圆梁山隧道钻孔注浆操作规程

圆梁山隧道高压富水区钻孔注浆施工操作规程中铁隧道集团科研所2003年5月第1页共12页目录1编制说明………………………………………………………………………………11.1目的………………………………………………………………………………………11.2编制依据…………………………………………………………………………………11.3适用范围…………………………………………………………………………………12止浆墙设计与施工……………………………………………………………………22.1止浆墙设计………………………………………………………………………………22.2止浆墙施工………………………………………………………………………………23注浆孔的钻进…………………………………………………………………………33.1钻机定位…………………………………………………………………………………33.2开孔………………………………………………………………………………………33.3分段钻进…………………………………………………………………………………33.4钻孔记录…………………………………………………………………………………43.5钻孔注意事项……………………………………………………………………………44孔口管安设……………………………………………………………………………54.1孔口管的制作……………………………………………………………………………54.2孔口管的安设……………………………………………………………………………55浆液配制………………………………………………………………………………65.1原材料要求………………………………………………………………………………65.2单液浆配制………………………………………………………………………………65.3双液浆配制……………………………………………………………………………76注浆………………………………………………………………………………………86.1注浆管路连接……………………………………………………………………………86.2浆液选择…………………………………………………………………………………86.3注浆参数控制……………………………………………………………………………9第2页共12页6.4注浆施工…………………………………………………………………………………96.5紧急情况处理……………………………………………………………………………96.6注浆记录…………………………………………………………………………………107注浆效果检查评定…………………………………………………………………117.1注浆情况分析……………………………………………………………………………117.2检查孔……………………………………………………………………………………117.3开挖取样试验……………………………………………………………………………118附表……………………………………………………………………………………128.1钻孔施工记录表…………………………………………………………………………128.2注浆情况记录表…………………………………………………………………………12第3页共12页圆梁山隧道高压富水区钻孔注浆施工操作规程1编制说明1.1目的圆梁山隧道高压富水区地质条件异常复杂，岩溶、岩溶水十分发育，呈高压富水地质构造，且存在深埋填充型溶洞。为保证圆梁山隧道高压富水区钻孔注浆施工质量，保证隧道的安全、优质施工，特制定本规程。1.2编制依据1.2.1铁道部第二勘测设计院施工设计图和动态设计图1.2.2国家及地方相关技术规范、规定1.3适用范围1.3.1本规程适用于圆梁山隧道高压富水区段超前预注浆钻孔注浆施工1.3.2本规程将随着工程进展和应用情况进行动态调整第4页共12页2止浆墙设计与施工2.1止浆墙设计2.1.1根据注浆要求，确定所要选择的最大注浆压力。