注浆施工工艺及质量控制要点ppt课件.ppt

京沈京冀客专VII标段二工区黄雅明 注浆施工工艺及质量控制要点 注浆技术在近几十年来获得迅猛发展 注浆施工技术已在多个领域得到了很大的发展 隧道径向注浆主要解决隧道内涌水量大 降低排水压力 保护地表周围生态环境 提高围岩承载力为目的 通过孟村隧道一号斜井的实际施作效果来看 它能有效的改善围岩的稳定性 提高围岩承载力 达到堵水的目的 从而达到确保施工安全 施工工期 改善施工环境的目的 注浆技术在近几十年来获得迅猛发展 注浆施工技术已在多个领域得到了很大的发展 隧道径向注浆主要解决隧道内涌水量大 降低排水压力 保护地表周围生态环境 提高围岩承载力为目的 通过孟村隧道一号斜井的实际施作效果来看 它能有效的改善围岩的稳定性 提高围岩承载力 达到堵水的目的 从而达到确保施工安全 施工工期 改善施工环境的目的 一 简介 2 1技术要求 1 隧道洞口500m范围暗挖段拱墙采用防寒径向注浆填充围岩裂隙 封堵地下水 达到不渗水状态 以防止冻害发生 2 在水量丰富 导水性好的断层破碎带等地段围岩自稳能力较差 施工过程中可能产生突水 突泥 可采取超前周边注浆 3 在一般地段裂隙水较发育 围岩涌水量超过允许排放量 施工中围岩可自稳时 宜采用开挖后围岩径向注浆等措施 4 注浆前应进行压水试验 据此修正注浆参数 二 施工工艺 2 2施工程序及工艺流程 2 2 1径向注浆施工程序 施工准备 钻孔下注浆管 注浆 逐孔检查注浆效果 补充注浆 结束 径向注浆施工工艺流程图 2 2 2超前周边前进式分段注浆施工程序 施工准备 封闭工作面施作止浆墙 开孔 安设孔口管 分阶段钻孔注浆 超前周边前进式分段注浆施工工艺流程图 2 2 2超前周边后退式分段注浆施工程序 施工准备 封闭工作面施作止浆墙 开孔并安设孔口管 钻孔并顶入注浆管 设置止浆塞 分阶段注浆 超前周边后退式分段注浆施工工艺流程图 3 1拱墙防寒径向注浆和全环径向注浆3 1 1注浆管的制作孔口管按设计制作长1 0m 采用 50mm 壁厚3 5mm的热轧无缝钢管 3 1 2测孔定位注浆范围为开挖轮廓线外3m 注浆孔按浆液扩散半径2m设计 孔位布置如下 孔口环向间距约200cm 孔底环向间距约280cm 纵向间距200cm 注浆孔呈梅花形布置 拱墙防寒径向注浆正面布置图 全环径向注浆正面布置图 注浆平面布置图 注浆纵断面布置图 3 1 3钻孔 扫孔 安管 注浆按设计位置 孔径 孔深钻孔 采用风钻开孔 钻头直径52mm 并钻完全部注浆孔后 进行清孔 用锤子把孔口管打入孔内 应埋设牢固 并安装好止浆塞 注浆前应进行压水试验 据此修正注浆参数 注浆过程中应加强洞内外观察 发生窜浆 围岩 支护结构 地表出现异常情况时 应调整注浆工艺或方案 钻孔注浆顺序应由下往上 由少水处到多水处 隔孔钻注 设计注浆参数为 A 水泥浆液水灰比 1 1 B 注浆压力1 0 1 5MPa 3 1 4注浆结束标准单孔结束标准 a 注浆压力逐步升高至设计终压 并稳定10分钟 b 注浆量不小于设计注浆量 全段结束标准 a 所有注浆孔均已符合单孔结束条件 无漏浆现象 b 浆液有效注入范围大于设计值 3 2超前周边注浆3 2 1注浆孔位布置超前周边预注浆就是要使浆液扩散到注浆深孔周边预注浆范围内的所有岩层裂隙中 所以注浆孔的布置要以浆液扩散不出现空白为原则 据此根据设计注浆孔数量以隧道中轴为中心呈伞形布置 超前周边注浆纵断面布置图 超前周边注浆横断面布置图 分段前进式注浆示意图 分段后退式注浆示意图 3 2 