乌稍岭第2标_小导管施工

4.4.8.1.Φ42小导管预注浆施工工艺及施工方法

4.4.8.1.1.乌鞘岭隧道进口浅埋段及洞身其余Ⅴ级围岩地段采用超前小导管预注浆措施。其施工工艺流程详见图4.4.8.1.-1。

4.4.8.1.2.小导管预注浆施工主要技术参数

导管施工设计参数：Φ42mm钢管，L-4m，外插角10°，环向间距40cm，纵向排距2.4m。钢管环向布置详见图4.4.8.1.-2。注浆设计参数如下：浆液扩散半径R=1.1m；注浆终止压力2MPa。注浆材料使用的浆材为水泥浆水玻璃浆液。水泥为525号普通硅酸盐水泥，水玻璃进场后调成35Be’。水泥浆的水灰比为0.8∶1～1.5∶1；水泥浆于水玻璃的体积比宜为1∶1～1∶0.3。超前小导管预支护施工示意图见图4.4.8.1.-3。

4.4.8.1.3.小导管预注浆施工机具配套如下表。

施工机具配套选用原则：一、保证施工机具设备生产性能满足乌鞘岭隧道小导管预注浆支护施工的设计要求；二、保证施工生产中，机械设备性能满足小导管施工工艺、工序的质量要求；三、保证满足乌鞘岭隧道快速施工的要求；四、保证隧道工程施工生产安全的要求。

为了保证小导管钻孔作业施工精度、保证快速施工、合理配置施工机械，充分发挥机械化配套施工的优越性，在钻孔施工工序，选择轨行门架式全液压凿岩台车，作为钻孔及顶进作业施工机具。

选配注浆施工机具要求：拌浆设备要求能够满足注浆设计能力需要、强制搅拌、高速度、高稳定性、拌合用水的掺量能够准确的自动计量；注浆泵能够注入悬浊液和化学浆液、能够满足小导管注浆施工的设计能力要求、配有电子流量流速记录仪、可变速调节注入速度；输浆管具有快速施工接头，满足快速施工与维护的要求；混合器具有单向止浆能力，注双液浆时能够保证浆液混合均匀；孔口管要求能够快速拆卸与安装，保证施工中快速安装和拆卸；流量计要求能够计量流量、流速、并具备电脑记录打印功能。

为了加快注浆进度，在小导管前安设分浆器，一次可注入4根小导管。

小导管预注浆施工机具配套表4.4.8.1.-1

注浆施工的技术重点：一方面是设计是否符合实际施工要求；另外一方面既是注浆施工作业中的过程控制。所以一定要保证注浆施工现场的试验工作。其目的是控制影响注浆效果的各个因素保证在设计的范围之内。

通过玻美度计现场检测水玻璃的配制是否满足设计要求；通过粘度计进行现场检测注浆浆液黏度是否满足设计要求；通过温度计进行现场检测，确定水泥浆液或水玻璃的温度是否在涉及范围内，并以此推断温度对注浆浆液凝胶时间的影响程度；通过现场进行注浆浆材凝胶时间试验测定，判断施工配比是否满足设计要求；最重要的是通过现场观察得到的压力变化数值、流量变化数值、流速变化数值等施工参数，现场进行注浆设计调整与优化。具体的现场试验设备以其名称见表4.4.8.2.-3。

注浆施工现场试验设备名称数量一览表 (表4.4.8.1.-2)

4.4.8.1.4.小导管的加工制作：小导管采用Φ42钢管加工，每根长4.0米，到管的管口位置设加强环；钢管前段1.5米范围内不钻出浆孔，其余部分每隔15公分在环向钻四个孔，相邻两道孔口方向交错45°角；管尖长10公分，先用氧焊切除缺口，在加工成尖端，并进行焊接。小导管加工示意图见图4.4.8.1.- 4。

4.4.8.1.5.为了提高工程机械化施工程度，合理选配工程施工机械，加快施工进度，保证施工精度，小导管的钻进、顶管采用全液压凿岩台车进行施工。顶管施工中采用自制的钻杆连接套进行施工。

4.4.8.1.6.配制浆液

4.4.8.1.6.1.水泥浆的搅拌应在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，水泥浆的浓度一般控制在0.8∶1～1.5∶1，并根据地层裂隙情况、含水状态及凝胶时间要求合理使用。

