程儿山隧道进口帷幕注浆施工作业指导书

编号：ZYZDS-X-08新建原州区至王洼铁路工程程儿山隧道帷幕注浆施工作业指导书编制：复核：审批：中铁三局集团原州区至王洼铁路程儿山隧道项目部1.目的明确帷幕注浆施工作业的工艺流程，工艺标准，规范帷幕注浆施工作业，减少施工过程中的不安全因素，保护生态环境，防止由于地下水的过度流失对附近地表生态环境产生不利影响。2.编制依据⑴《帷幕注浆施工技术规范》⑵《新建原州区至王洼铁路设计图纸》⑶相关地质及技术参考资料⑷类似工程的施工实践经验。3.适用范围适用于新建铁路原州区至王洼线程儿山隧道透水砂层段帷幕注浆加固施工。4.施工概况程儿山隧道在第三系下弱富水砂岩地段施工过程中，由于受到渗水影响，原状砂岩迅速恶化，常呈流砂状外涌，掏空边墙，引发边墙侧向土体不断坍塌，易造成已支护面背后空洞、挤压变形，致使开挖困难，难以及时有效进行支护。斜井铺底、正洞仰拱开挖后四周渗水漫流，两侧边墙迅速向低点涌砂，呈现较厚淤泥质状态，隧道进口及斜井掌子面拱顶大量涌水涌砂，直接制约掌子面施工进度严重，造成施工滞后严重。5.施工作业准备5.1技术准备5.1.1按照设计的注浆范围清理平整场地，测定放样点位，清除障碍物。5.1.2挖设排水沟及泥浆池，施工过程中将渗流的浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后运至场外弃置。5.1.3技术人员需充分做好方案材料使用计划，统一做好施工过程中台帐及现场施工记录的准备，并及时填写施工日志。5.1.4充分做好现场施工技术人员对施工方案及工艺的技术培训工作，使之满足现场技术的需要，并下发交底至施工作业人员，做好施工清晰明了。5.1.5试验人员做好进场材料检验检测质量控制，充分配合现场做好最佳施工配比的试验确定工作。5.1.65.1.7合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”5.1.8灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。一般在确定灰浆拌制系统位置时，需充分考虑对后续工作的影响程度，便于现场合理安排作业。5.2资源配置准备5.2.1劳动力计划劳动力具体分工如表5.2.1-1所示。表中为每班组人员配置，工地施工采用2班制，在施工中应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。钻孔注浆人员必须作好现场钻孔注浆记录，取得第一手施工资料，以便根据地质资料及时调整注浆参数。注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。5.2.1-1劳动力组织表序号工种人数（每班）职责备注1工区主任1做好施工管理工作，负责劳动力安排2机修工1负责排除机械故障和管路的清洗3司机1负责材料倒运4测工2负责点位的测量放样5钻孔注浆4负责旋喷机的操作及注浆施工记录6制浆2负责浆液的配置7值班工程师1负责现场技术指导和管理8值班班长1负责工程总体安排合计135.2.2主要施工机械设备旋喷桩施工采用KSZ100型钻孔机，2ZBSB-3.6型注浆机作业。主要施工机械设备如表5.2.2-1所示，本表暂定为一个工作面设备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。5.2.2-1主要机械设备配套表序号设备名称规格型号单位数量1地质钻机KSZ100台12注浆泵2ZBSB-3.6台23双桶立式搅拌机JZ750台14配浆桶自制350L个45.2.3材料准备主要材料：优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不低于P.O32.5水泥，水玻璃，磷酸，水针对工作面大量股状涌水，注浆时主要采用水泥水玻璃双液浆、溶液型浆液（主要为磷酸、水玻璃及水），一般空洞部分采用水泥浆回填。水泥浆：水玻璃浆=1:1-1:0.3(体积比)，水泥浆的水灰比=0.8~1，注浆材料的配合比应根据地层情况和胶凝时间要求，并经过试验而定。5.2.4帷幕注浆浆液制备5.2.4.1浆液制备及输送设备放置在5.2.5.26.帷幕注浆施工工艺流程及技术要求6.1帷幕注浆施工及参数情况上导拱部：拱部3.5米高度，初定加固长度为9m，开挖7m，预留止浆墙2m，采用洞内辐射性布孔，向外辐射角度10~25°全断面加固：初定加固长度为15m或20m，开挖12m或17m，预留止浆墙3m，采用洞内辐射性布孔，向外辐射角度10~35具体参数如下：注浆孔直径Φ25cm。浆液凝结时间：20s～30min。注浆压力0.5～5.0MPa（塌方体、岩体松散等地段终压采用低压力0.5MPa进行注浆，正常密实段终压最大取4.0MPa）。留止浆盘段长3米，掌子面采用C25网喷混凝土或C20混凝土进行全封闭，厚度50cm。6.2进口及斜井帷幕注浆布置断面图如下：6.3注入顺序隧道加固区域将从中心到外围进行施工，环向从拱顶中心向两侧及底部注浆加固。6.4工艺流程6.4.1施工顺序见施工工艺流程图6注浆设计注浆设计测量孔位钻孔、平台就位钻孔平面及俯仰角确认转入下一孔是否采用分段注浆钻孔采用分段注浆工艺施工配置浆液采用全孔一次注浆施工是否已完成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质量标准结束NYN图6.4.16.4.2工序操作要点如下：①定孔位：根据设计要求，将孔位用红油漆标出，对准孔位，调整钻机至钻孔方向与设计钻孔方向一致，不同入射角度钻进，要求孔位偏差为±3cm,入射角度偏差不大于1°。②钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。对准钻孔后，钻机不得移位，也不得随意起降。③钻机成孔：第一孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进系数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后在进行施工。每钻进一段，检查一段，及时纠偏，空底位置应小于30cm。钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隙隔施工。④回抽钻杆：严格控制提高幅度，每部不大于10-20cm，均匀回抽，注意注浆参数变化。⑤注浆配比：采用经济量准确的计量工具，按照现场实际情况配料。注浆：注浆孔开孔直径不小于45mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。