预注浆施工工艺

预注浆施工工艺注浆工艺流程：注浆有单液和双液注浆两种流程，双液注浆又分为双液单注和双液双注两种。（1）、单液注浆法是将注浆材料全部混合搅拌均匀后，用一台注浆泵注浆的系统。这种方法适用与凝胶时间大于30min的注浆。（2）、双液单注是两台注浆泵或一台双缸注浆泵，按照一定的比例分别压送甲、乙两种注浆液，在孔口混合器混合后，再注入到岩层中。采用这种方法，浆液凝胶时间可缩短到（一般为几十秒到几分钟）。（3）、双液双注是将两种浆液通过不同的管路注入钻孔内，使其在钻孔内混合，这种方法适用与凝胶时间非常短的浆液。将甲、乙两种注浆液分别压入到相邻的两个钻孔内，然后进入岩层或砂粒之间孔隙混合而成，两种浆液靠改变三通转芯阀，用单孔交替注入甲、乙两种浆液，在注浆孔内混合。2、注浆施工程序：注浆施工必须以设计为基础。根据注浆工艺流程和施工现场具体情况合理安排程序。一般可以按照图1安排施工程序。钻孔浆液材料准备注浆结束设置注浆泵站注浆设置注浆管管钻孔浆液材料准备注浆结束设置注浆泵站注浆设置注浆管管注水实验追加注浆钻孔测定渗漏水量钻检查孔有问题问题无问题图1注浆施工程序示意图图1注浆施工程序示意图（1）、钻孔：通过钻孔向岩层裂隙或破碎岩层注入浆液，达到堵水与加固的目的，所以应严格按照设计的钻孔方向、角度和孔径进行钻孔。待钻孔方向和角度确定后，将钻机固定即可开钻，采用清水钻进。开孔时，要轻加压，慢速、大水量，防止把孔开斜，钻错方向。钻孔过程中作好钻孔详细记录：取芯钻进（应记录钻进进尺，起至深度，钻具尺寸，变径位置，岩石名称，岩石裂隙发育情况，出现的涌水量及涌水位置）。如不取岩芯钻进，应记录钻进进尺，起至深度，钻具尺寸，变径位置，特别注意钻孔速度快慢，涌水情况，由此判断岩石的好坏。如遇断层破碎带或软泥夹层等不良地层时，为取得准确详细的地质资料，可采用干钻或小水量钻进，甚至用双层岩芯管钻进。注浆过程中，由于钻孔数量多，有时每段注浆钻孔累计总长达千于米，因而钻孔消耗时间多，注浆消耗时间少。尤其是水下隧道的施工，水中段的施工是关键，且具有一定的风险性，需要采取有效措施。缩短注浆钻孔时间的途径，主要是提高钻机的钻机效率，或是采用多台钻机同时进行。在采用多台钻机同时钻进时要根据现场条件和注浆设备能力，做到钻进和注浆平行作业。多台钻机同时钻进注意事项：对钻机进行合理遍组，按照设计注浆孔的方向、角度、上下左右孔位，开孔时间先后错开，避免同时钻进，造成注浆时窜浆，并做好预防窜浆的措施。一般对设计的注浆孔要分三批钻进。第一批钻孔间距可大些（即按照设计钻孔间隔钻进），第二批钻孔间距小些，最后钻检查孔，并根据检查情况决定是否再追加注浆孔。（2）、测定涌水量：当钻孔过程中，遇到涌水，应停机，测定涌水量，以决定注浆方法。（3）、设置注浆管：应根据钻孔出水位置和岩石好坏，确定注浆管上的止浆塞在钻孔内的位置，止浆塞应设在出水点岩石较完整的地方，以保证止浆塞受压产生横向变形与钻孔密封。如止浆塞位置不当，或未与钻孔密封，不仅浆液会外漏，而且会把浆液管推出孔外，造成事故。（4）、注水实验：一般是利用注浆泵压清水，经注浆系统进入岩层裂隙，注入量及注入压力须从小到大。压水时间视岩石裂隙状况而定，大裂隙岩石须10~20min,中、小裂隙约15~30min或更长些。注水实验的目的：检查止浆塞的止浆效果；把未冲净还残留在孔底或滞留在孔壁上的杂物冲到注浆范围以外，以保证浆液的密实性和胶结强度；测定钻孔的吸水量，进一步核实岩层的透水性，为注浆选用泵容、泵压和确定浆液的配合比提供参考数据。5、注浆：一般注浆工序如上图1所示，各道工序的具体做法、要求如下（1）、备料：注浆站应设在存放有足够的新鲜水泥。水泥的强度等级不低于32.5MPa，品牌最好采用硅酸盐水泥。水玻璃应加水稀释至使用的波美度（35~40）（2）、安装设备：应在钻进注浆孔的同时，将注浆所需注浆泵，搅拌机，贮浆槽等固定设备在适当的位置建立注浆泵站，或将上述机械、贮浆槽等安装在台车上成为移动注浆泵站。这两种方案各有优缺点。固定注浆泵站操作方便，所需设备耗材少，但注浆泵站距作业面有一定的距离，联络不方便，注浆管路长，容易造成浆液的的浪费，并需在隧道内占用一定的地方等。移动注浆泵站可以紧靠作业面，注浆管路短，联络方便，不易造成浪费，但需要台车及移动陪电设备、电缆等。