2.1.2根据现场混凝土的制做水平、洞内混凝土的施工条件，以及止浆墙的施工要求，确定所要选择的混凝土标号。圆梁山隧道选用C20混凝土止浆墙。2.1.3根据开挖断面尺寸、所选择的注浆压力和混凝土标号，通过计算，并结合工程类比，确定止浆墙施作型式、止浆墙厚度。2.1.4圆梁山隧道采用单级平面型混凝土止浆墙型式。正洞混凝土止浆墙厚度取5米，平导混凝土止浆墙厚度取2米。2.2止浆墙施工2.2.1确定止浆墙施作里程2.2.2根据止浆墙施作型式要求，开挖出要求的断面型式，并施作设计所采取的技术措施（例如径向锚杆等）。2.2.3采用排水管引排出掌子面前方流水，采用抽水泵抽排出止浆墙里程段的积水，使止浆墙施作位置内不能有渗水、流水和积水。2.2.4清理止浆墙位置内的一切杂物。2.2.5根据止浆墙设计厚度进行立模。立模要牢固，不变形。2.2.6灌注经试验检验合格的混凝土。混凝土灌注中一定要进行振捣，确保混凝土施工质量。2.2.7待混凝土强度达到设计强度的75%以后再进行拆模。第5页共12页3注浆孔的钻进3.1钻机定位3.1.1按照设计在工作面标出钻孔孔位，孔位误差应≤±1cm。3.1.2按注浆设计中钻孔参数摆放并调整钻机。钻机定位误差≤±5cm，角度误差≤±0.5°。3.2开孔3.2.1采用Φ130钻头开孔，开孔时钻机应对准孔位，采用低压力、中转速、慢给进方式进行钻进。开孔深度2.0m。3.2.2现场钻孔施工中若由于现场客观因素影响，个别孔位可能难以按设计位置开孔，这样，现场可对开孔位置进行调整。开孔位置调整时必须经技术人员按开孔坐标及终孔坐标对钻孔角度进行重新计算确定，以保证注浆加固的有效范围，如现场检查复核有必要应补孔时，应进行补孔施工。3.2.3开孔过程中应随时复核钻孔情况，保证实际钻孔和设计钻孔的孔位误差≤±10cm，角度误差≤±1°，开孔深度误差≤±5cm。3.3分段钻进3.3.1根据设计的注浆分段长度进行分段钻进。前进式分段注浆应严格按照“钻孔一段，注浆一段，再钻孔一段，再注浆一段，循环钻注，段段推进”的施工工艺进行施工。3.3.2在砂层中分段长度取1～2m，一般破碎地段分段长度取3～5m，回填地段分段长度取5～10m。3.3.3分段钻进时，分段钻孔深度误差≤±20cm。第6页共12页3.4钻孔记录钻孔记录应详细记录钻孔的位置、立角、偏角、钻深、地层地质变化情况，从而为注浆施工提供可靠的地质资料。3.5钻孔注意事项3.5.1钻孔时要保证孔位顺直准确。3.5.2当钻孔过程中出现大量涌水时，应立即拔出钻具实施顶水注浆，待注浆结束后重新按设计进行钻孔。3.5.3钻孔过程中要对用水、用风适当控制，防止过量风水严重扰动地层，给注浆施工带来不利影响。3.5.4当钻进过程中出现串浆时，应停止钻孔，并根据情况确定是否实施注浆工作。第7页共12页4孔口管安设4.1孔口管的制作4.1.1孔口管应选择采用正规厂家生产的标准Φ108mm，δ=6mm的无缝钢管或焊接钢管加工制作，长度2m，一端焊接法兰盘。4.1.2孔口管长度误差应≤±5cm。4.2孔口管的安设4.2.1当钻孔钻至2.0m时停止钻进，退出钻杆。4.2.2在孔口内放入锚固剂或在孔口管外周缠上麻丝，用钻机将孔口管顶入孔内。孔口管埋设时应露出工作面0.2～0.3m，以便连接注浆管路。4.2.3应保证孔口管埋设质量，开始注浆可先采用低压力、小流量进行，使孔口管不断牢固。4.2.4为防止孔口管内发生突水、突泥、涌砂，应在孔口管前端安设高压球阀（P≥20MPa）。第8页共12页5浆液配制5.1原材料要求5.1.1按设计要求选取原材料。5.1.2原材料性能指标应达到标准要求。5.1.3原材料应在保质期内使用，不得使用过期材料。5.2单液浆配制5.2.1浆液配比参数浆液配比参数表序号浆液名称水灰比1普通水泥单液浆（简称C浆）0.6:1～0.8:12超细水泥单液浆（简称MC浆）0.6:1～0.8:13HSC单液浆（简称HSC浆）0.8:1～1:14TGRM单液浆（简称T浆）0.8:1～1:15.2.2根据配比参数和搅拌桶体积，计算出水泥、水以及外加剂用量。