土层容易造成坍孔时，采取前进式注浆，否则采用后退式注浆。a.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。b.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。c.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。⑥注浆压力的控制开泵前旋转压力调节旋钮将油压调至要求的油压刻度上，随注浆阻力的增大，泵压随之升高，当达到调定值时，会自动停机，不至于产生超压注浆的危险。⑦注浆速度当钻孔涌水量≥50L/min时，注入速度80～150L/min；当涌水量≤50L/min时，注入速度35～80L/min。⑧胶凝时间的控制通过调节注浆泵两个出浆口的流量，变化水泥浆和水玻璃浆的注入比例来控制。在注浆的过程中，为保证胶凝时间的准确，须经常测试，每变换一次配比或浓度时，需取样实配，测定胶凝时间，同时在泄浆口接浆测定双液浆的实注胶凝时间，避免异常情况发生。浆液凝胶的确定一般采用双液浆作压注试验，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。⑨注浆结束标准及结束注浆注浆结束标准根据注浆压力及注浆量来控制。注浆结束时，应先打开泄浆管阀门，再关闭进浆管阀门并用清水将注浆管冲洗干净后方可停机。⑩异常情况处理若掌子面小裂隙漏浆，先用水泥浆浸泡过的麻丝填塞裂隙，并调整浆液配比，缩短凝胶时间；若仍跑浆，在漏浆处采用普通风钻钻浅孔注浆固结。若掌子面前方８米范围内大裂隙串浆或漏浆，采用止浆塞穿过该裂隙进行后退式注浆。当注浆压力突然增高，则只注纯水泥浆或清水，待泵压恢复正常时，再进行双液注浆；若压力不恢复正常，则停止注浆，检查管路是否堵塞。当进浆量很大，压力长时间不升高，则调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量、低压力注浆，以使浆液在岩层裂隙中有相对停留时间，以便凝胶；有时也可以进行间歇式注浆，但停注时间不能超过浆液凝胶时间.6.4.3注浆过程中注意事项6.4.3.1在注浆前应查看隧道支撑情况并在注浆工程中进行跟踪，如有异常情况应立即停止注浆，并及时上主管领导进行汇报。6.4.3.2在注入过程中应严密监视压力情况，控制注浆压力在2～5mpa以内，以防止高压使隧道变形。提钻时间应根据现场经验确定，原则不超过每分钟10cm。6.4.3.3在注入过程中出现压力过高但注入效果不明显的情况时应检查注浆泵及注浆管路。6.4.3.4在注浆完成后应做到“工完料洁”，对所有器具均应清理干净并归于原处。7.质量检验7.1浆液配合比设计应根据试验确定并符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：施工单位进行配合比试验，监理单位检查配合比试验单并见证试验。7.2注浆压力、注浆量、进浆速度等注浆参数应符合设计要求。检验数量：施工单位全部检查。检验方法：观察、查施工记录。7.3注浆孔数量、布置应符合设计要求。注浆孔间距允许偏差为±5cm，钻孔偏斜率的允许偏差为0.5%孔深。检验数量：施工单位全部检查。检验方法：观察和测量。7.4单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。检验数量：施工单位全部检查。检验方法：观察、计时、查施工记录。7.5注浆防水选用的注浆材料质量应符合设计要求。检验数量：施工单位按进场批次检验，监理单位按施工单位检验次数的20%见证检验。检验方法：施工单位进行试验，监理单位检查产品合格证、试验报告，见证检验。7.6浆液配合比设计应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：施工单位进行配合比试验，监理单位检查配合比试验单，见证试验。7.7注浆防水范围应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察。7.8注浆效果应符合设计要求，每延米每昼夜出水量应符合设计要求。检验数量：施工单位和监理单位每一注浆段检查一次。检验方法：施工单位采用集水检查，监理单位见证检查。7.9注浆结束后，应及时将注浆孔和检查孔封填密实。检验数量：施工单位和监理单位全部检查。检验方法：观察。8.工程质量保证措施8.1质量控制：8.1.1工程质量严格按照本工程制定，并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。8.1.2根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。8.2工程质量保证制度：8.2.1成立工程项目经理为责任的质量管理小组，完善质量保证体系，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。8.2.2定期召开质量分析会议，组织质量教育，严格执行“三检”制度，加强技术交底工作，强化工序控制，由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员，实行监督检查，保证工程质量。8.2.3加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，保证施工材料满足设计和规范要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。8.2.4配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。9.安全保证措施9.1建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。9.2钻机注浆泵及高压管路必须试运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表完好后，方准施工。9.3每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。9.4注浆时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待注浆完成并冲洗后方可停水停电。9.5注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电器故障