超前注浆小导管及帷幕注浆作业指导书

新建铁路石家庄至太原客运专线南梁隧道

超前注浆小导管及帷幕注浆施工作业指导书

编制人：

审批人：

编制单位：中铁十二局石太客运专线Z1标项目经理部

编制时间: 二00五年六月

超前注浆小导管及帷幕注浆施工作业指导书

本合同段隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩及Ⅴ级围岩加强段，设计采用φ42mm超前注浆小导管加固，长度L=3.5m；强富水地段采用超前帷幕注浆预加固堵水。

一、超前注浆小导管

图1 超前小导管施工工艺框图

1、施工准备：超前小导管施工前用喷射混凝土封闭掌子面，然后施做小导管形成一定厚度的加固圈后，进行开挖等作业。小导管施工工艺流程见图1。

2、设计参数：超前小导管，环向每米3根，长度L=3.5m，搭接长度1.5m，开挖之前沿开挖轮廓线外10cm施作，外插角为10°～15°，采用YT-28风动凿岩机钻孔后安装超前小导管并与钢架焊接固定。采用KBY50/70双液注浆泵进行注浆作业，无水地段注水泥单液浆，有水地段注水泥水玻璃双液浆，双液浆水泥与水玻璃的体积比1:0.6，水泥浆水灰比(重量比)1:1，水玻璃

波美度35，缓凝剂掺量为2～2.5%。注浆压力一般为0.8MPa，施工中根据现场实验确定较合理的注浆参数。

3、加工制作：小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6～8mm。小导管加工见图2。

4、安装：风动凿岩机钻孔后，将小导管按设计要求插入孔中，围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入，尾部与钢架焊接到一起，共同组成预支护体系。

5、注浆：设备采用KBY-50/70注浆泵，注浆参数严格按设计和施工规范进行。注浆前先喷射混凝土5～10cm封闭掌子面作止浆墙，当单孔注浆量达到设计注浆量时，结束注浆。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆作业中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。小导管水泥—水玻璃双液浆注浆工艺流程见图3。开挖之前

图2 注浆小导管加工图

试挖掌子面，无明显渗水时，即可进行开挖作业。

二、帷幕注浆

m=2.4～3.4，波美度35，水灰比：浓浆0.8:1，稀浆1.25:1～1.5:1，水泥浆与水玻璃浆体积比1:0.8，缓凝剂(磷酸二氢钠)掺量为水玻璃重量的3%。注浆段长15m，开挖12m，如钻孔困难时，可视具体情况缩短注浆长度。注浆管采用Φ73热轧钢管，壁厚5mm，钻眼直径8～9mm。

2、注浆机具：一台KD-100钻机、一台KBY-50/70双液注浆泵、流量控制阀、一台双桶浆液搅拌机及三台夯管锤等组成；当成孔困难时，用夯管锤夯进。浆液在钻进前端孔口混合，进行分段前进式注浆。帷幕注浆工艺流程见图4。

图4 帷幕注浆工艺流程图

3、超前探水：确定注浆地段：开挖前，首先采用TSP203系统进行地质预报、红外线探水仪探测前方围岩含水情况，再打超前探水孔，根据探水孔钻孔的地质信息，结合其他探测手段获取的信息进行全面综合分析，据此确定施工方案。

4、掌子面处理：注浆钻孔前，对掌子面进行加固处理，保证注浆时能承受注浆压力。围岩较好时，采用喷混凝土20～30cm厚封闭掌子面；围岩破碎、地质较差时，浇筑1.5～2.0m 厚的混凝土止浆墙。第1环注浆止水盘长度为5m，其余均为3m。

5、钻机就位：按设计的孔口坐标在掌子面上用红油漆标出孔口位置，并注明孔号；利用钻机首尾坐标差值控制竖直及水平角。

6、埋设孔口管：牢固密实，保证不漏浆、不串浆的孔口管是决定注浆效果好坏的重要因素。其埋设方法：先用XY-2型钻机钻3.2m深，再将3m长一端焊上法兰盘，直径108mm孔口管插入，外露20～30cm，管壁与孔口接触处用麻丝填塞，再向孔口管内注双液浆固结。孔口管起导向作用，钻孔安装时要控制好外插角度钻孔：开孔时按照轻加压、速度慢、给水多的操作要点施工。钻孔时，严格做好钻孔记录：孔号、进尺、起讫时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力。当施钻到设计深度后,安装Φ73钢管。当成孔困难时，用夯管锤夯进。成孔困难地段在预注浆的每一个环节，设计增加3～4个钻孔备用。隧道孔位布置帷幕注浆图见图5.2.11。

7、注浆：浆液配比是决定注浆效果的一个关键因素，根据注浆时对浆液凝胶时间的要求，施工前，对不同浆液配比进行分组试验。涌水量大，进浆快时，选用较浓浆和凝胶时间短的配比；反之，涌水量较小且进浆量较慢时，则选用凝胶时间长的配比，

浆液凝固时间通过改变水灰比、水玻璃用量及缓凝剂掺量控制。

8、注浆方式：采取钻一段注一段的分段前进式注浆，直至终孔。

9、钻孔注浆顺序及注浆速度：为避免钻孔串浆，应钻一孔注一孔，先疏后密。

10、注浆程序：注浆管接通后，先压水2～5min，检查注浆泵及管路系统工作是否正常。注浆开始后将吸浆龙头快速从清水池中放入各自的浆液池中，即开始注浆；当压力达到终压时（一般控制在0.5～1.5MPa），即注双液浆封孔。注浆结束后，关闭逆止阀，泄压阀打开，用水冲洗管路干净为止。

11、检查：待每个环节注完后，钻2～3个检查孔检查注浆效果，如未达到注浆效果，则用小导管补注CS浆。所有注浆参数均应通过试验确定，符合现场情况，达到预期效果。洞室开挖后，如局部还有漏水，进行局部直接暴露注浆。