隧道超前小导管注浆施工方案

隧道超前小导管注浆施工方案我目前在某山地公路隧道项目负责现场技术管理，这段时间我们施工的进口段围岩破碎严重、风化程度高、裂隙发育还伴随少量地下水渗流，开挖过程中多次出现掉块、局部坍塌征兆，为了稳定前方围岩、防范安全风险、保障施工进度，结合现场实际地质条件和我们以往的施工经验，编制本隧道超前小导管注浆施工方案，具体内容如下。1编制依据与工程概况1.1编制依据说实在的，我们做施工方案不能拍脑袋瞎来，所有内容都是有据可依的。首先是项目拿到的隧道设计图纸、地质勘察报告，其次是现行的公路隧道施工技术规范、安全技术规范，另外我们之前做类似破碎段施工总结的经验，还有进场后连续做围岩超前预报得到的实际结果，都作为本方案的编制依据，保证每一步要求都符合标准，不会出原则性的错误。1.2工程概况我们这个隧道是单洞双向两车道，开挖断面大概100平米，本次需要做超前小导管注浆的段是进口端的浅埋段，全长一百余米，围岩等级为Ⅴ级，大部分是强风化砂岩，岩体破碎，完整性极差，局部地段还夹着松散堆积层，埋深最浅的地方才十几米，地表水容易下渗，开挖的时候掌子面自稳能力特别差。之前我们试过不做预支护直接开挖，刚挖完半米就掉了一大块，吓得我们赶紧停工研究方案。对比了超前大管棚和超前小导管，大管棚成本高、工期长，我们这段地质虽然差但埋深浅、断面不算特别大，小导管注浆完全能满足预支护要求，成本还低、操作灵活，所以最终确定用这套工艺。2施工准备确定方案后，我们一步步落实准备工作，哪一步没到位都不能开工，这是我反复跟作业班组强调的底线。2.1技术准备首先我带着技术组把设计参数重新核对了一遍，结合超前预报拿到的实际围岩情况，微调了小导管的间距和外插角，然后给所有现场施工人员做了技术交底和安全交底，不是念完文件就完事，我拿着图纸在现场给工人指着讲，告诉他们为什么要控制这个角度、为什么不能打浅孔、出了问题会有什么后果，工人听懂了原理才会主动按要求做，不然你说多少遍他都图省事瞎干。另外我们提前把测量控制点引到了掌子面附近，提前放好轮廓线和孔位，开工就能直接用，不耽误时间。2.2机具与材料准备机具方面，我们配了4台风动凿岩机用来钻孔，2台活塞式注浆机，1台强制式砂浆搅拌机，还有风镐、电焊机、注浆管路、压力表这些配套工具，提前全部检修了一遍，损坏的零件都换了新的，避免施工过程中出故障耽误事。材料方面，小导管我们统一用φ42mm的无缝钢管，要求壁厚3.5mm，之前有一批拉过来壁厚差了快1mm，我直接让供货商拉回去了，这个东西要受力支撑，偷工减料绝对不能忍。水泥用的是P.O42.5级普通硅酸盐水泥，还提前备了速凝剂和水玻璃，应对渗水量大的特殊情况，所有材料进场都做了抽样复检，合格才敢进场使用。2.3人员准备我们专门分了三个作业班组，钻孔班6个人，都是有三年以上隧道施工经验的老工人，熟悉掌子面作业的要求；注浆班4个人，专门负责配浆、注浆和参数记录；另外设了专职带班班长，每个施工循环都全程盯着，我自己每天至少有半天在掌子面蹲守，有问题随时解决，绝对不会让班组自由发挥乱干。3施工工艺及操作要点这部分是整个方案的核心，我把每一步的要求都写得明明白白，所有人按这个流程做就不会出大错。3.1整体施工流程我们确定的施工顺序是：测量放线定孔位→搭设操作钻孔平台→钻孔→清孔检查→小导管加工安装→封闭孔口空隙→连接注浆管路→配制浆液→压力注浆→达到要求后停止注浆、封口→等待浆液强度达标→隧道开挖，每一步都按顺序来，不能跳步，跳步十有八九要出问题。3.2各工序操作要点3.2.1测量放线定孔位每次注浆之前，测量班都要沿着隧道拱部轮廓线，把每一个小导管的孔位清晰标出来，我们确定的参数是：环向间距40cm，沿拱部120°范围布置，每根小导管长度4.5m，外插角控制在10°到15°之间，我们一般按12°控制。说句实在话，这个角度真的太关键了，我之前遇到过一次工人为了好打孔，把角度打平了，结果注浆都注到开挖轮廓里面了，前方待挖的破碎围岩根本没注到，挖的时候还是掉块，后来全部重新打孔，浪费了两天功夫还闹得人心慌，所以现在我每一个孔位的方向都要提前查，不对不准开钻。3.2.2钻孔施工我们用风动凿岩机钻孔，钻孔的时候要顺着标出的方向慢慢推进，初始压力不能太大，遇到破碎地层容易卡钻，就放慢推进速度，要是卡钻严重拔不出来，我们就注一点稀水泥浆，等几个小时凝固了再钻，不能硬扯硬拉把钻杆断在孔里。