超前注浆施工工艺

广州市轨道交通十三号线施工三标超前注浆施工方案中铁七局集团有限公司1超前注浆施工方案宁夏银川郭建军1、施工目的由于场地空间大小及其它各因素地影响，对计划换刀点提前进行注浆加固作业无法实现情况下，主要采取超前注浆对刀盘前上方土体进行加固。其主要目的是为了密实盾构施工区域刀盘前上方土体，尽可能减小土体透水性，使其形成一个半圆形密闭壳体，大大提高盾构刀盘前上方土体整体稳定性。利用盾构上6个超前注浆孔进行注浆，根据需要加固范围要求，建议采取超前10m、12m范围进行注浆加固，注浆浆液采用双液浆，注浆压力结合注浆量双重控制，其中以土仓压力控制为主。2、施工材料及机具（1）机械材料配置表机械材料配置表序号名称规格型号单位数量备注1煤矿坑道钻机ZLJ-350台12双液变量注浆泵SYB-70/4台13泥浆搅拌桶1m3个14钻杆∮42mm×2m根65注浆管∮19mm×20m根26钢管∮36mm×4m根67水泥P.O42.5t108水玻璃35Bet59磷酸35kg桶4（2）双液变量注浆泵SYB-70/4主要技术参数表主要参数广州市轨道交通十三号线施工三标超前注浆施工方案中铁七局集团有限公司2档位额定排量L/min额定压力MPa往复次数次/min快挡70272慢档42443基本参数参数名称参数值参数名称参数值活塞直径mm62活塞杆直径mm28行程长度mm100泵作用型式卧式双缸双作用活塞型吸浆管直径mm32排浆管直径mm19电机功率kW7.56级电机型号Y2-160M-6质量（约）㎏486外形尺寸（L×B×H）mm1806×750×780三角带规格B2261数量5高压胶管规格19AⅡ数量2（3）ZLJ350煤矿坑道钻机主要技术参数煤矿用坑道钻机基本技术参数产品型号/基本参数名称ZLJ-350立轴额定输出转矩(N˙m)350使用钻杆(mm)φ33.5/42钻孔深度（m）200/150钻孔直径开孔(mm)φ89终孔(mm)≥φ50立轴通径(mm)φ44立轴转速(rp/m)120/214/375立轴行程(mm)400广州市轨道交通十三号线施工三标超前注浆施工方案中铁七局集团有限公司3额定起拔力(kN)12(7MPa时)额定推动力(kN)9(7MPa时)钻孔角度范围（。）0~360绞车提升能力(kN)8.7/4.74/2.69绞车单绳第一层提升速度(m/s)0.25/0.45/0.79卷筒容绳量（m）30钢丝绳直径(mm)φ11弹簧卡盘使用压力（MPa）6弹簧卡盘最大夹紧力(kN)30油泵型号*YBC-12/80油泵额定压力（MPa）8油泵额定流量(L/min)12电机型号*YBK2-132M-4功率(KW)7.5转速(rp/m)1400额定电压(V)380/660额定电流(A)13.4/8.8质量（kg）500外形尺寸（1*b*h）(mm)1250*640*12653、施工工艺整个超前注浆过程施工顺序为：搭设脚手架→固定钻机→钻孔作业→注水洗管→注入磷酸、水玻璃混合液→注浆作业→封孔作业；广州市轨道交通十三号线施工三标超前注浆施工方案中铁七局集团有限公司4图1超前10m和12m注浆示意图超前注浆管剖面图广州市轨道交通十三号线施工三标超前注浆施工方案中铁七局集团有限公司5超前注浆管布置平面图超前注浆现场图广州市轨道交通十三号线施工三标超前注浆施工方案中铁七局集团有限公司64、施工过程超前注浆施工作业具体施工过程如下所示：A、在推进油缸撑靴上提前固定手拉葫芦，采用手拉葫芦将钻机先拉至拼装机上部，并进行固定；B、搭设施工作业平台采用4m长∮36m钢管脚手架，采用扣件式连接，脚手架下部直接置于管片上。搭设高度距离管片顶部1.2m，且至拼装机顶以下0.3m，同时必须考虑钻机施工状态高度。脚手架搭设完成后，在上面铺设四块走道板，并用钢丝绑扎固定；C、施工作业平台铺设完成，将预先拉起钻机放置操作平台并进行固定，调整钻机位置与钻杆角度，钻杆水平仰角角度为13.50，钻机及钻杆位置均固定好，便可进行下一道工序；D、开始进行钻孔作业，钻孔过程中两根管道同时进行注水，一方面防止堵塞钻杆，另一方面降低钻杆温度；每根钻杆长度为2m，在钻孔过程中，可根据超前注浆加固范围，连接对应根数钻杆（以下以超前8m注浆为例）；E、钻孔深度至8m，注入0.1m3水彻底清洗一遍注浆管，然后将磷酸液与水玻璃液按1:1配制完成注入钻孔，其中水玻璃液配合比为水：水玻璃=1:1，磷酸液配合比为水：磷酸=1:10，二者均为体积比；实际注入混合液量为0.2m3，注入量标准主要以参考钻孔外壁不持续漏水为准；F、注浆机具采用双液变量注浆泵，注浆压力控制在1Mpa~2Mpa左右，采用后退式注浆。双液浆注入量达0.3m3时土仓压力开始上涨，注入浆液量到1.5m3时压力涨至3.0bar，停止注浆并进行观察，同时以0.5r/min速度转动刀盘，如果土仓压力出现下降则继续注浆。注浆过程中每隔3min左右，转动钻杆以防被浆液包裹，每次转动钻杆不小于8转。依次直至土仓压力涨至3.5bar，根据土仓压力及波动大小，拔出10cm左右再次进行注浆，重复以上操作。直至钻杆退出0.85m，注浆至土仓压力升至3.5bar，持续观察15min至土仓压力基本稳定；G、上述操作完成后，注入预先配置好磷酸与水玻璃混合液进行封孔作业，注入量约为0.2m3；具体配合比同（5）H、上述操作完成10min后，开始将钻杆缓慢退出，且边退边进行拆除。待钻杆全部退出后，为了防止流水涌泥及时将加垫100mm橡胶垫超前注浆管法兰盖上拧紧；广州市轨道交通十三号线施工三标超前注浆施工方案中铁七局集团有限公司7I、注意事项在整个注浆过程中，操作室值班司机必须时刻关注土仓压力以及各参数变化，并密切关注齿轮油泄露油箱油质以及主轴承密封性能；注浆期间必须间断性转动刀盘，防止浆液流入掌子面固结将刀盘卡住。5、施工监测整个超前注浆作业过程中，地面必须进行24小时蹲守监测，并保持与隧道内通讯畅通。每次监测完成后，及时对监测数据做出分析并反馈给操作室值班司机，以便及时对注浆压力及注浆量做出合理调整，真正做到信息化指导施工作业。