超前小导管方案工艺试验

中铁五局石家庄地铁1号线10标项目部石家庄地铁1号线10标暗挖区间超前注浆工艺试验方案中铁五局（集团）石家庄地铁1号线10标段项目部2014年3月20日一、试验点的确定选用马头门位置的深孔注浆作为本次注浆试验的试验点，检验各项参数是否达到设计要求，从而确定合适的注浆参数。

二、注浆参数及实验方案试验编号图如上图所示，我们选定上图1~5号小导管为试验管，对其进行不同配比的注浆试验，按照设计要求，确定一下参数①. 注浆压力：依据以往施工经验，注浆终压暂定为0.8~1Mpa，结合现场实际情况进行必要的调整和优化。

②. 浆液注入量：单孔理论注浆量Q=πR2Ln=π×0. 5²×12×0.1＝0.942m3式中：R—浆液有效扩散半径：根据现场实验，浆液有效扩散半径为0.5m；L—注浆长度（m）：L=12Mn—地层裂隙度（%）：此段结构主要为粉细砂层、中粗砂层，根据类似地质资料及现场实验，地层裂隙度初步定为10%；此理论注浆量可作为配制浆液数量和注浆质量评定的依据，在施工中，应根据现场实际情况确定注浆数量。

③. 浆液配制采用水泥-水玻璃双液注浆。

采用波美度40Be’的水玻璃原液，分别稀释为30Be’、20Be’、15Be’、10Be’水玻璃溶液，在实验室做了水泥与水玻璃的配比试验，对注浆参数进行研究，选择合适的水玻璃浓度配比对，试验得出以下参数：不同配合比水泥与水玻璃凝胶时间表从上表可以看出，水泥-水玻璃在不同浓度（40 Be’~15 Be’）下的浆体初凝时间变化不大，从8s到19s变化；终凝时间从25到3223s变化，变化非常大。

过长的终凝时间注浆时跑浆漏浆非常严重的，这说明：①过稀的水玻璃的浓度达不到加速水泥固结的目的；②水玻璃浓度的变化对水泥的初凝时间变化不大；④水泥胶凝时间的总趋势是随着水玻璃浓度变小而增大。

注浆过程中既要保证扩散半径0.5m，又不能扩散太远，要求水泥浆的初凝和终凝之间有一段合适的时间差，根据要求综合考虑取水灰比1:1，水玻璃浓度15Be’，水泥浆与水泥浆体积比为1:0.25，其原因如下：①在水玻璃浓度为15Be’时，不同的水泥与水玻璃体积比下，此浓度下的初凝与终凝的时间差比较理想；②该浓度下可以弥补施工中工人在现场稀释水泥浆的误差，水泥浆稍浓或稍稀都不会是水泥浆的胶凝差变化很大；③该浓度条件下水玻璃胶凝差正合适，扩散半径可以很好地控制在一定范围内，而不至于过小或过大，并且可操作性好，施工过程中一旦出现机器故障，有足够的时间清洗输浆设备，而不至于损害机器和高压输浆管。

三、施工工艺深孔注浆的范围是大断面拱部150°范围内初支外2m+初支内1m。

采用双重管无收缩注浆工法，注浆液采用水泥-水玻璃双浆液。

注浆孔3排布置，布孔间距500*1000mm，注浆深度12m。

钻孔布置如下图所示，在钻孔过程中先上后下，先外后内注浆采用后退式分段注浆。

钻孔深12米，后序注浆段均预留3米已注浆段作为下一注浆段的制浆盘（后续深孔注浆施工工艺见后续技术交底）。

（3）注浆材料的选择注浆的范围是拱部初支外2m+初支内1m。

注浆液采用水泥-水玻璃双浆液。

（5）注浆工艺及要求②施工工艺要求定孔根据设计要求定准孔位，要求孔为偏差±3cm，入射角度≯1°。

钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度，对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。

钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定该地层条件下的钻进参数。

每钻进一段，检查一段，及时纠偏。

孔底位置偏差应小于30cm。

钻孔和注浆从外到内施工，同一圈孔间隔施工。

回抽钻杆：严格控制提升幅度，每步不大于15~20cm，注意注浆参数变化。

浆液配比：采用计量准确的计量工具，按照设计配比配料。

注浆：注浆开孔直径不小于42mm，严格控制注浆压力（0.8~1Mpa），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。