钻孔深度要比小导管长5cm左右，给插导管留有余量，打完孔之后要把孔里面的岩屑和积水吹干净，不然插导管插不到底，影响后续注浆效果。3.2.3小导管加工与安装小导管我们提前在加工场统一加工好，前端做成尖锥形，方便插进孔里，尾部焊上一道φ6mm的钢筋箍，防止顶进的时候尾部被顶坏变形，管壁上每隔15cm钻一圈溢浆孔，孔径是10mm，尾部留30cm不钻孔，作为止浆段，保证注浆的时候压力能正常升上去，不会从尾部漏浆。加工好的小导管运到现场后，用凿岩机慢慢顶进孔里，插到位之后，孔口周围的空隙用早强塑胶泥封堵密实，一开始我们用水泥混麻丝堵，经常漏浆，后来换成早强塑胶泥，堵完之后等一两个小时凝固再注浆，漏浆的情况一下子少了特别多。3.2.4浆液配制一般情况下我们用水泥单液浆，水灰比控制在1:1到1:0.8之间，要是围岩渗水量大，或者裂隙大容易跑浆，就换成水泥水玻璃双液浆，水泥浆和水玻璃的体积比控制在1:0.4到1:0.6，水玻璃的模数和浓度都符合规范要求。配浆的时候我要求必须按配合比称重，不能随便估着兑，水多了浆液强度不够，水少了太稠注不进去，我每天都要去配浆场看磅秤，就怕工人图省事随便兑料。3.2.5注浆作业注浆的时候我们从最下面的孔开始往上注，隔孔注浆，避免相邻孔互相窜浆，一开始用低压慢注，让浆液慢慢渗进围岩的缝隙里，然后再慢慢升压，终孔压力控制在0.5MPa到1.0MPa之间，裂隙大就用低压力慢注，让浆液扩散得远一点，裂隙小就用稍高的压力加快注入。停注的标准我定得很死：压力升到终压之后，稳定10分钟以上，进浆量小于每分钟5升，才可以停注，没达到这个标准绝对不能停。施工过程中我们也遇到过不少问题，比如窜浆，就是这个孔注的时候另一个孔冒浆，我们就把冒浆的孔用木塞堵上，停十几分钟再注，或者把浆液调浓一点、降低压力，慢慢就解决了；还有漏浆，浆液从掌子面的裂缝漏出来，我们就用水泥袋或者塑胶泥把缝堵住，用间歇注浆法，注10分钟停10分钟，等浆液初步凝固了再注，大部分都能解决。3.2.6开挖控制注浆完成后不能立马开挖，必须等浆液达到足够强度才能动，单液浆我们一般等8小时，双液浆等3小时，我怕强度不够，一般都会多等一两个小时，确认没问题了再开挖，每循环开挖进尺控制在0.5米到1米，绝对不能挖超，挖完之后立马打初期支护，不能晾着掌子面。小导管注浆单循环的有效支护长度大概4米，我们一般开挖3米就进行下一轮注浆，前后搭接1米，保证前方待挖段始终有预支护，不会出现漏空的情况。4质量控制要点4.1原材料质量控制所有进场的钢管、水泥、外加剂都必须要有合格证，进场之后我们要抽样送检，不合格的全部清场，绝对不能用到工程上，我之前退过不合格的钢管，也退过强度不达标的水泥，一点都不能含糊，原材料合格是质量的基础，基础歪了后面全白搭。4.2施工过程质量控制每一根小导管的孔位、角度、深度我都要求现场逐一检查，不合格的必须重新钻孔重新打，注浆的时候每一根导管的注浆压力、进浆量都要如实记录，不能瞎编乱造，我每天晚上都会把当天的记录整理一遍，发现哪个参数不对，第二天就去现场核实，有问题马上处理。4.3注浆效果检查开挖之后我们会第一时间检查注浆效果，看浆液有没有把围岩的缝隙填满，有没有松散空鼓的地方，如果发现注浆效果不好，那段立即停止开挖，补打小导管重新注浆，确认没问题了再往前挖，绝对不能带着隐患往前走。5安全文明施工要求5.1安全施工要求隧道里面通风一定要做好，每次进掌子面之前都要检测有害气体，浓度合格才能进去，钻孔的时候工人要戴安全帽、防尘口罩，注浆的时候要戴护目镜和橡胶手套，避免浆液溅到眼睛和皮肤上伤到自己。注浆管连接一定要牢固，每次注浆前都要检查接头，注浆的时候工人不能站在注浆管口的正前方，防止爆管伤人，要是发现压力突然升高或者管路漏浆，立即停机泄压再处理，不能带压维修。掌子面如果发现掉块增多、渗水量突然变大这些坍塌征兆，所有人立即撤到安全地方，上报之后再处理，不能强行施工，安全永远是第一位的。5.2文明施工要求现场的废钢管、水泥袋、包装材料要及时清理，不能堆在掌子面和隧道通道上，影响通行和应急疏散，剩下的废浆液不能随便排到洞外，收集到沉淀池处理之后再排放，避免污染环境，机具用完之后要摆到指定的地方，整理干净，方便下次使用。方案总结总的来说，超前小导管注浆工艺操作简单、成本适中，对于我们这种浅埋破碎段隧道的预支护效果非