成都申港为您分享一下隧道小导管注浆施工工艺流程及注意细节。
隧道小导管注浆工艺特别适用于自稳时间较短的砂层、砂卵(砾)石层、小断层带、软弱围岩带、浅埋地段、地下水较多的较弱破碎围岩地段。
一般隧道进、出口端往往属于地质围岩类别低、自稳性差、开挖面渗水多的情况,因此超前小导管加钢支撑辅助开挖的进洞施工工艺被普遍采用。但在实践施工中普遍存在对小导管注浆的作用认识不清、对其工艺流程中的操作把关不严、对注浆量的控制不当等情况,造成实际注浆止水效果不明显、围岩固结不佳、计量注浆量远大于实际注浆量等问题。
小导管注浆的分类:
根据不同的注浆目的注浆材料一般分为二类:
一类为注水泥砂浆,其主要作用为增强导管的刚度;
二类为注水泥浆或水泥—水玻璃双液浆等化学浆液。
注浆后通过浆液的化学作用,将坑道周围喷浆区的松散岩体在短时间凝固并达到一定自稳力,为掘进时的施工安全提供保障;浆液进入岩(土)体的空隙凝结固化后起防水作用。 水泥—水玻璃双液浆的固结时间一般为4小时左右,单液水泥浆的固结时间一般为8小时左右。
浆液的特性:双液浆的特性主要反映在浆液粘度、颗粒度和凝胶时间长短。采用的水泥浆的水灰比一般应小于等于1:1,水泥浆与水玻璃的体积比一般在1:0.3~1:1,在此范围内随着水玻璃用量减少,其凝固时间缩短。如需要缩短时间,在注浆中加食盐或三乙醇胺速凝剂。当水泥浆与水玻璃的体积比在1:0.4~1:0.6范围时,浆液使石体抗压强度。一般水玻璃浓度在30~50Be(波美度)之间,浓度越高浆液使石体抗压强度越高。我们实际在工程中采用双液浆为1:1的水泥浆(重量比)和35Be的水玻璃,前者与后者的体积比为1:0.5。
超前小导管设计参数Ф42mm无缝钢管长3~6m,管壁每隔15cm梅花形交错钻眼,眼孔直径6~10mm,风钻凿岩时的钻孔直径较管径大2cm。小导管顶部为尖锥型以利导管打入岩壁钻孔内,小导管打入岩体后尾端剩10cm左右插 入岩体深度不得少于 95% ,加焊已接有止回阀(如自来水开关)的短钢管。一般布置在隧道拱顶120°范围内,环向间距30~50cm,外插角为10~30°。
开始注浆,注浆时应先注入一定量的稀浆后再逐步加大浆液的浓度。结束注浆一般用注浆压力来控制,注浆压力达到了设计或规范要求的终压时即可停止注浆。 注浆施工时,管端采用止浆阀结构。注浆压力是促使浆液在岩(土)层裂隙中流动扩散的一种动力,必须有足够的注浆压力来克服岩(土)内天然水头压力和地层裂隙阻力才能使浆液充分扩散填充,达到加固堵水的作用。因此,在浆液的粘稠度固定的情况,注浆压力直接与岩(土)层的裂隙宽度和粗糙度、裂隙发育程度、裂隙水头压力有关。压力过高亦会劈裂岩(土)体,因此注浆压力一般控制在0.5~~1.0Mpa。
施工控制注意事项:
注浆前应对开挖面层及附近5m范围内的坑道喷射厚度为5~10cm的喷射砼或模筑砼封闭作为止浆层。待止浆层有一定强度时方可注浆,防止浆液从各岩面裂隙中反渗;安装注浆管时,应在注浆管与孔口岩面相交处用麻丝缠绕和胶泥(水玻璃与水泥)填塞,使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧,实现注浆管的止浆和固定。胶泥未凝固到一定强度不得注浆;须及早、准确地做好各种试验配合比,现场严格控制各种材料用量,配制混合料。浆液应先经过过滤网过滤,防止杂物进入注浆泵或进入小导管,注浆时应先注无渗水孔,后注有渗水孔。严格控制注浆压力,以防压裂开挖面。注浆机压力应与规定压力配套,不宜升压过快。注浆压力达到规定时应予以稳压一定时间,以利浆液进一步渗缝;一个导管注浆时,相邻导管应打开止回阀让原来管内贮存的裂隙水从相邻的导管流出,当相邻的导管内流出浓浆时停止注浆,关闭相邻管的止回阀,再待达到控制压力时关闭该管的止回阀。然后在相邻管接上注浆软管,打开止回阀进行补压注浆,待达到控制压力时停止压浆关闭该止回阀;配制的浆液应在规定的时间内用完;反对用数水泥袋法计量总体注浆量,因为水泥的用量不能准确反映注入岩体的浆液体积与剩余在导管、设备、容器中的浆液体积。注浆时应认真记录注浆机吸管头容器原有浆液体积、中间加入的浆液体积和容器剩余浆液体积,严格把握实际注入岩体的总体注浆量。
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