（3）、试泵：注浆前为保证注浆泵正常运转，必须先进行实验，实验方法是：先将三通阀门调回到浆位置，开泵后，待泵吸水正常后，将三通阀回浆口漫漫调小，注浆泵的压力逐渐升高，当达到预定的注浆压力，并持续3min不出故障，即可认为泵的性能正常。（4）、选择注浆参数：以下参数必须在注浆前通过实验和计算进行初选，在压浆过程中再根据实际情况进行调整。A、浆液的凝胶时间。根据注水实验，当采用水泥—水玻璃浆液时，如进水量很大，泵的压力长时间不升高，凝胶时间可选用1~2min；如进水量中等，泵的压力稳定上升，凝胶时间可选用3~4min；如进水量很小，泵的压力升高很快，凝胶时间可选用5~6min；甚至更长。B、进浆量：实践证明，当采用水泥—水玻璃浆液时，当进浆量大于300L/min，泵的压力长时间升不高，则为大进浆量；当进浆量在100~200L/min，泵的压力稳定上升，则为正常进浆量；当进浆量小于100L/min，泵的压力升高比较快，则为小进浆量。大进浆量时，应调整浆液浓度，加快凝胶时间。C、注浆压力：注浆压力是重要的注浆参数，通常按照下式计算。注浆终压：P0=（2~3）HÝ/10注浆泵压：PH=（1.2~1.5）HÝ/10P0：注浆终压，即受注点压力。PH：注浆泵表压（兆帕）。H：受注点至静止水位的水拄高度（m）。Ý：水的比重。PH：注浆泵表压。D、注入浆液量：每个钻孔注入浆液量按照下式计算。Q=λ*л*R2H1ηβ/m1Q:单孔注浆量.β:液在裂隙内有效填充系数.(0.8~0.9).R:浆液扩散半径.m:结石率.H1:注浆段高.λ:浆液损失数.η:岩层裂隙率.(0.5%~3%).注浆段浆液总数量:Q0=N*Q结石率与水灰比的关系水灰比m值2:10.561.5:10.671:10.850.75:10.970.5:10.99E、确定注浆方式与分段长度：为使浆液在岩层裂隙中中扩散均匀，保证注浆质量，提高注浆堵水率，对单个注浆孔宜分段进行注浆．注浆段长度系根据裂隙发育程度和涌水量大小而定，，当地下裂隙发育且涌水量较大，注浆段宜段，反之较长．为实现分段注浆，可采用上行式和下行式注浆两种方式．分段下行式注浆是钻孔一段，注浆一段，在上段注浆结束和后，进行扫孔，钻进到下一段再进行下段注浆作业，这种注浆方法，适用于岩层裂隙发育，涌水量大或者岩性差异很大的地层．下行式注浆质量高，但重复钻进耗时工时多．分段上行式注浆是注浆钻孔一次打成，由孔底向上分段注浆，分段上行注浆宜用于裂隙发育不很发育岩层，主要优点是不必重复钻孔．注浆方式与分段长度可参考下表选用．岩层裂隙发育程程度钻孔涌水量(mm3/h)注浆方式分段长度（m发育＞１０下行式５～１０较发育５～１０下行式１０～１５不够发育２～５上行式１５～２０不发育＜２上行式２０～０６、注浆：对浆液的要求是能制成浆．用泵压入裂隙能扩散一定的范围，再水中能凝结，凝结后具有一定的强度和底透水性（或不透水性），浆液凝结时间可控制或调节，能抵抗地下水的侵蚀，材料宜与取得，无毒，对环境无污染，价格低，易与运输和保存．水泥—水玻璃双液浆液具有凝结时间可控制在几秒到几十秒内，结实率高（接近１００％），早期强度增长快，材料来源和配置容易的特点．水泥浆在搅拌机内制备，先加水，后放水泥和外加剂，搅拌均匀后放入泥浆池．水玻璃按设计模数取料，加水稀释到设计浓度，两种浆液都要保证连续供浆，以满足注入量的要求．在注浆中，一般所用浆液是由稀到浓，按照大中小进浆量，及时调整浆液浓度和两种浆液体积配合比．７、注浆：采用水泥—水玻璃浆液时，一般采用先单液后双液，由稀到浓的交替方法，要先开水泥浆泵，用水泥浆把钻孔中的水压回裂隙，再开水玻璃泵，进行双液注浆．注浆时，要严格控制两种浆液的进浆比例，一般水泥与水玻璃的体积比为１：１～１：０.６．注浆初期，孔的吸浆量很大，可采用水泥—水玻璃双液注浆，缩短凝结时间，控制扩散范围，以降低材料消耗和提高堵水效果．到注浆后期可用单液水泥浆，以保证裂隙充填效果．对裂隙不太发育的岩层，可单用水泥浆，单浆不宜过稀，水灰比以２：１～１：１为宜．注浆压力要稍高．以便脱水结石．当注浆压力和进浆量达到设计要求时，则可停止注浆泵，压注一定量的清水，然后拆卸注将管，用水冲洗各种机械进行保养．８、处理注浆中所发生的以下异常情况１、注浆压力突然升高，应停止水玻璃注浆泵，只注入水泥浆或清水，待泵压恢复正常后时，再进行双液注浆．２、由于压力调整不当而发生崩管时，可只用一台。9、注浆与钻进平行作业应采取的技术措施：合理安排，上下左右，开孔前后错开。10、检查注浆效果：注浆后，为检查注