超前小导管注浆作业指导书

/小导管施工作业指导书1.工程概述1．1工程概况北京地铁十号线工程熊猫环岛站南端折返线区间位于熊猫环岛以南,沿鼓楼外大街中偏西布置，自起点沿中轴路向北延伸，下穿小越河终止于熊猫环岛站南端，线路两侧为密集的高层居民楼区。其起讫里程左线K0+０20。0０0~K0+470。94４，右线K0+０20．000～K0+４７0。344,本区间除设计正线隧道外，还设有一条折返线,一个施工竖井及横通道（K0+２00．000处）一条迂回风道和一座排水泵房（区间南头）。区间正线隧道进行浅埋暗挖施工过程中，必须严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的18字方针。1。２水文地质本工程位于永定河冲积扇的中下部，地形起伏不大。折返线隧道施工深度范围内自上而下地层依次为：①粉土填土、①1房渣土、③粉土、粉质粘土、④粉质粘土、⑤2细中砂、⑥粉质粘土、⑥1粘土、⑥2粉土。地下水分部情况如下：第一层地下水属上层滞水，含水层为粉土③层及粉细砂层,属于中等富水地层，透水性一般，其下隔水层为粉质粘土层③1及粉质粘土层④,水位标高为38.10～４4。8５m（水位埋深为1.４~５.00m)。第二层地下水属层间水,含水层为粉土④2层及粉细砂层④3,属于中等富水地层，透水性一般,其下隔水层为粘土④1层及粉质粘土④层,水位标高为２９.4５ｍ（水位埋深为16。8０m）。第三层地下水随地层条件的不同其存在形式也有所不同，某些地段存在隔水层粉质粘土⑥层，该层地下水以承压水形式存在，具弱承压性,在粉质粘土⑥层缺失地段，该层地下水以层间水形式存在,含水层为卵石圆砾⑦层及粉细砂⑦2层,富水性较强，渗透系数大，为强透水层，水位标高15.４m（水位埋深为2９。2５m)。2.编制依据２。1《地下铁道工程施工及验收规范》；2.2《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》;2.３《铁路隧道施工技术规范》；２.4本标段实施性施工组织设计及设计院下发的设计图纸。3。超前小导管施工作业指导书3．1小导管施工工艺流程小导管注浆是用带孔的钢花管,在工作面周边按照一定的角度打入地层进行超前注浆，以在工作面周围形成一承载薄壳,达到加固地层的目的.超前小导管既可以作为注浆导管，注浆加固土层，又可以起到超前锚杆的支护作用.小导管注浆施工内容主要包括封闭工作面、钻孔、安设小导管、注浆、效果检验等工序。其施工工艺流程见图１。制作导管制作导管施工准备工作面处理安放小导管导管周围密封安装孔口密封注浆拌浆分析注浆效果开挖及支护不好好图1小导管施工工艺流程图３.2小导管的加工及制作小导管一般采用φ4２×３．25ｍm普通钢管或水煤气管加工而成。为了便于小导管插打和防止压浆时浆液前冲，小导管前端加工成锥形,并且在小导管中间部位钻φ6～8mm溢浆孔，呈梅花形布置(防止注浆时出现死角），间距1５ｃm,尾部０。8m范围内不钻孔以防漏浆,末端焊φ６环形箍筋,以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管连接,小导管加工成品见下图2.图2注浆小导管示意图3．３小导管布设小导管施工前，先根据断面尺寸放出开挖轮廓线，开挖轮廓线向外放大1５ｃm为所布设小导管中心线。小导管环向间距30cm,外插角6°~8°(角度过小影响下榀格栅的架设，极易造成侵限,角度过大，出现超挖现象严重)。布设范围一般布设于拱部120°范围内,纵向每2榀格栅安装一环，相邻两环小导管纵向搭接长度不得小于１.5m。图3注浆小导管布设示意图3．4小导管的安装小导管安装可根据不同的地质采用不同的安装方法。针对卵石层，可选用YT-28风钻钻孔,孔长满足设计要求后,用吹风管将孔内砂石吹出５0mm;接着插入导管，如插入困难，可用带冲击锤的风钻顶入。然后用吹风管将管内砂石吹出或用掏勾将砂石掏出，最后把导管周围缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口堵塞，便可进行注浆。对于砂类土或粉质粘土,宜选用风镐直接顶入。为便于施工，可在风镐前端安装一块尺寸为20０×200mm厚2０ｍｍ钢板(中间预留φ３0孔洞).，遇到砂层时，也可利用φ2０mm钢管制作成风管，将吹风管缓缓插入土中,用高压风射孔,成孔后立即将小导管插入３.５浆液选择、配制及注浆３．5。1浆液的选择注浆材料:a。冀东PO32．5水泥;b。浓度３７°,PH=12水玻璃;ｃ.浓度98．２％硫酸；d．