2注浆方式注浆顺序为先内圈孔后外圈孔 先无水孔后有水孔 同一圈孔间隔施工 裂隙发育破碎难以成孔的岩层 注浆可采用分段前进式注浆 围岩局部破碎 但可以成孔的岩层 注浆可采用分段后退式注浆 3 2 3注浆参数 1 注浆开孔直径110mm 长度为3m 孔洞剩余部分直径为91mm 详见图10注浆钻孔结构图 2 单孔有效扩散半径为3 0m 3 注浆范围为隧道开挖轮廓线外5m 4 注浆压力 注浆压力是注浆的主要参数 它对浆液的扩散范围 岩层裂隙充填的密实程度及注浆效果的好坏起着决定性的作用 所以必须有足够的注浆压力克服静水压力和地层阻力 方能达到注浆目的 岩石地层注浆压力应根据水文地质条件合理确定 宜比静水压力大0 5MPa至1 5MPa 注浆钻孔结构图 5 浆液的注入量 指单孔注入量 假设浆液在地层中均匀扩散 公式为 Q R2Ln 式中 Q 单孔注浆量 m3 R 浆液扩散半径 m 取3m L 注浆孔长 m n 地层的裂隙 取2 3 浆液在岩石裂隙中的充填系数 视岩石情况取0 3 0 9 浆液消耗率 取1 1 6 注浆材料 水泥浆液 水泥采用425号普通硅酸盐水泥 水泥浆水灰比 0 8 1 1 3 2 4封闭作业面施作止浆墙为防止未注浆段地下水涌向作业面及注浆时跑浆 注浆起始处掌子面前方5m范围采用 42mm 壁厚3 5mm的钢花管进行注浆形成止浆岩盘 钢花管长5m 间距1 5m 梅花形布置 掌子面挂网喷射20cm厚C25混凝土封闭 钢筋网直径 8mm 网格间距20 20cm 后每一循环注浆长度为30m 开挖25m 保留5m长止浆岩盘 设止浆墙时 止浆墙施作位置及结构形式根据现场情况和堵水方式确定 厚度5m 止浆墙应嵌入岩体并设置适量的径向锚杆 施工时在周边预埋注浆管并注浆填充空隙 钻孔注浆施工应在止浆墙强度达到设计的75 以上后进行 3 2 4埋设孔口管固结牢固密实 保证不漏浆 不窜浆的孔口管是决定注浆效果好坏的重要因素 其埋设方法 先用钻机 钻头直径110mm 钻3m深 再将 108孔口管插入 外露20 30cm 管壁与孔口接触处用麻丝填塞 再向孔口管内注水泥浆固结 孔口管起着导向作用 钻孔安装时要控制好外插角度 3 2 5钻孔根据用途 选用合适的钻机 先根据设计图孔位 钻孔参数 在工作面上放出钻孔位置 并用油漆标定 调整钻杆的仰角和水平角 移动钻机 将钻头对准所标孔位 注浆钻孔作业应符合下列要求 1 钻孔顺序宜根据注浆目的合理安排 2 注浆长度和深度应按设计要求并视水文地质情况合理安排 3 钻机安装应平稳 钻杆中心线与设计注浆孔中心线应吻合 钻孔作业中应经常检查 校正钻杆方向 钻孔孔底偏差值应符合下表的规定 4 应根据水文 地质情况明确孔口管的埋设时机 并做好施工记录 孔口管和注浆管宜在钻孔2m后安装 涌水量大 压力高的地段应先设置带闸阀的孔口管 设置止浆墙时 孔口管埋入止浆墙深度根据最大注浆压力确定 3 2 6注浆施工准备泵站的布置 泵站布置应考虑紧凑 操作方便 有利于通风防尘 并尽量靠近工作面 场地狭窄时可采用移动式泵站 管路连接可参照图8进行连接 压水试验 注浆施工应通过压水试验测定岩层的吸水性和渗透性 同时冲洗钻孔 检查止浆塞效果和注浆管路是否有跑 漏水现象 3 2 7制浆选用JQ350水泥浆搅拌机作为制浆设备 为了保证浆液的均匀性和在注浆间隙时不沉淀 另自行加工搅拌储浆桶两台 容量1立方米 采用立式电动机和摆线针轮式减速器 用支架倒立于储浆桶上 通过联轴节将动力直接传给搅拌轴 为了方便吸浆 在储浆桶外侧设两个以上取浆口 以保证大流量注浆时浆液的供应 