袖阀管施工方案.doc

一、 机械设备
主要还包括钻孔设备和注浆设备以及其他辅助设备，为了保证项目顺利实施，并且保证施工工期，拟投入设备如表4-1。
表4-1 投入机械设备一览表
设备类型
机械名称
数量
性能参数
备注
钻孔设备
ZDY-1500型钻机
1台
电动功率：30KW；潜孔锤钻头：直径90mm；
合金三叶钻头直径：90mm
分体式
电气联动钻机
1台
电动功率：10KW；潜孔锤钻头：直径90mm；
合金三叶钻头直径：90mm
分体式
注浆设备
KBY-50/70型注浆泵
2台
驱动功率：11KW；流量：50L/min；
压力控制：0.1-7Mpa
防震压力表监测注浆压力
制浆设备
L-300制浆机
1台

慢速
1.钻孔设备
钻孔施工采用ZDY-1500型钻机，见图4-2。该钻机是动力头式全液压钻机，该钻机具有转速范围宽、扭矩大、给进行程长等特点，即适用于复合片钻进、硬质合金钻进及冲击回转钻进。该钻机为分体式，由主体、液压油缸、操作台三部分组成。具有轻便、容易操作等特点。

图4-2 ZDY-1500型钻机

图4-3 KBY-50/70注浆泵
2.注浆设备
注浆设备采用KBY-50/70型双液注浆泵，此设备为单缸双液往复式注浆泵，见图4-3。该注浆泵压力、流量是靠调节液压油流量来实现，可以在泵的运转过程中任意调节。该泵体积小、重量轻、操作简单。
二、 材料计划
后退式注浆主要材料有普通硅酸盐水泥、改性水玻璃、钢性袖阀管、玻纤袖阀管，现场材料堆放、保存按照相关规范要求和技术性能要求严格执行。
第二节 施工工艺
一、 袖阀管深孔注浆
注浆采用钢性袖阀管后退式注浆的施工工艺，注浆材料采用单液水泥浆或水玻璃浆液，钻孔采用水平地质钻机成孔，注浆压力控制在0.5MPa～2MPa。
（一） 深孔注浆施工工艺流程
复核孔位，进行编号
钻 孔

下入袖阀管
注入套壳料
钻机就位
注浆
封闭孔口
制备浆液
第一次注浆
第二次注浆

第三次注浆，冲洗注浆管
制备套壳料

图5-6 袖阀管注浆工艺中的钻孔施作流程图
（二） 施工参数
1.套壳料配合比
为保证套壳料尽快达到强度，进行袖阀管注浆。套壳料靠增大水泥用量调节凝固时间，施工过程中根据其强度增长规律进行注浆，否则要么套壳料强度不够，形不成分段针对性注浆，要么强度过高，注浆需要更高的压力才能劈裂开套壳料。
表5-1 套壳料配比表
材料
普通硅酸盐水泥
膨润土
水
配合比
2
1
1
2.注浆施工参数
注浆施工参数要根据地层实际情况进行试验确认，并在现场施工中不断完善调整，注浆过程中，结合注浆压力变化情况，现场动态调整优化注浆参数。根据以往工程经验，结合粉砂、粘土、粉质粘土地层特性，预设定注浆参数见下表5-2。
表5-2 注浆参数表
类型
序号
参数名称
设定参数
后退式深孔注浆
1
浆液扩散半径
0.3m～0.5m
2
注浆终压
0.5～2MPa
3
后退式分段注浆长度
0.3m
4
水灰比
W:C=0.8～1:1
（三） 袖阀管施工
（1） 总体布置
孔位布置根据注浆范围，注浆孔布设以满足注浆加固范围为标准。在饱和动态含水砂层中全断面布设。注浆孔采用梅花形布设。
（2） 下袖阀管
成孔后拔出内钻杆，将袖阀管插入孔内，袖阀管末端用锥形堵头封好，防止管内被流砂堵塞。插入袖阀管时应保持袖阀管位于钻孔的中心，以便灌注套壳料时将袖阀管包裹均匀。下袖阀管时将同长度的6分塑料管一同下入孔内，作为注套壳料的管路。袖阀管下到位后将孔口用保护帽套好。
（3） 安装导气管及封口
袖阀管和6分塑料管一起下到位后将带阀门的6分钢管安装在孔口，用快硬水泥将孔口封严。6分钢管作为注套壳料时的排气孔，保证套壳料灌注密实。
（4） 灌注套壳料
钻一孔注一孔，防止发生塌孔和埋管。将配好的套壳料用PW-120泥浆泵压入6分塑料管，套壳料会从孔底向外返浆，达到置换孔内泥浆、填满套壳料的目的。待6分镀锌钢管开始溢浆，说明孔内套壳料已经注满，即可关闭排气管的阀门。为保证套壳料的密实，当灌注压力达到0.2MPa，持压5～10s再停止灌浆。如下所示。