粘土层造成塌孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆。

注浆结束及检查：单根达到以下条件之一，即可结束注浆：注浆压力达到注浆终压；注浆压力上升缓慢，当注浆量达到设计要求，并确定未发生跑浆或漏浆。

每个断面所有注浆管完毕后，对注浆孔实行封闭，恢复原状。

4）注浆过程中异常情况处理A）冒浆注浆过程中要认真观察地表及相邻管线的变化情况，由于浆液的进入，引起地层变化，封闭强度较低的地方，首先可能会冒出浆液，这就需要在冒浆处加以堵塞，必要时采取间歇注浆方式，以保证浆液有效的注入地层。

B）注浆压力变化：注浆过程中，压力要在控制范围之中，过大或过小的注浆压力都不能满足施工需要，如果压力过低应该检查是否有漏浆之处，或浆液通过地下某些管道流走，压力过高应检查是否管路或混合器被堵塞。

施工时需要观察好注浆终压不能高于规定的注浆压力值。

C）凝胶时间变化：凝胶时间需要根据被加固土体的性质来调整。

地层含水量大时，浆液容易被地下水稀释，影响固结效果，需要缩短凝胶时间；含水量少，为了扩散一定范围，需要延长凝胶时间。

凝胶时间由双液浆的混合比例来控制，水泥浆比例高，凝胶时间短。

需在现场根据地质情况调控，才能满足施工要求。

D）注浆量调整：地层的注浆量是否合适是地层加固的效果的体现，采用隔孔注入方式，这样既避免注浆孔互相影响，又使后注孔起到补充先注孔的作用，保证土体浆液扩散均匀E）注浆泵异常：在注浆过程中，由于凝胶时间短，管路在两种浆液混合过程中，不可避免的发生凝固和堵塞现象，此时注浆泵会由于管路故障而提高压力，机器发出异常的声音，压力表指示压力上升，如果不及时处理会产生高压伤人危险事故。

此时必须停泵卸下注浆高压软管，冲洗清理管路，或者清理混合器，检查出故障部位，并予以处理，冲洗干净，然后再继续工作。

3.5工程数量以现场实际注浆量为准。

若是单管注浆量由于其他因数，未达到理论量，我们可以先停止注浆5min，待到浆液渗透完毕后，再接上阀门进行补注。

3.6、注浆机具注浆泵采用FBY70/80双液注浆泵，具有以下特点：全液压，能无机调压、调排量、操作简便，控制配比准确，可实现连续供浆。

3.7小导管注浆注意事项1、注浆孔的钻进与注浆：注浆孔一次钻完，孔深为3.8m，冲击速度及供水量应与砂层相适应，以减少坍孔事故，提高钻孔质量。

2、注浆管安装时，要确保外露长度不小于30~40mm，以便连接孔口阀门和管路。

并及时喷射10cm厚C25砼封闭岩面，作为止浆岩盘，防止注浆时跑浆。

3、为防止窜浆和跑浆现象发生，采用隔一孔注一孔的方式注浆，即Ⅰ序孔注单号，Ⅱ序孔注双号。

第四章工程安全质量保证措施4.1 质量保证措施在本工程注浆施工中，应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。

(一)、质量控制：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。

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。

(二)、工程质量保证制度：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。

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。

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。

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。

5、加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。

(三)、工程质量措施：1、钻孔施工：开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。

钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm，钻杆度不得大于1°。

2、配料：采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。

3、注浆：注浆一定要按程序施工，每孔进浆要准确，注浆压力一定要严格控制在0.3~0.5MPa，专人操作。

当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每段注浆量应严格按设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。

4、注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。

5、每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。

4.2 安全措施1、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。

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。

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。

4、安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确保联接完好。

5、注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶冲式阀门破裂伤人。

6、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。

7、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时能及时处理。

8、注浆现场操作人员必须佩戴安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品，方可进行注浆施工。

4.3注浆效果检测手段在每两排之间打检查孔，孔深3000mm，采用2500mm长的注浆管锚固好后，进行注清水试验，若大部分都达不到设计压力，证明间排距过大，应重新设计注浆参数。

若个别达不到设计压力，进行重新补注。