隧道注浆施工工艺及质量控制要点

京沈京冀客专VII标段二工区黄雅明隧道注浆施工工艺及质量控制要点注浆技术在近几十年来获得迅猛发展，注浆施工技术已在多个领域得到了很大的发展。隧道径向注浆主要解决隧道内涌水量大、降低排水压力、保护地表周围生态环境，提高围岩承载力为目的；通过孟村隧道一号斜井的实际施作效果来看，它能有效的改善围岩的稳定性，提高围岩承载力，达到堵水的目的，从而达到确保施工安全、施工工期，改善施工环境的目的。注浆技术在近几十年来获得迅猛发展，注浆施工技术已在多个领域得到了很大的发展。隧道径向注浆主要解决隧道内涌水量大、降低排水压力、保护地表周围生态环境，提高围岩承载力为目的；通过孟村隧道一号斜井的实际施作效果来看，它能有效的改善围岩的稳定性，提高围岩承载力，达到堵水的目的，从而达到确保施工安全、施工工期，改善施工环境的目的。一、简介2.1技术要求：（1）隧道洞口500m范围暗挖段拱墙采用防寒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）在水量丰富，导水性好的断层破碎带等地段围岩自稳能力较差，施工过程中可能产生突水、突泥，可采取超前周边注浆。（3）在一般地段裂隙水较发育、围岩涌水量超过允许排放量、施工中围岩可自稳时，宜采用开挖后围岩径向注浆等措施。（4）注浆前应进行压水试验，据此修正注浆参数。二、施工工艺2.2施工程序及工艺流程：径向注浆施工程序：施工准备→钻孔下注浆管→注浆→逐孔检查注浆效果→补充注浆→结束达到设计要求未达到设计要求施工准备钻孔下注浆管径向注浆配制浆液补充注浆单孔注浆效果检查结束径向注浆施工工艺流程图超前周边前进式分段注浆施工程序：

施工准备→封闭工作面施作止浆墙→开孔、安设孔口管→分阶段钻孔注浆。超前周边前进式分段注浆施工工艺流程图超前周边后退式分段注浆施工程序：施工准备→封闭工作面施作止浆墙→开孔并安设孔口管→钻孔并顶入注浆管→设置止浆塞→分阶段注浆超前周边后退式分段注浆施工工艺流程图3.1拱墙防寒径向注浆和全环径向注浆3.1.1注浆管的制作孔口管按设计制作长1.0m，采用φ50mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管。3.1.2测孔定位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，孔位布置如下：孔口环向间距约200cm,孔底环向间距约280cm，纵向间距200cm，注浆孔呈梅花形布置。拱墙防寒径向注浆正面布置图全环径向注浆正面布置图注浆平面布置图注浆纵断面布置图3.1.3钻孔、扫孔、安管、注浆按设计位置、孔径、孔深钻孔（采用风钻开孔，钻头直径52mm），并钻完全部注浆孔后，进行清孔。用锤子把孔口管打入孔内，应埋设牢固，并安装好止浆塞。注浆前应进行压水试验，据此修正注浆参数。注浆过程中应加强洞内外观察，发生窜浆，围岩、支护结构、地表出现异常情况时，应调整注浆工艺或方案。钻孔注浆顺序应由下往上、由少水处到多水处，隔孔钻注。设计注浆参数为：A、水泥浆液水灰比：1:1；B、注浆压力1.0～1.5MPa；3.1.4注浆结束标准单孔结束标准：a.注浆压力逐步升高至设计终压，并稳定10分钟；b.注浆量不小于设计注浆量。全段结束标准：a.所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏浆现象；b.浆液有效注入范围大于设计值。3.2超前周边注浆3.2.1注浆孔位布置超前周边预注浆就是要使浆液扩散到注浆深孔周边预注浆范围内的所有岩层裂隙中，所以注浆孔的布置要以浆液扩散不出现空白为原则，据此根据设计注浆孔数量以隧道中轴为中心呈伞形布置。超前周边注浆纵断面布置图超前周边注浆横断面布置图分段前进式注浆示意图分段后退式注浆示意图3.2.2注浆方式注浆顺序为先内圈孔后外圈孔，先无水孔后有水孔。同一圈孔间隔施工。裂隙发育破碎难以成孔的岩层、注浆可采用分段前进式注浆；围岩局部破碎，但可以成孔的岩层，注浆可采用分段后退式注浆。3.2.3注浆参数1、注浆开孔直径110mm，长度为3m，孔洞剩余部分直径为91mm，详见图10注浆钻孔结构图；2、单孔有效扩散半径为3.0m；3、注浆范围为隧道开挖轮廓线外5m；4、注浆压力：注浆压力是注浆的主要参数，它对浆液的扩散范围，岩层裂隙充填的密实程度及注浆效果的好坏起着决定性的作用，所以必须有足够的注浆压力克服静水压力和地层阻力，方能达到注浆目的，岩石地层注浆压力应根据水文地质条件合理确定，宜比静水压力大0.5MPa至1.5MPa。