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注浆管施工
施工工艺及操作要求
1
准备工作
(1)熟悉设计图纸,由测量队准确地进行开挖轮廓放线。
(2)制作小导管(以一振区间为例)
小导管采用外径φ42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管,钢管前端作成尖锥状,尾部焊接φ6加劲箍,以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管联接,尾部长度100cm,作为不钻孔的止浆段。管壁四周钻四排φ10mm孔,孔间距15㎝,呈梅花型布置,小导管大样如下图:
2
喷砼封闭开挖面
为了防止小导管注浆时浆液沿隧道掌子面渗漏,需做止浆墙封闭开挖面,止浆墙采用喷射砼方法制作,喷砼范围为开挖面和5m范围内的坑道,厚度为5~10cm,喷射砼施工按喷射砼作业指导书有关规定操作。
3
钻孔、安装小导管
(1)测量放样,在设计孔位标标记。
(2)钻孔需沿隧道纵向开挖轮廓线向外以10°外插角钻孔,钻孔深度为3.5m,钻孔完毕将小导管沿孔打入。如遇地层松软,也可用游锤或手持风钻直接打入。
(3)与支撑结构的连接,一般有三种方法:
①对于格栅钢架将末端置于钢架腹部并焊固在格栅钢架上,对于型钢钢架,首先在拱架腹板中央开孔,钻孔和安装均通过该孔,安装后末端同钢架焊固;
②在钢架(型钢或格栅)顶部钻孔、安装后末端焊固在钢架上;
③将末端用短筋环向焊固相连,以增强共同支护作用。
首先在拱架腹板中央开孔,钻孔和安装均通过该孔,安装后末端同钢架焊固
顶部钻孔、安装后末端焊固在钢架上
测量放线预埋格栅外环主筋,紧靠主筋钻孔
将末端用短筋环向焊固相连,以增强共同支护作用
4
密封
小导管打入后,将注浆泵的高压胶管与管口联通,并且用棉纱等将管口处的缝隙塞紧,以保证注浆时不至于渗漏浆液。管路接通后先要压水检查密封性,达到要求后方可注浆。
5
注浆
注浆顺序由下向上进行,浆液可用拌合机拌制,水泥浆水灰比为1.5:1,1:1.0,0.8:1三个等级,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐步变浓直到0.8:1为止,考虑到注浆后需尽快开挖,注浆宜用普通水泥或早强水泥,拌浆时可按试验室要求适量掺加减水剂,注浆压力控制在0.5~1Mpa之间。
(1)注浆量计算
例:超前小导管注浆浆液扩散半径暂按0.18m计,空隙率暂按2.5%,浆液填充系数暂按0.9,注浆材料耗损系数按1.1计。
V=πr2Lαβηr
-r扩散半径
-L注浆加固长度
-α围岩空隙率
-β渗透系数
-η损耗系数
V=3.14*(0.18)^2*3.5*0.025*0.9*1.1=0.01m3
(2)按下图所示以**区间为例,每打设一排3.5m超前小导管可开挖支护2m隧道。
质量要求
1
主控项目
(1)超前小导管所用的钢管原材料进场检验应符合现行标准的要求;
(2)超前小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量须符合设计要求;
(3)超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求;
(4)超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。
2
一般项目
(1)超前小导管施工允许误差:外插角 2o
孔距(mm)±50
孔深(mm)+50,0
(2)注浆浆液强度和配合比应符合设计要求,且浆液应充满钢管及周围的缝隙;
(3)导管采用钻孔施工时,其孔眼深度应大于导管长度;采用捶击或钻机顶入时,其顶入长度不应小于管长的90%;
(4)导管安装前应将工作面封闭严密、牢固、清理干净,并测放出钻设位置后方可施工。
超前小导管注浆技术是隧道浅埋暗挖的一种支护措施,在隧道的软弱破碎地层、穿越浅埋段、沙层段、洞口偏压段、断层破碎带及砂卵石段等不良地段施工中发挥着重要的作用。本文分析了隧道超前小导管注浆的基本原理与设计参数、小导管注浆具体施工工艺、质量要求及注意事项。
超前小导管注浆
1
工艺原理
(1)小导管超前注浆的基本原理是:
在工作面周边按一定角度将小导管打(钻、压)入地层中,借助注浆泵的压力,使浆液通过小导管渗透,扩散到地层孔隙或裂隙中,以改善土体物理力学性能,这样既可止水又可在工作面周围成一个承载壳——地层自承拱,同时管体又可起到超前锚杆的作用,从而达到增加土体的自稳时间、提高开挖面地层自稳能力、限制地层松弛变形的目的。
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