隧道超前小導(dǎo)管注漿施工方法

田晉兵

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西晉城 048000)

0 引言

隧道施工過(guò)程中，當(dāng)遇到軟弱破損圍巖時(shí)，其自支護(hù)能力是比較弱的，經(jīng)常采用的預(yù)支護(hù)措施有超前錨桿、管棚、超前小導(dǎo)管注漿等。超前小導(dǎo)管注漿時(shí)在開(kāi)挖掘進(jìn)前，先用噴射混凝土將開(kāi)挖面和5 m范圍內(nèi)的坑道封閉，然后沿坑道周邊打入帶孔的縱向小導(dǎo)管并通過(guò)小導(dǎo)管向圍巖注漿，待漿液硬化后，在坑道周?chē)纬梢粋€(gè)加固圈，在此加固圈的防護(hù)下即可安全的進(jìn)行開(kāi)挖。

1 施工準(zhǔn)備

1)測(cè)量放線:根據(jù)施工圖紙，測(cè)量放樣工作已完畢。

2)原材料如水泥、砂、碎石、鋼筋、型鋼等檢驗(yàn)合格，噴射混凝土配合比試件28 d強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范要求。

3)施工用水、用電已接通，能滿足生產(chǎn)要求。

4)完成了場(chǎng)地規(guī)劃，施工便道暢通。

5)合格原材料已開(kāi)始陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)，按合同條款技術(shù)規(guī)范要求，分類(lèi)堆放整齊。

6)強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)安裝就位，試機(jī)正常。

7)人員、機(jī)械已全部進(jìn)場(chǎng)。

2 施工工藝及施工方法

2.1 鉆孔

1)鉆機(jī)就位。

在工作平臺(tái)上架設(shè)27型風(fēng)鉆，鉆機(jī)立軸方向必須準(zhǔn)確，放出弧線上各個(gè)孔中心線，鉆進(jìn)中采用測(cè)斜儀量測(cè)鉆桿的偏斜度，校正調(diào)整至設(shè)計(jì)角度10°。

2)鉆孔。

接第一節(jié)鉆桿并沿預(yù)埋的孔口管進(jìn)行鉆孔施工，鉆孔開(kāi)機(jī)時(shí)，鉆速宜低，鉆進(jìn)20 cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速，若遇軟質(zhì)圍巖，宜用低速鉆進(jìn)。

3)為防止鉆桿在工作時(shí)上下顫動(dòng)，導(dǎo)致鉆孔不直，鉆孔時(shí)應(yīng)在鉆桿上套上扶正器。

4)隨孔深增長(zhǎng)對(duì)推力要嚴(yán)格控制，不能過(guò)大。

2.2 鉆孔時(shí)注意事項(xiàng)

1)鉆孔從拱部向兩側(cè)依次施鉆。

2)鉆孔過(guò)程應(yīng)防止壓彎鉆具，甩打孔壁，造成塌孔或斷桿事故，如遇不良情況，要立即停機(jī)處理。

3)做好現(xiàn)場(chǎng)記錄:包括鉆具尺寸、鉆進(jìn)速度、圍巖類(lèi)型、裂隙發(fā)育程度及分布位置、出水量、出水位置、處理事故和時(shí)間、終孔深度等。

4)鉆孔過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行回鉆掃孔。

5)每孔完成后，進(jìn)行掏孔檢查，確認(rèn)有無(wú)塌孔和探頭石。

6)用自制高壓風(fēng)管進(jìn)行掃孔檢查，清除孔內(nèi)巖屑。

2.3 安管作業(yè)

按設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)制作并鉆好φ8注漿孔，每鉆完一孔頂進(jìn)一根鋼管。

2.4 注漿

注漿從拱部順序向下進(jìn)行注漿，其施工順序?yàn)?確定注漿參數(shù)→設(shè)立注漿站→試泵→正式注漿→檢查→記錄。

1)確定注漿參數(shù)。

注漿前應(yīng)先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)，確定注漿參數(shù)，注漿漿液為水泥—水玻璃雙液注漿，水泥采用P.O42.5R水泥，水泥∶水玻璃取1∶0.5 ～1∶1，水灰比取1∶0.5 ～1∶1。

