超前帷幕注浆施工作业书

超前帷幕注浆施工作业书1适用范围适应于新建铁路福州至平潭铁路站前二标大象山隧道工程超前帷幕注浆施工。2作业准备2.1作业现场调查（1）调查材料的运输道路状况；（2）调查地质、水文气象、地形地貌等对施工的要求或限制，并制定相应的帷幕注浆应急处理措施。2.2技术方案(1)根据地质综合评判及超前探水，当掌子面前方存在高压富水区，具有较大规模的涌水、突水可能，或水压虽相对较低但岩体结构性能较弱，开挖可能导致岩壁失稳而诱发涌水、突水处，应采用超前帷幕注浆。(2)根据超前探水及地质综合评判结果，当掌子面前方水压低，水量不大时，因岩体较完整，岩体结构可保证开挖安全，则采取开挖后对洞身周围进行全断面径向注浆堵水，或超前局部预注浆。根据实际情况分别采用。(3)岩体完整，不处于高压富水带，洞壁淌水面积较大时，实施开挖后径向注浆堵水，径向注浆范围为开挖轮廓线外3～8m。(4)岩体完整，局部出水时，仅对出水处实施局部注浆堵水。(5)注浆后，判定开挖后围岩自稳能力情况，若不能自稳，则再预注浆。(6)注浆后流量仍大于控制排水量，注浆固结圈综合渗透系数大于设计控制值或仍有局部出水点时，实施补注浆，根据超前地质预报及揭示地质条件予以调整。3技术要求1、根据隧道的地质情况，经计算及工程类比确定浆液扩散半径R。2、设计注浆压力（终压值）一般为2～3倍实测水压力。3、浆液配合比的选择要考虑岩石裂隙情况及浆液的扩散半径，由试验室通过试验确定，一般情况下可选择：水泥浆：水玻璃浆=1：0.5(体积比)，水玻璃用量一般是水泥重量的1／4～1／3。水泥浆的水灰比=0.8～1.2。4、浆液凝胶的确定一般采用CS浆液作压注试验，当进浆量很大、泵压长时间不升高时，胶凝时间选1～2min；当进浆量中等、泵压稳定上升时，胶凝时间选3～4min；进浆量较小、泵压升高很快时，胶凝时间选5～6min。5、施工控制分三种情况：⑴水灰比固定，水玻璃浓度不变，变换双浆比例。当水玻璃所占比例由小到大，凝胶时间则由长到短，初、终凝由快到慢。⑵水玻璃浓度不变，双液比例固定，变换水灰比例，当水灰比由小到大，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢。⑶水灰比不变，双液固定，变换水玻璃浓度。当水玻璃浓度由高到低，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢。4施工程序与工艺流程4.1施工程序施工程序为：施工准备→仰拱开挖→栈桥就位→拱墙处下部防水板及排水盲管安装→绑扎仰拱钢筋→止水带安装→立模→浇注仰拱混凝土→养护→立中心水沟模板→浇注仰拱填充混凝土→养护。4.2施工工艺流程TSP203、红外线探测、超前钻孔注浆设计测量孔位钻机、平台就位钻孔平面及俯仰角确认开孔、安装孔口管配制浆液Y钻孔设计深度采用全孔一次性注浆工艺进行施工配制浆液采用分段式注浆工艺进行施工 N是否已完成本循环钻孔及注浆钻孔检查注浆效果补充注浆是否符合注浆结束标准N资料汇总Y结束5施工要求5.1施工准备要求（1）首先建立自动计量的混凝土拌合设备，将水泥配合比报监理工程师批复。现场施工按照审批的水泥配比进行配制。（2）现场技术员需仔细看懂参考图纸，确定钻孔位置、深度、外插角、注浆压力等参数。5.2施工工艺要求（1）检查各种机具设备情况，进行试运转。（2）准确测定孔位，与设计位置的允许偏差为±5cm偏角，采用钻机顶入，其顶入长度不小于设计管长的95％每钻进一段，检查一段，及时纠偏孔底位置，偏差应小于30cm。（3）注浆孔开孔直径不小于108mm，孔口设3mΦ108注浆管，埋设牢固，并有良好的止浆设施。终孔直径不小于90mm。（4）钻孔和注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔施工。