前进式注浆专项施工方案1

1 1 前进式注浆专项施工方案前进式注浆专项施工方案 1 1 工程概况工程概况 隧道位于活动性断裂带区域 洞身大部分处于花岗岩全风化层和强风化层 内 裂隙较发育 地下潜水和承压水较丰富 对隧道施工非常不利 右线由于 地面旋喷加固桩未能完全施做以及旋喷桩在垂直方向上不能有效止水 所以增 加洞周和部分开挖面的前进式超前预注浆 共设计注浆孔 132 个 注浆长度 37 6m 左线原设计全断面分段式袖阀管注浆变更为洞周和开挖面前进式超前预 注浆 共设计注浆孔 234 个 注浆长度 50 6m 横通道 B1 B2 也采用前进式注 浆进行开挖前的土体加固及止水 B1 通道 85 孔 注浆平均长度 9 5m B2 通道 239 孔 注浆平均长度 5 0m 在左线隧道与广燕区间相接处增加两排前进式注 浆止水帷幕 共 55 孔 注浆长度 16m 设计布置详见图 1 图 2 隧道开挖前采用前进式高压超前预注浆进行外围止水和洞身土体加固 可 以减少开挖面失水 增加掌子面稳定 控制地面下沉 确保隧道施工和周边建 筑物的安全 1 2 工艺特点工艺特点 前进式分段注浆工艺具体过程是 首先在掌子面施做止浆墙 在止浆墙上 开孔安装孔口管 采用水平地质钻机成孔 在孔口管内分段向前钻注施工 每 一循环进尺一般控制在 3 5m 也可根据地质情况及注浆效果适当加大每循环 钻孔和注浆长度 成孔后退出钻杆 安装法兰盘及注浆管进行注浆 待浆液凝 固后拆除法兰盘 再进行钻孔 如此循环 直到钻进和注浆深度达到设计要 求 这种注浆方式 根据钻机钻进能力 每次掌子面注浆长度可达 40 60 米 由外向内循环反复跟进式向前钻进注浆 可以保证钻机钻进时都在已经加固的 土体内钻孔 第一次钻进除外 如果地下水丰富可以在孔口管安装好后先注浆 后钻进 有效防止了塌孔和成孔困难 并且可以控制孔内涌水 可以在钻进到 2 孔内出水就开始注浆 灵活掌握 及时堵水 后一次注浆对前一次的钻进注浆 部位还有复注作用 因此注浆效果较好 图 1 设计左线注浆孔位布置图 图 2 设计右线注浆孔位布置图 3 1 3 施工部署施工部署 1 3 1 总体方案总体方案 本工程左线隧道长 51 1m 右线长 37 6m 一次注浆可以加固隧道全长 因此左右线均采用开挖前一次性全长注浆 隧道开挖过程中不再停下来施做止 浆墙进行注浆 可以减少掌子面和初支暴露时间 增大安全性减少开挖时间 右线隧道从南端风机井施做 左线隧道从车站明挖基坑施做 基坑围护结构连 续墙作为止浆墙 分别在主体结构底板完成后搭设脚手架 从洞门的上部开始 左右对称依次向下钻孔注浆 同时考虑防止串浆 隔孔 交替 近孔错开施做 B1 和 B2 横通道分别在各自洞门开挖之前进行注浆 与区间分割的止水帷幕注 浆与 B2 横通道注浆同期施做 制浆和注浆设备均安装在地面上 用高压管输送 至注浆面 按照设计要求 先施工第一序共 49 个注浆孔 第一序施工完成之后对隧 道掌子面进行纵向全长范围进行钻孔测水试验 在隧道不同部位共钻设三个检 测孔 如果出水量达到设计要求即可进行隧道开挖 否则 继续施工第二序注 浆孔 1 3 2 设备材料设备材料 钻孔采用两台风动潜孔钻机 采用高压单液注浆机和双液注浆机配合注浆 施工设备和部分材料见下表 注浆施工设备及部分材料表注浆施工设备及部分材料表 序序 号号 名名 称称单位单位数量数量规格型号规格型号备注备注 1 空压机台 1 21m3 电动螺杆式 风冷 2 高压风管米 60 直径 70mm 以上 3 潜孔钻机台 2 70 孔径 风动 4 单液压浆机台 2 150 250 型 最高压力 8MPa 5 双液压浆机台 1 最高压力 8MPa 6 搅浆机台 1 生产能力不小于 60m3 h 7 电焊机台 2 400 以上 4 8 高压输浆管米 100 承压能力不小于 12MPa 9 焊接钢管根 50 长度 1 5 米 外径 89mm 壁厚 3 5mm 10 法兰盘个 