注浆钻孔结构图5、浆三液的三注入三量：三指单三孔注三入量三，假三设浆三液在三地层三中均三匀扩三散。公式三为：Q=πR2Lnαη式中三：Q—单三孔注三浆量三（m3）；R—浆三液扩三散半三径（m）取3m；L—注三浆孔三长（m）；n—地三层的三裂隙三（％三），三取2～3%；α—三浆液三在岩三石裂三隙中三的充三填系三数，三视岩三石情三况取0.三3～0.三9；η—三浆液三消耗三率，三取1.三1。6、注三浆材三料:水泥三浆液三；水三泥采三用42三5号普三通硅三酸盐三水泥三，水三泥浆三水灰三比=0三.8～1:三1。3.三2.三4封闭三作业三面施三作止三浆墙为防止三未注三浆段三地下三水涌三向作三业面三及注三浆时三跑浆三，注三浆起三始处三掌子三面前三方5m范围三采用三φ42三mm三,壁厚3.三5m三m的钢三花管三进行三注浆三形成三止浆三岩盘三。钢三花管三长5m三,间距1.三5m三,梅花三形布三置。三掌子三面挂三网喷三射20三cm厚C2三5混凝三土封三闭，三钢筋三网直三径φ8m三m，网三格间三距20×20三cm。后三每一三循环三注浆三长度三为30三m，开三挖25三m，保三留5m长止三浆岩三盘。设止三浆墙三时，三止浆三墙施三作位三置及三结构三形式三根据三现场三情况三和堵三水方三式确三定，三厚度5m。止三浆墙三应嵌三入岩三体并三设置三适量三的径三向锚三杆，三施工三时在三周边三预埋三注浆三管并三注浆三填充三空隙三。钻三孔注三浆施三工应三在止三浆墙三强度三达到三设计三的75三%以上三后进三行。3.三2.三4埋设三孔口三管固结三牢固三密实三，保三证不三漏浆三、不三窜浆三的孔三口管三是决三定注三浆效三果好三坏的三重要三因素三，其三埋设三方法三：先三用钻三机（三钻头三直径11三0m三m）钻3m深，三再将三φ10三8孔口三管插三入，三外露20～30三cm，管三壁与三孔口三接触三处用三麻丝三填塞三，再三向孔三口管三内注三水泥三浆固三结。三孔口三管起三着导三向作三用，三钻孔三安装三时要三控制三好外三插角三度。3.三2.三5钻孔根据三用途三，选用合适三的钻三机。先根三据设三计图三孔位三、钻三孔参三数，三在工三作面三上放三出钻三孔位三置，三并用三油漆三标定三。调三整钻三杆的三仰角三和水三平角三，移三动钻三机，三将钻三头对三准所三标孔三位。注浆三钻孔三作业三应符三合下三列要三求：1、钻孔顺序三宜根三据注三浆目三的合三理安三排。2、注浆长度三和深三度应三按设三计要三求并三视水三文地三质情三况合三理安三排。3、钻机三安装应平三稳，三钻杆三中心三线与三设计三注浆三孔中三心线三应吻三合，三钻孔三作业三中应三经常三检查三、校三正钻三杆方三向。三钻孔三孔底三偏差三值应符合下表的规定。注浆钻孔孔底偏差标准

项目注浆孔检查孔其他孔允许偏差≤1/40L≤1/80L≤1/60L4、应三根据三水文三、地三质情三况明三确孔三口管三的埋三设时三机，三并做三好施三工记三录。三孔口三管和三注浆三管宜三在钻三孔2m后安三装；三涌水三量大三、压三力高三的地三段应三先设三置带三闸阀三的孔三口管三。设三置止三浆墙三时，三孔口三管埋三入止三浆墙三深度三根据三最大三注浆三压力三确定三。3.三2.三6注浆三施工三准备泵站的布三置：泵站布置三应考三虑紧三凑、三操作三方便三、有三利于三通风三防尘三，并三尽量三靠近三工作三面，三场地三狭窄三时可三采用三移动三式泵三站。三管路三连接三可参三照图8进行三连接三。压水三试验三：注浆施工三应通三过压三水试三验测三定岩三层的三吸水三性和三渗透三性，三同时三冲洗三钻孔三，检三查止三浆塞三效果三和注三浆管三路是三否有三跑、三漏水三现象三。3.三2.三7制浆选用JQ三35三0水泥三浆搅三拌机三作为三制浆三设备三，为三了保三证浆三液的三均匀三性和三在注三浆间三隙时三不沉三淀，三另自三行加三工搅三拌储三浆桶三两台三，容三量1立方三米，三采用三立式三电动三机和三摆线三针轮三式减三速器三，用三支架三倒立三于储三浆桶三上，三通过三联轴三节将三动力三直接三传给三搅拌三轴。三为了三方便三吸浆三，在三储浆三桶外三侧设三两个三以上三取浆三口，三以保三证大三流量三注浆三时浆三液的三供应三。根据三选定三浆液三的配三比参三数拌三好浆三液，三其中三水泥三浆拌三好后三用1×1m三m网筛三过滤三，放三入搅三拌机三进行三二次三搅拌三，确三保浆三液均三匀。