（5）注浆过程中严格控制注浆压力，防止引起地面隆起，注浆顺序由拱脚向拱部逐管注浆。（6）注浆施工期间定期对地下水取样检查，如有污染须采取相应措施。（7）注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力，注浆压力一般为0.7～1.0MPa，注浆终压为注浆压力的2～3倍，注浆压力应逐步升高，达到终压并继续注浆10min以上，进浆量为20～30L/min。注浆结束后用M30砂浆填充钢管，以增强管棚的强度。注浆过程中由专人做好记录。浆液达到要求的强度后方可进行洞身开挖。6材料要求6.1材料要求施工主要材料一般为Φ108无缝钢管孔口管、水玻璃、普通水泥、特种水泥TGRM等；材料要求需符合下表所述。材料名称技术要求水泥1）水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥混合材宜采用矿碴或粉煤灰，水泥的强度等级不应低于42.5级，不宜使用早强水泥。2）有耐硫酸盐侵蚀要求的混凝土也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥或高抗硫酸盐硅酸盐水泥。3）不得使用过期或受潮结块的水泥，并不得将不同品种或强度等级的水泥混合使用。细骨料1）应优先选用天然中粗河砂，也可选用采用专门机组生产的人工砂，不宜采用山砂，不得使用海砂。2）含泥量不应大于3％，泥块、云母、轻物质、硫化物或硫酸盐含量（折算为SO3）含量不应大于0.5％，cl－含量不大于0.02%，吸水率应不大于2％。3）中级细骨料细度模数应为3.0～2.3，粗细骨料细度模数3.7～3.1。水1）拌制混凝土所用的水，应符合现行《混凝土拌合用水标准》（JGJ63）的规定，PH值大于4.5，不得采用海水。2）钢筋混凝土用水：不溶物小于2000mg/L，可溶物小于5000mg/L，氯化物（以cl－计）小于1000mg/L，硫酸盐（以SO4计）小于2000mg/L，碱含量（以当量Na2O计）小于1500mg/L。3）素混凝土用水：不溶物小于5000mg/L，可溶物小于10000mg/L，氯化物（以cl－计）小于3500mg/L，硫酸盐（以SO4计）小于2700mg/L，碱含量（以当量Na2O计）小于1500mg/L。7劳动组织劳动力的配置应考虑满足连续作业的要求，现场成立由40人组成的作业队伍，明确分工、明确职责；其中由18人组成的注浆工班，分两个作业班组循环施工，每班设注浆泵司机1人，制水泥浆2人，制水玻璃浆液1人，作业面管路安装2人，配合3人。具体分工详见下表：施工人员配备表序号工程项目人数分工备注1施工负责人1施工总负责2技术员2施工技术负责和施工质量检查两班倒3测工2放点位4钻孔工12钻孔两班倒5维修工2机械维修两班倒6司机2运输材料两班倒7注浆工18制浆并注浆两班倒合计398设备机具配置为实现隧道安全、快速施工的目的，应结合隧道施工工期要求，进行施工机具及劳动力的合理配置。钻孔及注浆设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1多功能作业平台自制台1注浆平台2管棚钻机KSZ100台13挤压式注浆泵GZBYSΦ72台24叶片式搅拌机JZ350台25储浆桶1000L个46配浆桶自制个29质量控制与检验9.1超前钻探⑴超前钻探的目的为探明掌子面前方的工程地质和水文地质情况，正确选择注浆参数和采取相应的技术参量提供依据。其主要工作内容是探测岩石的完整程度、涌水压力和涌水量。做法是用钻机在洞内工作面上向隧道前方钻探30m左右的超前探孔，利用探孔进行探测和注水试验。⑵超前钻探作业程序施工准备埋孔口管钻探孔测涌水量测涌水压力注水试验⑶操作要点a、埋孔口管：埋管钻孔的直径要大于孔口管外径，钻孔顺序由外环向内环进行。