机风动干钻法钻进成孔。风动冲击回转钻头直径、钻压、转速、风量、风压等钻进参数应满足施工要求。
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测 量 放 样 开挖套拱环形槽 套拱基础施工 按设计安装固定套拱内钢架 套拱拱架加工 孔口管加工 将孔口管定位固定在钢架上 衬砌拱架加工 立套拱砼施工支撑拱架 模板加工 安装套拱模板 浇筑套拱砼 砼生产、运输 养生、拆模 图6.7 套拱施工工艺框图
(5)顶管:钻孔检查合格后,将钢管连续接长,由钻机旋转顶进将其装入孔内。管棚节间用丝扣连接,要求隧道纵向同一截面处钢管接头数不大于50%。
(6)堵孔
为确保注浆质量,在钢花管安装后,管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙,钢管自身利用孔口安装的封头将密封圈压紧,压浆管口上安装三通接头。
(7)注浆作业(以双液浆为例)
用双液注浆泵按先下后上,先单液浆、再双液浆,先稀后浓原则注浆。注浆量由压力控制,初压0.5~1.0Mpa,终压为2.0MPa。达到结束标准后,停止注浆。
(8)充填砂浆
注浆后,扫排管内胶凝浆液,用水泥砂浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度;对于非压浆孔,直接充填即可。
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