（5） 注浆
待套壳料达到一定强度后进行注浆。注浆顺序从外围向内部，从上向下，从无水到有水的顺序进行，为防止串浆，采用跳孔注浆的方式进行。单根袖阀管注浆采用分段注浆，分段长度为0.3m。根据施工情况掌握终灌标准：在注浆终压下，吸浆量<1～2L/min，稳压15min结束注浆或临孔发生较严重的冒浆。注浆施工工艺流程见图5-7。
清洗机器准备施作下一个孔
连接机器与止浆塞阀
检查注浆泵
到终压，结束注浆
分 段 注 浆
按配合比制浆

图5-7 后退式注浆工艺施作流程图
（四） 注浆施工常见问题及对策
在注浆过程中容易产生孔间串浆、注浆压力长时间不上升以及注浆引起地表隆起等问题，依据如下预案处理这些问题。
1.孔间串浆
串浆通常由于单孔注浆量过大、注浆压力大、注浆速度快等综合原因而引起的，出现串浆问题时，首先调整注浆参数，适当减少注浆压力和速度，或者采取间歇注浆及进行跳孔注浆作业，跳孔距离加大等措施防止串浆发生。
2.注浆压力长时间不上升
注浆压力长时间不上升（20min以上），应立即采取措施，防止浆液继续流失造成浪费。分析原因主要有浆液浓度过稀、浆液凝胶时间过长、注浆方式控制不合理等。
若注浆压力长时间不上升，可以采取通过调整浆液材料配比、添加水玻璃等化学剂将凝胶时间减少到20分钟以内，通过单孔注浆量控制。
3.施工区域地表隆起
此次注浆施工位置上方有建筑物，因此注浆过程首先要加强建筑物的监测和观察，防止发生由于注浆压力过大速度过快造成施工区域地表的隆起变形，一旦出现隆起现象，应立即停止施工，分析原因，评价地表隆起对建筑物的安全有无影响，再决定如何调整注浆参数。
4.补偿注浆
在隧道暗挖期间进行全程监测，当某一测点的下沉超过设计值时，就需在该测点附近进行动态跟踪补偿注浆。
当某一测点的下沉超过警戒值时，应对其对应的半径为5米范围内区域的注浆孔进行补偿注浆，先施作外排孔，再施作内排孔，如范围内补偿注浆孔施作完成后，仍不能控制地表下沉，就采用径向钻机重新加密注浆孔，进行补偿注浆施工。
首循环注浆，掌子面没有注浆叠加区，并且孔口附近注浆压力和注浆量都较小，因此建议掌子面前方4米范围内配合小导管超前预加固，以保证开挖安全。
第三节 质量保证措施
一、 袖阀管后退式注浆质量保证措施
1、严格按照设计参数进行钻孔。钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定，若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求，进行移位并进行计算确定参数，必要时进行补孔。
2、 注浆材料满足设计要求，禁止使用过期浆液。
3、浆液配比必须符合设计要求，配浆时最大误差为±5%。
4、浆液搅拌要均匀，水泥浆搅拌时间为3～5分钟，但不得超过30分钟。未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。
5、注浆过程中，时刻注意泵压和流量的变化，若吸浆量很大或压力突然下降，注浆压力长时间不上升，应查明原因，如工作面漏浆，可采取封堵措施。如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比，缩短浆液凝胶时间，进行大泵量、低压力注浆，必要时采用间歇注浆，以达到控域注浆目的。
6、注浆过程中若发生串浆时，可采取两孔同时注浆措施。
7、注浆过程中若压力突然升高，应及时查找原因，进行处理。
8、一台泵发生故障时，应立即换上备用泵继续注浆。
9、严格进行注浆效果检查评定，符合要求时才能结束注浆作业。如未达到注浆结束标准，则进行补孔注浆。
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