先钻110mm孔，安装孔口管后再钻90mm孔。施钻要严格按设计位置、方向进行。孔深要超出管前端0.5m。孔钻好后将孔口管置于孔内，外露长度保持60～70cm。所有孔口管(包括注浆管)都安好后，关闭孔口阀，埋管结束。b、钻探孔：除必须按照钻孔操作要点施钻外，还要严格作好钻孔记录和岩芯取样。记录的内容有：孔号，进尺，起止里程，钻具尺寸，岩石名称，岩石裂隙发育情况，出现涌水的位置和注水量。根据岩芯标本、岩粉浆液、钻进速度、涌漏水情况来分析判断开挖面前方的工程地质、水文地质情况，作为下一步开挖采取何种技术措施的依据。c、测涌水量及前方地下水的连通性：当遇到较大的涌水时，应停钻测涌水量，方法是用容器接住孔口管中流出的水，用秒表计时测得每分钟容器接到的水量。如无特殊情况，探孔钻至设计深度后也要测一下涌水量，涌水量小0.2L/min的孔可不注浆。为了解前方地下水的连通性，在测涌水量的过程中可分别测量各单孔涌水量；然后分别关闭其中某一孔口闸关闭后，测剩余探孔涌水量以及全部孔口闸阀打开时的涌水量。d、测涌水压力：钻好孔口后关闭孔口闸阀，安上水压表，然后开闸放水，当水压表的指针稳定时记下其读数。e、注水试验：孔钻好后，在孔口管的阀门上安上浆液混合器并连接注浆泵，启动注浆泵向孔中压注清水，逐步加大水量和压力，当注水压力达到设计注浆压力时，维持2～3min，检查注浆系统有无串水、漏水现象，测得注水量后卸压，此注水量即为岩石吸水量。9.2钻孔钻孔位置要准确，施钻时钻机要尽量贴近岩面，以减小钻杆的震动；要用清水钻进，开孔要轻减压，慢速，大水量，以保证钻孔质量。在施钻过程中，若单孔出水量小于30L/min可继续钻进，大于30L/min时则立即停止进行。9.3注浆根据选定的参数配制浆液，水泥浆配好后需用1mm筛网过滤一遍。注浆管须先检查，确认畅通后再接入注浆系统。注浆系统与孔口混合器接好后，开阀门，启动注浆泵按照先稀后稠、(注浆量)先大后小、先注水泥单液浆再注双液浆的程序注浆。当注浆压力达到设计值时，维持2～3min，进浆量达到设计数量则停止注浆，关闭球阀，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净。先注外圈，后注内圈，同一环孔由下而上间隔施作。9.4检查注浆效果所有注浆孔注满后，钻取岩芯对注浆效果进行检查，对浆液扩散较为薄弱、钻孔渗水量大于0.2L/min·m或一处漏水量大于10L/min的部位，需加孔补注浆，达到规范要求为止。9.5注浆结束标准1、单孔结束标准⑴注浆压力逐步升高至设计终压，然后，调小泵量至设计结束时的进浆量，并在该数值上稳定10min以上。⑵注浆结束时的进浆量小于5L/min。⑶检查单孔涌水量小于0.2L/min。2、全段结束标准⑴所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注现象。⑵注浆堵水率不低于90％，注浆后预测涌水量小于3m3/d。⑶帷幕注浆厚度、浆液有效注入范围满足设计要求。⑷检查孔钻取岩芯，浆液充填饱满；7天单轴抗压强度不小于5MPa。9.6监控量测（1）根据监控量测作业指导书的要求，在掌子面附近增加设置监控量测点，加强掌子面附近的拱顶下沉、围岩收敛以及周边围岩检查观察，特别是注浆过程中的观察。（2）注浆过程中加强对止浆墙的监控量测，准备好加固措施，并根据预案的要求备好抢险的材料。（3）注浆过程中加强对注浆岩盘后方周边围岩的监控量测，避免由于前方水位上升导致后方水压上升，从而造成隐患。（4）施工过程中应认真填写记录表。当天的资料必须及时记录、整理，并经监理签认。10安全及环保要求（1）除严格按《隧道监控量测作业指导书》的要求加强监控量测外，注浆期间在掌子面附近增加设置量测断面，设置观察点，并派专人负责掌子面附