50 配套 D89mm 钢管 11 小孔法兰盘个 50 D89 法兰盘 内孔直径 D32mm 12 注浆小管个 50 D32 镀锌管 长度 10cm 单端车丝 13 球阀个 50 D25 球阀 本表所 列为首 次数量 随施工 进度及 时补充 1 3 3 劳动力安排劳动力安排 施工采取滚动交替作业方式 即 钻孔 注浆 钻孔 注浆 依次往复 24 小时不间断作业 共分两个钻眼班 3 人 2 班 6 人 两个注浆班 5 人 2 班 10 人 班长 1 人 2 班 2 人 共计 18 人 1 3 4 工期安排工期安排 1 施工准备 搭设平台 安装钻机 布置注浆站 5 天 2 右线注浆 35 天 3 左线注浆 40 天 4 B1 横通道 7 天 5 B2 横通道和帷幕 15 天 开工日期 年月日 右线完工时间年月日 其他各部位注浆不占用工期关 键线路 不影响隧道总体施工工期 4 施工工艺 施工工艺 1 4 1 注浆孔位布置注浆孔位布置 按照设计图孔位布置和首先施做内圈注浆孔顺序的要求 第一序施工孔位 布置为 外围环向第一圈注浆孔沿开挖线外 800mm 布置 环向间距 985mm 共 5 23 孔 在主体结构底板面以上 600mm 布置两排注浆孔 行距 800mm 平距 840mm 作为下拱部和拱底的加固止水孔 开外面内布置 7 10 个注浆孔 两个 监测孔 具体布置见图 3 图 4 1 4 21 4 2 平台搭设平台搭设 为了保证全断面钻孔和注浆 在洞口采用钢管脚手架搭设作业平台 平台 满足钻机和施工人员承重及高度要求 按照有关安全要求搭设护栏并挂安全网 上面满铺 25mm 以上厚度大板 1 4 3 连续墙钻孔连续墙钻孔 按照孔位布置图 采用 KS500 型轻便金刚石取芯器在连续墙上取芯钻孔 钢筋和混凝土一次性取出 孔径 108mm 取芯时按照不同部位采用不同的上扬 角 图 3 A1 断面第一序注浆孔位布置图 6 图 4 注浆孔布置纵向示意图 1 4 4 孔口管安装孔口管安装 孔口管采用外径 89mm 壁厚 3 5mm 焊缝钢管 长度 1 5m 外端焊接法兰盘 管外缠麻丝油膏 采用冲击锤夯入孔内 法兰盘距连续墙外表面 15cm 方便拆 卸连接螺丝 管外缝隙用快硬砂浆塞填 要求孔口管外壁和连续墙混凝土体密 贴 不能漏水和冒浆 孔口管大样如图 5 图 5 孔口管大样图 1 4 5 钻进钻进 在孔口管内采用潜孔钻机进行钻孔 钻孔直径 76mm 一次钻进长度 4 6 米 开孔时调整钻杆适度上扬以抵消长距离钻孔的钻杆下垂度 先钻单号孔 后钻进双号孔 左右对称 从上部向下部进行 同时要保证邻近区域在纵向上 要错开施工 7 1 4 6 注浆 注浆 1 注浆前的准备工作 1 安装注浆法兰头 2 检修和调试注浆设备 3 配置浆液及注浆材料的准备 4 洗孔 用注浆泵向孔内注清水 不少于 10 分钟 以提高注浆效果 同 时测取钻孔吸水率 以确保浆液初始浓度 2 注浆参数 1 浆液浓度 初始浓度 单液浆 水灰比 1 5 1 正常注浆浓度 单液浆 水灰比 1 1 处理跑浆事故 水泥水玻璃双液浆 C S 1 1 浓度调整原则 先稀后浓 根据进浆量和注浆压力的变化 及时调整浆液 浓度 长时间不上压力 进浆量大 则调浓一级 压力上升快 则调稀一级 为了加快施工进度 减少钻进和注浆的间隔时间 可以在每一次注浆快结束时 注入双液浆 以加快浆液的凝固 2 扩散距离 顶部及两侧水平方向 扩散 3 5m 底部 2 4m 3 注浆终压 P 4 5MPa 4 注浆结束标准 注浆量越来越少 达到注浆终压并持续半小时 即可 结束注浆 5 钻注时间 钻孔时 出水就注 依次往复 3 注浆中注意的事项 1 严格按注浆参数进行注浆 确保注浆效果 2 每次注浆前检修好设备 确保管路连接牢固和压力表正常 防止注浆 过程中爆管事故 3 及时观察注浆压力表 并做好注浆压力及浆液记录 以便注浆结束时 分析毎孔注浆情况 4 注浆结束后要高档位冲洗注浆管路 防止