5.2.3配浆计算时，搅拌机中一次制浆量的体积应不大于搅拌桶体积的80%，否则易造成拌浆过程中，浆液被搅拌机叶片旋出桶外，影响配浆质量。5.2.4计算制浆量时，水泥重量应按整包水泥重量计算取整，以减少配浆误差。注：P·O32.5R（早强型普通硅酸盐水泥）一袋为50kg，HSC和TGRM一袋为40kg，MC（超细水泥）一袋为25kg。5.2.5在搅拌机中加入计算好的用水量。5.2.6将外加剂加入搅拌机中，开启搅拌机电源进行搅拌，搅拌时间不得少于2min，以保证外加剂充分溶解。5.2.7将计算好的水泥缓慢加入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间不得少于5min，以保证水泥充分拌和均匀。第9页共12页5.2.8将拌制好的水泥浆放入二级搅拌桶中搅拌使用。5.2.9加水量误差≤±5%。5.2.10外加剂应采用天平准确称量，误差≤±1%。5.3双液浆配制5.3.1水泥浆的配制（见单液浆配制一节）5.3.2水玻璃稀释（1）采用波美计测试稀释前水玻璃浓度。（2）在水玻璃中加入水，边加水边搅拌，同时用波美计测定稀释水玻璃的浓度。（3）当水玻璃浓度稀释到设计浓度时，停止加水，继续搅拌水玻璃10min后待用。5.3.3浆液配比参数浆液配比参数表序号浆液名称水灰比(W:C)体积比(C:S)水玻璃浓度(Be′)缓凝剂掺量(%)1普通水泥-水玻璃双液浆（简称C-S浆）0.6:1～1:11:1～1:0.330～35Be′0～22超细水泥-水玻璃双液浆（简称MC-S浆）0.6:1～1:11:1～1:0.330～35Be′0～2第10页共12页6注浆6.1注浆管路连接6.1.1单液注浆时，输浆管和注浆管（孔口管）通过高压球阀与高压胶管直接连接。应保证输浆管路的畅通、密闭、不漏浆，并在孔口安设孔口压力表。6.1.2采用双液注浆时，应使用混合器连接以保证两液混合均匀，防止互相串浆引起管路堵塞。混合器混合后，输送浆液的输浆管长度应不大于5m。6.2浆液选择6.2.1顶水注浆，涌水、涌砂孔注浆。①顶水注浆首先采用稠的普通水泥单液浆（W:C）=0.6:1。②当注浆压力长时间不上升（8h）时继续注入C浆1～2h后，将浆液调整为HSC浆（或T浆），继续注浆。③当注浆压力上升到3～4MPa时，应将浆液调整为MC-S浆，直到达到设计注浆终压。6.2.2一般孔注浆当地层涌水量不大时，根据地层吸浆能力先注C浆或MC浆，然后变换为C-S浆或MC-S浆。6.2.3浆液变换时，由双液浆变单液浆或由单液浆变换为双液浆时，必须清洗注浆泵及输浆管路，防止管路堵塞。6.2.4变换浆液时必须对凝胶时间进行测定，并在注浆过程中每隔10min测定一次凝胶时间。第11页共12页6.3注浆参数控制6.3.1注浆段长度见“3.3.2一节”。6.3.2注浆速度根据地层吸浆能力选择10～100L/min进行控制。6.3.3按压力控制进行注浆施工。在粉细砂层中注浆终压取6～9MPa，一般地段注浆终压取3～4MPa。6.4注浆施工6.4.1按注浆参数进行注浆施工。6.4.2注浆开始时，先打开进浆阀门，再关闭泄浆阀门。注浆结束时，要先停泵，再关闭进浆阀门，打开泄浆阀，压水冲洗管路。应避免两个阀门同时关闭，防止压力陡然升高，产生危险。6.4.3注浆中发生堵管时，先打开孔口泄浆阀，再关闭孔口进浆阀，然后停机，查找原因，迅速进行处理。6.4.4注浆时，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止阀门破裂伤人。6.4.5注浆过程中，当跑浆现象严重时，应采取封堵措施和间歇注浆技术，当仍然无效时，可认为该孔可注性较差，可结束该孔注浆。6.4.6发生串浆时应加大钻注平行作业间距或采取钻一孔注一孔的原则。6.5紧急情况处理6.5.1压力突然升高，应停止水玻璃注浆泵，只注水泥单液浆或清水待泵压恢复正常时，再进行双液浆。6.5.2孔口管冲出时，应立即停止注浆清洗管路，并重新下入孔口管，并对周围进行封堵，用钻机将孔口管顶