4.4.8.1.6.2.搅拌水泥浆的投料顺序：在放水的同时，将缓凝剂、外掺剂在水中按一定比例加入，搅拌溶解，再将需要的水泥倒入，搅拌2-3min。

4.4.8.1.6.3.浓水玻璃的稀释方法。1、采用水玻璃比重D与玻美°Be’之间的关系如下。2、采用边加水边搅拌，边用玻美度计测量的方法进行。

4.4.8.1.6.4.制备水泥浆或稀释水玻璃时，严禁水泥块或纸片进入浆液，放浆进入储浆桶时要用滤网过滤，以防止堵塞注浆泵。

4.4.8.1.6.5.做好配置浆液的施工纪录，为分析注浆效果提供依据。

4.4.8.1.6.6.配置好的浆液存放在由低速搅拌器的储浆罐内，防止浆液由于存放时间稍长产生沉淀、离析等现象。

4.4.8.1.7.注浆

注浆工艺系统：双液注浆工艺系统如图4.4.8.1.-5所示。

4.4.8.1.8.注浆工艺流程图（见图4.4.8.1.-6）

4.4.8.1.9.注浆顺序:注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。为防止串浆和跑浆，利用分浆器，同时灌注四个小导管。

4.4.8.1.10.注浆施工要点

4.4.8.1.10.1.注浆孔位要准确，定位偏差应小于5cm，孔底偏差不大于孔深的1%至2%。顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑，在注浆施工前一定要用高压风水进行吹洗。

4.4.8.1.10.2.拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液，拌好的浆液要经过过滤，未经过过滤的浆液严禁进入泵体，以防堵塞。注浆过程中，要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况，发现问题及时处理。

4.4.8.1.10.3.双液注浆时，要经常测定混合气候的浆液的凝结时间，防止由于泵及管路故障，造成浆液比例改变而发生事故。注浆过程中，如发现孔口及工作面漏浆，要采取封堵，缩短凝胶时间及采用间歇注浆方式。

4.4.8.1.10.4.做好钻孔、注浆纪录，为分析注浆效果提供依据。注浆结束后，要彻底的清洗泵体和管路，以保证下次注浆安全顺利进行。注浆施工过程中如发现掌子面漏浆，应及时用麻布进行封堵。

4.4.8.1.11.严格注浆施工作业现场控制，保证注浆质量

注浆施工作业中，浆液注入的压力是一个最为关键的现场施工过程控制因素。根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况，并及时采取相应措施。

4.4.8.1.11.1.压力逐渐上升，但达不到设计要求的压力。原因分析是：浆液浓度低、凝胶时间较长、浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出。此时应适度加大浆液浓度、小时间间隔注浆。

4.4.8.1.11.2.注浆开始后压力不上升，甚至离开初始压力呈下降的趋势。原因分析是：表明浆液已经外溢。此时应该采取大浓度浆液和较低注入速度，如果情况无改变，则应先停止注浆。

4.4.8.1.11.3.注浆压力上升后突然下降，表明浆液从注浆管周围溢走，或者是注入速度过大，扰动碎石岩层，或遇到空隙薄弱部位。此时应适度降低注入速度。

4.4.8.1.11.4.压力反复升降，但总趋势呈上升态势。原因分析：由于注浆浆液的凝胶时间较短。此时应该是度调长浆液凝胶时间。

4.4.8.1.11.5.压力上升很快，而注入速度上不去。原因分析：表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短。

4.4.8.1.11.6.压力有规律上升，即使达到容许压力时，注浆速度也比较正常，这表明注浆施工作业是成功的。

4.4.8.1.11.7.压力上升后又下降，然而后来压力又再度上升，并达到设计的要求值。这可以认为4.3.2.5.3.种情况的空隙部位已被浆液填满，此种情况也是成功的。

4.4.8.1.12.管棚注浆施工的结束标准

4.4.8.1.12.1.单孔注浆结束条件。注浆过程中只要满足以下两个条件之一，即可认为单孔注浆达到了设计的要求并可结束注浆施工。

单孔注浆结束条件：1、注浆压力达到注浆设计所规定的终压5.0MPa。2、单孔注浆量达到设计注浆量的80%以上。注浆量的计算公式如下：

式中：Q---总注浆量（M³）；

A---注浆范围岩层体积（M³）；

β---填充率，根据图纸及岩石地层的情况而定。

R---注浆半径（M）；

L---注浆长度（M）。

4.4.8.1.12.2.全地段结束条件：所有注浆孔均以符合单孔注浆结束条件，无漏注浆的情况。