3.三2.三8注浆注浆三采用三KB三Y系三列双三液注三浆泵三（适三用单三、双三液注三浆）三，注三浆泵三的最三大压三力能三达到三设计三压力三的1.三5～2.三0倍。三（设三计压三力根三据水三文地三质条三件确三定，三比静三水压三力大0.三5M三Pa～1.三5M三Pa）。注浆作业三应符三合下三列要三求：（1）注三浆材三料按三照配三合比三准确三计量三，严三格按三顺序三加料三，拌三合后三的浆三液应三经筛三网过三滤后三方可三进入三注浆三机。（2）注三浆应三设置三止浆三塞，三止浆三塞可三采用三气囊三、水三囊或三橡胶三止浆三塞，三并能三承受三注浆三终压三的要三求。（3）注三浆过三程中三应做三好施三工记三录，三包括三孔位三、孔三径、三孔深三、浆三液配三合比三、注三浆压三力、三注浆三量、三跑浆三、窜三浆等三内容三。当注浆三施工三中出三现异三常情三况时三，应三采取三下列三方法三进行三处理三：（1）钻三孔过三程中三遇见三突泥三、突三水情三况，三立即三停钻三，并三进行三注浆三处理三。（2）局三部漏三浆跑三浆可三用麻三丝填三塞裂三隙、三调整三浆液三配合三比、三缩短三凝胶三时间三、浅三孔注三浆固三结等三方式三处理三。（3）注三浆压三力突三然升三高，三应暂三停注三浆，三检查三管路三是否三堵塞三、压三力表三有无三故障三。（4）进三浆量三大、三压力三长时三间不三升高三时，三可采三用加三大浆三液浓三度，三降低三注浆三压力三、添三加纤三维材三料或三间歇三等方三法处三理。3.三2.三9注浆三结束三标准单孔结束三标准三：a.注浆三压力三逐步三升高三至设三计终三压，三并稳三定10分钟三；b.注浆三量不三小于三设计三注浆三量的80三%；c.进浆三速度三为开三始进三浆速三度的1/三4。全段结三束标三准：a.所有三注浆三孔均三已符三合单三孔结三束条三件，三无漏三浆现三象；b.浆液三有效三注入三范围三大于三设计三值。3.三2.三10注浆三后效三果检三查1、钻三孔检三查法：按总注三浆孔三的5%至10三%设置三检查三孔，三检查三孔应三在均三匀布三置的三原则三下，三结合三注浆三资料三分析三布设三，检三查孔三应无三涌泥三，涌三沙，三不塌三孔；三渗水三量应三少于0.三2L三/（mi三n·m）或三少于三设计三涌水三量，三否则三予以三补注三；2、钻三孔取三芯法：通过钻孔三取芯三观察三地层三的注三浆加三固效三果；3、压三水试三验法：对检查三孔进三行压三水试三验，三当吸三水量三大于1L三/（mi三n·m）时三，必三须进三行补三充注三浆。四、质三量控三制及三检验4.三1质量三控制1、注三浆过三程中三应根三据地三质和三设计三要求三等控三制注三浆压三力。2、三注浆三结束三后应三检查三其效三果，三不合三格者三应补三浆。三检查三合格三后注三浆钻三孔及三检查三孔应三封堵三密实三。3、三注浆三所采三用水三泥的三检验三应符三合《三通用三硅酸三盐水三泥》三（G三B1三75三）的三规定三。4、三浆液三配合三比设三计应三根据三试验三确定三并符三合设三计要三求。5、三注浆三效果三符合三设计三要求三。检三查孔三的设三置和三日均三出水三量应三符合三设计三要求三。6、三注浆三孔间三距、三孔深三及钻三孔偏三斜率三允许三偏差三应符合三规定。7、单孔注浆三压力三达到三设计三要求三值，三持续三注浆三10三mi三n且三进浆三速度三为开三始进三浆速三度的三1/三4或三进浆三量达三到设三计进三浆量三的8三0%三及以三上时三注浆三方可三结束三，浅三孔达三到设三计终三压。8、初三期支三护背三后注三浆应三在初三期支三护混三凝土三强度三达到三设计三强度三的10三0%后进行。9、注三浆压三力、三注浆三量、三进浆三速度三等注三浆参三数应三符合三设计三要求三，每三台注三浆设三备必三须配三备压三力表三及流量三计。4.三2质量三检验1、注浆所用三原材三料质三量应三符合三设计三要求三。检验三数量三：施三工单三位按三进场三批次三检验三，监三理单三位按三施工三单位三检验三次数三的20三%见证三检验三。检验三方法三：施三工单三位进三行试三验，三监理三单位三检查三产品三合格三证、三试验三报告三，见三证检三验。2、浆液配合三比应三符合三设计三要求三。检验三数量三：施三工单三位对三同性三能的三浆液三进行三一次三配合三比选三定试三验。三当使三用的三原材三料、三施工三工艺三发生三变化三时，三均应三重新三进行三配合三比选三定试三验；三监理三单位三全部三检查三。