管棚打入到隧道开挖轮廓线以内。钻机开孔时钻速易低,钻孔完成后来扫孔,清除孔内残渣,防止管棚安装过程中卡管。
②管棚注浆孔制作:管棚上钻注浆孔,孔径为10mm,孔纵向间距20cm,呈梅花型布置。尾部预留200cm的不钻孔止浆段。详见下图。
管棚加工示意图 ③顶管:钻孔检测合格后,将钢管连续接长,用钻机旋转或人工配合挖掘机装入孔内,如遇故障,需清孔后再将钢管插入。顶管作业时将钻机调准方向,低速推进钢管,在剩30cm~40cm时钻机反转退回原位,装上后一节管,人工用链钳或管钳进行钢管丝扣连接,使两节钢管在连接处连成一体。完成后用钻机推进,以此循环直至完成顶管作业。
④注浆作业:钢管安装后即封堵孔口,焊制注浆阀,即可进行注浆。注浆材料采用水灰比为0.6~0.8水泥浆,达到终压维持压力至不进浆。注浆压力0.6~1.0MPa。将管棚提前编号,先注单号孔管棚,注浆顺序由两侧向拱顶集中。单孔管棚注浆完毕后,再进行双号孔管棚注浆,这样有利于检查孔位注浆 效果,更好的指导施工,保证超前支护效果,确保下一步开挖安全。
超前大管棚材料采用水泥净浆,配合比现场试验确定。注浆顺序按先单后双,先下后上的原则注浆。
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管棚加工 测量放线 施工准备 搭设工作平台、钻机就位 钻孔 清孔 钻孔验收 顶入管棚、封闭孔口 喷射砼封闭工作面 确定浆液配合比 连接注浆管路、调试 压浆试验 注浆作业 调整注浆参数 补孔 原材料进场检验 初选浆液配合比 初配浆液试验注浆 不合格 注浆效果分析 合格 下一道工序
超前管棚施工工艺流程框图 5、洞内二重管注浆
如果经试验验证径向注浆加固效果不能达到预期注浆加固效果,则采用二重管继续进行加固处理。二重管注浆加固区域范围:已开挖变形段及未开挖段的上台阶拱脚以上1m及下台阶边墙部位,开挖轮廓线以外不小于2.5m。采用外插及下斜的方位施做。二重管注浆先进行工艺试验,经建设、设计、监理等单位核对,调整工艺参数后正式施工。
(1)可注性分析及目的
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该段边墙拱脚位置为原状黏土,含水量高,偏软塑状,无支承能力,初期支护完成后钢架不能处于坚实的基础上,从而导致初期支护不均匀下沉变形开裂。二重管双液注浆是一种以改良地层为目的的地基处理技术,其优点在于既可以增加地层的强度又可以达到止水的效果。二重管双液注浆工法具有快速凝结、浆液隔水性优越的特点,通过调整浆液水灰比可以有效置换土层中富余水分,从而起到快速加固的作用,保证钢架拱脚处于坚硬的基础上,减小初期支护的变形。
(2)加固范围
DI3K30+031~DI3K29+998上台阶拱脚往上1m至边墙脚隧道开挖线外2.5m范围内围岩土体部分采用超前二重管注浆加固处理。同时可根据现场实际情况适当加大加长处理加固范围。加固范围见超前二重管注浆加固范围示意图。
边墙超前、径向或二重管注浆加固范围示意图 (3)施工流程
钻 孔 注浆结束 定孔位 后退注浆封闭开挖面 注浆 配浆 28
移至新孔位 超前二重管加固施工工艺流程图 (4)施工方法
①注浆孔间距、深度及外插角:注浆孔1*1m梅花型布置,施工过程中根据现场实际注浆加固情况进行调整;注浆孔深4.0m,为保证加固土层厚度不小于2.5m并起超前支护的作用,钻孔时外插并下倾,下倾角控制在7~10o,外插角控制在40~45o;
②注浆管的设置:钻孔机将注浆管设于预定深度注入清水并从浆液混合器端部流出;
③横喷射注浆管设置完毕,端点关闭、进行横喷射切换,进浆速度控制在15L/min左右,同时根据现场实际情况进行调整。
④回抽注浆:施加压力注浆时,必须精心操作控制压力,注浆压力0.5~1.0MPa,施工过程中根据注浆效果动态进行调整。
⑤注浆结束将注浆管冲洗干净全部收回,对注浆孔进行密封,恢复原状。
⑥浆液硬化时间、渗透性能可根据工程现场实际情况进行动态调整。
二重管超前注浆示意图
(5)工艺要求
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①工艺性试验:注浆采用水泥-水玻璃双液浆,浆液配比由试验室试验确定,并进行工艺性试验以确定施工配合比及注浆参数,以指导后续施工。
②定桩位:测量放线定位准确,并经监理验收合格。
③钻机就位:对孔位时,应在测量人员控制下进行,对准孔位后,钻机不得移位,大小臂也不得随意起降。
④钻进成孔:第一孔施工时,要慢速运转,掌握地层对钻机的影响情况,以确定在该地层条件下的钻进参数。
⑤退出钻杆:严格控制退出幅度,每步不大于10cm,匀速退出,注意钻机参数变化。
⑥注浆:注浆压力控制在0.5~1.0MPa。开始注浆时根据地层情况采用小压力慢速注浆,当退到孔口时进行封孔注浆,利用浆液自身特性进行封孔,使浆液充分渗流入土层。严格控制注浆压力,同时密切关注压力表,当压力突然上升或从侧壁溢浆时,应立即停止注浆,查明原因后采取调整注浆参数或重新封堵等措施重新注浆。
(6)二重管双液注浆质量标准 孔深偏差:+100 mm;注浆压力:±5%; 孔距偏差:±50mm。 6、注浆效果验证
(1)注浆验证条件
洞内补充注浆加固完成7d后,对加固改善后的改良体取样检查,及时对注浆效果进行验证及分析,要求达到固结土体的目的。
(2)注浆效果验证方法
根据现场实际,按照以下顺序对地表注浆效果进行检查(当前一种检查方法未达到验证效果时,进行下一项方法检查):
①分析法:对注浆质量进行初步判断,根据注浆压力和注浆量统计情
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