2)設(shè)立注漿站、試泵。

注漿使用2臺(tái)注漿泵進(jìn)行，開(kāi)泵前選擇三通轉(zhuǎn)芯閥調(diào)到回泵位置，待泵吸水正常時(shí)，將三通回泵閥慢慢調(diào)小，泵壓緩緩上升，當(dāng)泵壓達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力后持續(xù)2 min～3 min，如果一切正常即可結(jié)束，否則應(yīng)檢修后重新試泵，直至正常為止。

3)注漿控制。

a.導(dǎo)管施工完成后開(kāi)始注漿，注漿前對(duì)所有孔眼安裝止?jié){塞，同時(shí)對(duì)管口與孔口側(cè)進(jìn)行密封處理。

b.水泥漿液采用拌和機(jī)制漿，注漿前先檢查拌和機(jī)和注漿機(jī)設(shè)備狀況，確認(rèn)設(shè)備正常后作壓漿試驗(yàn)，確定合理的注漿參數(shù)，據(jù)以施工。

c.注漿分兩步完成，當(dāng)?shù)谝淮巫{的漿液充分收縮后，進(jìn)行第二次注漿，以使導(dǎo)管填充密實(shí)。注漿采取注漿終壓和注漿量雙控措施，注漿壓力以0.5 MPa～1.0 MPa為宜，持壓3 mm～5 mm后停止注漿，注漿量一般為所注漿鉆孔體積的1.5倍。如果注漿量超限，但未達(dá)到壓力要求，首先及時(shí)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。以確保所鉆孔周?chē)鷰r體與鋼管周?chē)紫毒粷{液充填，方可終止注漿。注漿過(guò)程中如果壓力突然升高，可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機(jī)檢查。

d.在注漿過(guò)程應(yīng)派專(zhuān)人負(fù)責(zé)填寫(xiě)“注漿原始記錄表”，記錄注漿所用時(shí)間、漿液消耗量及注漿壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)，并監(jiān)控壓力表值，觀察連通裝置，避免因壓力猛增而發(fā)生異常狀況。

3 安全控制要點(diǎn)

1)鉆機(jī)作業(yè)人員要戴防塵口罩，配備安全帽、手套。2)掌握好鉆桿進(jìn)尺的壓力和速度，防止斷桿事故;在鉆孔過(guò)程中如發(fā)生卡鉆、斜孔、坍孔等故障，應(yīng)及時(shí)采取處理措施;進(jìn)行鉆桿裝卸時(shí)注意與鉆機(jī)操作手的配合，避免鉆桿未裝好前啟動(dòng)導(dǎo)致人員受傷。3)泥漿排渣鉆機(jī)，要作好排水和泥漿池，避免污染環(huán)境;導(dǎo)管注漿時(shí)，施工人員要避免正對(duì)注漿管。

4 質(zhì)量控制要點(diǎn)

1)鉆機(jī)就位前，首先要精確測(cè)定孔的平面位置、外插角、傾角，并對(duì)每個(gè)孔進(jìn)行編號(hào);控制鉆孔平面位置，超前小導(dǎo)管不得侵入隧道開(kāi)挖線內(nèi)，相鄰的小導(dǎo)管不得相互交叉;終孔后，要檢查小導(dǎo)管的平面位置、孔深、外插角和方向，并用高壓風(fēng)將鉆孔內(nèi)粉塵吹洗干凈。

2)漿液配置必須嚴(yán)格按施工配合比進(jìn)行配置，漿液制作必須使用機(jī)械拌和，并且要嚴(yán)格控制拌和的時(shí)間。

3)相鄰孔眼注漿時(shí)需間隔開(kāi)，不能順序注漿，確保固結(jié)效果，同時(shí)達(dá)到控制注漿量的目的。

4)開(kāi)始注漿時(shí)，要根據(jù)注漿終壓和注漿量雙控注漿質(zhì)量，經(jīng)常校驗(yàn)注漿壓力表的準(zhǔn)確度，根據(jù)計(jì)算注漿量并結(jié)合圍巖的松散程度，考慮注漿量。如果注漿過(guò)程中，個(gè)別孔的漿液不暢通，被迫提前終止時(shí)，可在相鄰孔注漿時(shí)適當(dāng)加壓補(bǔ)償。

5)配置的漿液應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)用完，注漿結(jié)束后，必須鉆孔檢驗(yàn)注漿效果，如果未達(dá)到要求時(shí)，需要補(bǔ)孔注漿。

［1］馮海鵬，馬可理，金沛先.超前注漿小導(dǎo)管在破碎圍巖地質(zhì)隧道中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2012，38(24)：184-185.