超前预注浆作业指导书

第一章 超前预注浆作业指导书编号：JZSG7B-SZ-091、适用范围适用于新建京张铁路JZSG-7标段站前工程双线隧道超前预注浆的实施。2、定义2.1超前大管棚指使用水平地质钻机成孔或其他设备（如夯管设备），在隧道轮廓线外安设大直径钢管，直径一般在80mm以上，长度可达数十米；通过注浆提高钢管钢度及管体周围岩体稳定性，从而形成超前支护体系的一种施工工艺。2.2超前小导管一般指利用风钻等钻爆设备成孔，在隧道轮廓线外安设小直径钢管，直径一般为42mm，长度在10m以内；通过注浆提高钢管钢度及管体周围岩体稳定性，从而形成超前支护体系的一种施工工艺。2.3预注浆指隧道等地下结构物开凿前所进行的注浆工作，其目的是通过管体钢度以及注浆浆液对管体周围岩体固结、止水等作用，从而改善围岩整体稳定性，为开挖施工提高安全作业环境。2.4静压注浆浆液用注浆泵送入，使浆液压入或渗透入受注地层。2.5渗透注浆将浆液均匀地注入岩石的裂隙或砂土空隙，形成近似球状或柱状注浆体，注浆过程中地层结构不受扰动和破坏。2.6单液注浆用一台注浆泵和一套输液系统完成注浆工作，一般使用水泥浆液进行注浆。2.7双液注浆应用两台注浆泵或一台双液注浆泵和两套输浆管路同时注浆，两种浆液在混合器混合后，注入含水岩层或需加固的岩层中。3、施工方法选择 （1）隧道位于的工程地质和水文地质条件；（2）施工技术和机械设备状况；（3）施工动力及原材料工业情况；（4）实施此施工方法的社会效益及经济效益；（5）安全生产状况；（6）有关污染、地面沉降等环境方面的要求和限制。4、超前小导管注浆4.1超前小导管预注浆，适用于自稳能力差、砂层、断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或处理塌方等地段。4.2 超前小导管一般采用直径42mm，将小导管的前端加工成斜型封口，前半部分要求钻上小孔以利注浆；也可以加工成花管或TSS小导管进行注浆。4.3 注浆前配制浆液（水泥浆液、水玻璃浆液）进行试验，严格掌握配料的原料、胶凝时间和在规定时间的胶凝强度，并且要与现场的施工机具相配合。4.4水泥浆液应在拌合机内进行，根据拌合机的容量大小严格要求配料。4.5 拌合时间应不小于3min，在注浆过程中不能停拌。4.6 采用水玻璃浆液时，浓度宜为2540Be的稀释水玻璃, 用边搅拌边用玻美计量测的办法进行。4.7用配制好的水泥液或水玻璃浆液进行注浆时应进行过滤，未经过滤的浆液不允许进入泵内。4.8双液注浆是将配置好的水泥液和水玻璃浆液分别进入双液注浆泵进行注浆。4.9配制好的浆液应在规定时间内注完。5、超前大管棚施工5.1适用条件适用于隧道类或II类局部围岩（VI级或V级局部），地质条件较差的地段，一般在洞口段采用，作为超前支护的主要手段；在隧道内也有采用超前大管棚的实例，用于地质条件极差的断层。5.2施工流程施作钢架砼套拱钻机就位钻孔扫孔插入钢管孔口密封处理管棚钢管注浆开挖及支护进入开挖支护循环。5.2.1砼套拱为了满足大管棚定位需要，首先施工混凝土套拱做长管棚导向墙，套拱内埋设工字钢拱架，工字钢与导向钢管焊成整体，在作套拱前，土石分台阶开挖，上台阶高度在起拱线附近，以满足工作高度。5.2.2钻孔采用水平地质钻机从导向管钻进，并顶进长管棚钢管，开孔时低速低压。钻机纵轴方向准确定位，保证孔向正确，每钻完一孔即顶进一根钢管，注一孔浆。钻进过程中经常用测斜仪测定检查钢管钻机的偏斜度，发现偏差超过要求时，立即纠正。5.2.3长管棚插入及孔口处理钢管节长一般分为4m和6m两种，孔分为奇数和偶数，编号为奇数的第一节管采用4m钢管，编号为偶数的第一节管采用6m钢管。确保同一横断面内接头数量不超过50%，相邻钢管的接头相错量不小于1m。钢管采用丝扣连接，丝扣长15cm，浅孔段采用人工推进，孔深阻力大时，采用机械顶进 。钢管就位后加以固定，钢管与导向管间隙用棉纱堵塞。5.2.4注浆利用间隔位置先行敷设的钢花管进行，注浆浆液的参数需现场实验确定，采用分段注浆，注浆时钻一孔注一孔，用无孔钢管作检查孔，以检查注浆效果。a. 注浆操作人员必须经过专门培训，并实行岗位责任制。b. 在注浆前充分做好各项准备工作，特别是机具设备的检修工作，发现问题及时排除，使其处于良好状态。c. 认真检查注浆管路系统，包括混合器、接头、阀门等，如有破损立即更换，不好用的接头、阀门，不得使用，防止在高压下发生脱扣的危险事故。d. 注浆前，在洞外将管路全部接通，进行试压，试压可用清水进行。在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通。e. 在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，安排专人及时清洗干净，以备轮换使用。f. 配备专业电工，在电路、电器设备发生故障时及时排除。g. 注浆作业完毕后，认真清洗干净所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，以备下阶段注浆时使用。5.2.5管棚按设计位置施工，先打有孔钢管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管作为检查孔。在管棚支护环的保护下进行开挖作业。5.2.6如采用气动夯管方式或液压顶管方式安设大管棚，成管工艺见相关设备操作手册，本作业指导书不作详细介绍。注浆采用第6.2.4条工艺。6、注浆效果的检查6.1 分析法：分析注浆记录，查看各孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求，在分析时要考虑跑浆等因素。6.2 检查孔法：用地质钻机按设计位置和角度钻孔，取芯进行鉴定。应符合JTJ042-94规范要求。6.3 声波探测法：用声波探测仪测注浆前后岩体的声速、振幅及衰减系数等来判断注浆效果。6.4注浆效果如果未达到设计要求时，应补充钻孔再注浆。不7、安全保证措施7.1 在进行导管引孔作业时，非作业人员不得进行引孔作业，所有人员不得进入引孔机械作业半径内。7.2 顶管作业必须严格按相关机械操作规程进行，顶管机械至岩面范围内不得有人，防止机械及导管等伤人。7.3 注浆作业时，注浆机械必须严格按操作规程进行注浆，操作人员必须戴防护面具，防止浆液飞溅伤人，特别是对眼睛等宜损伤部位必须重点防护。7.4 注浆作业时，谨防注浆管脱扣、涨爆等伤人。