磷酸氢二钠（缓凝剂)；ｅ.自来水。3。5．2浆液的配制根据地下工程注浆施工经验，在砾砂层、中粗砂层、圆砾层中宜选用注水泥-水玻璃浆液，砾质粘性土及砂质粘性土中宜选用注水泥浆或改性水玻璃浆液。下表1、表2为试验室通过试验总结出的浆液配制参考值.表1双液注浆不同比例与胶凝时间水泥浆(水泥：水）1：１1:11：11:1１：11：11：0．7５质量比水泥浆：３5°水玻璃1:0.50１：0.501：0。501：０.501：０.５０1:０.501:0.５0体积比磷酸氢二钠掺量（%）1．02．0２。53。04。05。03．0按水泥用量计PH值１2111１1111111１胶凝时间31ｓ1mｉn1４ｓ4min57s35ｍin０0ｓ39ｍｉn0１s1h6ｍin29s7min00ｓ说明①浓度37°水玻璃与浓度3５°水玻璃配制体积比例为:水玻璃:水=１：0.07（以波美计实测校正来加水）②配制时操作顺序:第一步先把磷酸氢二钠加入水中充分搅溶解后再加入水泥,制成含有缓凝成分的水泥混合浆待用。第二步把35°水玻璃徐徐加入高速搅拌的水泥混合浆中，以免速凝结块。③胶凝时间从开始加入35°水玻璃搅拌起计时.表2改性水玻璃注浆不同比例与胶凝时间比例（甲：乙)8。0:１7。5:１7.４：17。3：17．2５:17．2：１7。１:１７。０：1PH值776６5432胶凝时间7ｓ16s2min0５ｓ3mｉn30s７mｉｎ00ｓ３5mｉn4０s﹤3h﹤3ｈ说明①甲液代表浓度１５°水玻璃,浓度3７°水玻璃与浓度15°水玻璃配制体积比例为:水玻璃：水＝1：2。321（以波美计实测校正来加水）②乙液代表20％稀硫酸,浓度98。２％硫酸稀释成浓度20％稀硫酸配制体积比例为:硫酸:水＝1:4③配制时操作顺序:第一步硫酸稀释时先算出所需硫酸量和加水量,然后把硫酸缓慢到入水中搅拌均匀待用;水玻璃稀释同上.第二步在高速搅拌过程中把稀释好的水玻璃缓慢倒入硫酸中同时记时，测量ＰH值。３。5．3注浆参数的选择及注浆量的控制注浆量控制：小导管注浆量可按照下式计算：Ｑ=π·Ｒ2·L·ｎ·K．β式中:Ｒ—浆液扩散半径，可按0.3m考虑；Ｌ—小导管长度，一般为３.0ｍ;ｎ—岩体孔隙率;K—充填系数,一般取0。7～1．0；β-浆液消耗系数,一般取1。1~１．2;一般取压力在0。5ＭPa所注浆量为单根小导管注浆量。3.5。4注浆工艺及设备表3小导管注浆机具设备表序号设备名称规格型号1风钻YT—28２双液注浆机KBY５0/７0３输浆胶管φ254闸阀Ｑ11ＳA—16Dｇ—255压力表０～4MＰa6储浆桶自制7配浆桶自制８孔口封闭器自制小导管注浆必须采用双液注浆泵，注浆管联接好后，注浆前先压水,试验管路是否畅通，然后将配制好的水泥浆、水玻璃浆液分别倒入双液注浆泵贮浆桶内，开动注浆泵，通过闸阀使水泥浆与水玻璃浆液在注浆管内混合，再通过小导管压入开挖土体。注浆施工工艺流程图见下图4。用喷射混凝土封闭掌子面用喷射混凝土封闭掌子面钻注浆孔打入花管封堵孔口冲洗花管联结注浆管与花管注浆封堵花管制配浆液图3双液注浆施工工艺流程图3．５。5注浆关键技术措施⑴严格控制配合比与凝胶时间，初选配合比后，用凝胶时间控制调节配合比，并测定注浆结实体的强度,选定最佳配合比。⑵注浆过程中，应严格控制注浆压力，注浆终压必须达到设计要求并稳压，保证浆液的渗透范围，防止出现结构变形、串浆、危及地下构筑物、地面建筑物的异常现象。当出现异常现象时，宜采取下列控制措施：①降低注浆压力或采用间隙注浆.②改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间.③调整注浆实施方案.④当出现浆液从其它孔内流出的串浆现象时，可采取用多台注浆机同时注浆或将串浆孔击实堵塞,轮到该管注浆时再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋清除管内杂物，并用高压风或水冲洗(拔管后向外流浆不必进行此工序），然后再注浆。⑤当出现水泥与水玻璃双液浆压力突然升高,则关停水玻璃泵，进行单液注浆或注清水,待泵正常时,再进行双液注浆。⑥水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆量很大,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。⑶注浆效果检查:因为注浆方法为周边单排固结注浆,开挖洞室后检查砾砂固结厚度，如达不到要求,要调整配合比，改善注浆工艺。⑷为防止孔口漏浆，在花管尾端用麻绳及胶