根据选定浆液的配比参数拌好浆液 其中水泥浆拌好后用1 1mm网筛过滤 放入搅拌机进行二次搅拌 确保浆液均匀 3 2 8注浆注浆采用KBY系列双液注浆泵 适用单 双液注浆 注浆泵的最大压力能达到设计压力的1 5 2 0倍 设计压力根据水文地质条件确定 比静水压力大0 5MPa 1 5MPa 注浆作业应符合下列要求 1 注浆材料按照配合比准确计量 严格按顺序加料 拌合后的浆液应经筛网过滤后方可进入注浆机 2 注浆应设置止浆塞 止浆塞可采用气囊 水囊或橡胶止浆塞 并能承受注浆终压的要求 3 注浆过程中应做好施工记录 包括孔位 孔径 孔深 浆液配合比 注浆压力 注浆量 跑浆 窜浆等内容 当注浆施工中出现异常情况时 应采取下列方法进行处理 1 钻孔过程中遇见突泥 突水情况 立即停钻 并进行注浆处理 2 局部漏浆跑浆可用麻丝填塞裂隙 调整浆液配合比 缩短凝胶时间 浅孔注浆固结等方式处理 3 注浆压力突然升高 应暂停注浆 检查管路是否堵塞 压力表有无故障 4 进浆量大 压力长时间不升高时 可采用加大浆液浓度 降低注浆压力 添加纤维材料或间歇等方法处理 3 2 9注浆结束标准单孔结束标准 a 注浆压力逐步升高至设计终压 并稳定10分钟 b 注浆量不小于设计注浆量的80 c 进浆速度为开始进浆速度的1 4 全段结束标准 a 所有注浆孔均已符合单孔结束条件 无漏浆现象 b 浆液有效注入范围大于设计值 3 2 10注浆后效果检查1 钻孔检查法 按总注浆孔的5 至10 设置检查孔 检查孔应在均匀布置的原则下 结合注浆资料分析布设 检查孔应无涌泥 涌沙 不塌孔 渗水量应少于0 2L min m 或少于设计涌水量 否则予以补注 2 钻孔取芯法 通过钻孔取芯观察地层的注浆加固效果 3 压水试验法 对检查孔进行压水试验 当吸水量大于1L min m 时 必须进行补充注浆 四 质量控制及检验 4 1质量控制1 注浆过程中应根据地质和设计要求等控制注浆压力 2 注浆结束后应检查其效果 不合格者应补浆 检查合格后注浆钻孔及检查孔应封堵密实 3 注浆所采用水泥的检验应符合 通用硅酸盐水泥 GB175 的规定 4 浆液配合比设计应根据试验确定并符合设计要求 5 注浆效果符合设计要求 检查孔的设置和日均出水量应符合设计要求 6 注浆孔间距 孔深及钻孔偏斜率允许偏差应符合规定 7 单孔注浆压力达到设计要求值 持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1 4或进浆量达到设计进浆量的80 及以上时注浆方可结束 浅孔达到设计终压 8 初期支护背后注浆应在初期支护混凝土强度达到设计强度的100 后进行 9 注浆压力 注浆量 进浆速度等注浆参数应符合设计要求 每台注浆设备必须配备压力表及流量计 4 2质量检验1 注浆所用原材料质量应符合设计要求 检验数量 施工单位按进场批次检验 监理单位按施工单位检验次数的20 见证检验 检验方法 施工单位进行试验 监理单位检查产品合格证 试验报告 见证检验 2 浆液配合比应符合设计要求 检验数量 施工单位对同性能的浆液进行一次配合比选定试验 当使用的原材料 施工工艺发生变化时 均应重新进行配合比选定试验 监理单位全部检查 检验方法 施工单位进行配合比选定试验 监理单位见证配合比选定试验或平行检验并检查确认配合比选定单 3 注浆范围应符合设计要求 检验数量 施工单位 监理单位全部检查 检验方法 观察 4 注浆效果应符合设计要求 每延米每昼夜出水量应符合设计要求 检验数量 施工单位和监理单位每一注浆段检查一次