铁路隧道防寒注浆施工工艺研究

1、    铁路隧道防寒注浆施工工艺研究    邰皓张浩军摘 要：中交隧道局承建的哈牡客运专线六标的红旗沟隧道处于严寒地区，隧道洞口1000m范围级围岩暗挖段拱墙采用径向注浆填充围岩裂隙、封堵地下水，达到不渗水状态，以防止冻害发生。本文从工艺流程、施工方法及要求、人员和设备配置以及质量控制等方面对防寒注浆施工工艺进行了系统的研究和总结。关键词：隧道；防寒注浆；施工工艺；径向注浆1 工程概况我公司承建的哈牡客运专线六标的红旗沟隧道位于黑龙江省海林市横道河子镇，隧道起讫里程dk238+250dk242+663，全长4413m。设计为单洞、双线隧道，线间距4.6m

2、，隧道最大埋深230m，隧道处于严寒地区，土壤最大冻深为191cm。隧道洞口1000m范围级围岩暗挖段拱墙采用径向注浆填充围岩裂隙、封堵地下水，达到不渗水状态，以防止冻害发生。2 施工准备2.1 内业准备。（1）熟悉施工图纸，施工技术指南、质量验收标准及其他相关技术规范。（2）认真调查隧道围岩地质情况、了解施工条件、技术水平和设备装置的施工参数。（3）制定施工安全保证措施，提出应急预案。（4）对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。（5）收集钢管、水泥浆、压浆机等进场合格证及试验资料。2.2 外业准备。（1）孔口管、注浆材料等施工材料的采购，钻孔、注浆等设

3、备的选用与采购。（2）使用材料的试验检测。根据各洞口实际情况进行压水试验，确定水泥浆液的配合比设计。（3）水、风、电的设置，其他辅助措施的准备。（4）对防寒径向注浆的施工里程与孔位进行测量放样。3 技术要求（1）本道工序在隧道初喷混凝土强度满足设计要求时进行。（2）隧道防寒径向注浆范围为开挖轮廓线外3m，注浆孔按浆液扩散半径2m设计，注浆孔按梅花桩型布置，孔口环向间距为200cm，孔底环向间距约280cm，纵向间距200cm。（3）注浆孔采用风钻开孔，孔径52mm。（4）孔口管采用50mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管长1m，孔口管应埋设牢固，并有良好的止浆措施。（5）注浆采用水泥浆，注

4、浆压力按11.5mpa。（6）注浆前应进行压水试验，据此修正注浆参数。4 施工程序与工艺流程4.1 施工程序。施工准备（初期支护强度达到施工要求）测量放样（确定孔位）钻孔压水试验浆液配置孔口管安装注浆检验。4.2 工艺流程。5 施工工艺5.1 施工准备。注浆孔位布置应遵循“分段，分批，逐步加密”的原则，采用全站仪结合钢尺在初支面上按设计要求放设孔位，注浆孔呈梅花形布置，环向、纵向间距200cm。5.2 钻孔。初期支护施工完毕并且强度达到施工要求后，利用作业台车采用人工风钻钻孔。钻孔孔径52mm，孔深3m；按梅花形布置，孔口环向间距200cm，孔底环向间距280cm。5.3 孔口管安装。孔口管采

5、用50mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管制作，长度1.0m。孔口安装止浆塞或止浆阀。利用风钻把孔口钢管送入孔内，孔口管与孔壁之间采用锚固剂塞实固定。5.4 配制浆液。注浆采用水泥浆，注浆前进行压水试验，据此修正注浆参数。5.5 径向注浆。注浆采用水泥浆，注浆前进行压水试验，据此修正注浆参数。注浆前掌子面应喷射混凝土封闭，防止掌子面处溢浆。注浆前进行管路调试，检查注浆管路及设备，确保注浆压力表完好，注浆前孔口管埋设牢固，并安装止浆管。注浆顺序应由下往上，由水少处到多水处，实行隔孔跳排注浆。注浆孔壁与钢管之间填实，孔口设止浆塞可利用止浆阀保持孔内压力直至浆液完全凝固。注浆压力11.5mpa，注浆过

6、程中若发生串浆，则关闭孔口阀门待其他孔注浆完毕后再打开阀门，注浆结束后可使用铅丝、麻刀、木楔等材料在注浆孔口将间隙堵塞。5.6 单孔注浆效果检查。分析法：分析注浆记录，查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求；注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，从而以浆液注入量估算浆液扩散半径，分析是否与设计相符。注浆效果如未达到设计要求时，应进行补孔注浆。5.7 施工要点。（1）径向注浆孔孔口位置准确定位，与设计位置的允许偏差为±5cm偏角应符合设计要求，每钻进一段，检查一段，及时纠偏孔底位置偏差应小于30cm。（2）注浆孔终孔直径不小于52mm。（3）注浆前在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初

7、步掌握浆液充填率，注浆量、浆液配合完凝胶时间，浆液扩散半径，注浆终压等指标。（4）钻孔和注浆顺序应由下向上，隔孔跳排钻注。（5）径向注浆作业采用全孔一次性注浆方式进行，应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断，对于因制止串浆、冒浆等情况中断时，应先将钻孔清理至原深度以后再行复注。5.8 径向注浆施工注意事项。（1）钻进过程中遇涌水或岩层破碎造成卡钻，应停止钻进，进行注浆，扫孔后再行钻进。（2）注浆过程中，若压力突然升高，应停止注浆，检查后，再行注浆。（3）注浆过程中，注意观察初期支护的变形情况，准备好加固措施。（4）钻孔位置要准确，施钻时钻机要尽量贴近岩面，以保证开孔质量；换钻杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等。（5）为减小对围岩的扰动，