水平注浆方案
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二、水平注浆方案
水平注浆用于盾构始发、接收井。
2、1孔位施工
全断面注浆始发、接收井纵向加固长度均为入土11米,径向加固范围隧道开挖工作面及开挖轮廓线以外4米,为减小注浆盲区在6米处增设一个补孔断面。由于隧道洞身及附近地层主要为粉质粘土、粉土,浆液扩散较困难,为了有效的对地层进行加固满足推进要求,注浆设计A-A 断面和B-B断面的最外圈扩散半径按1.5米布置,其他区域扩散半径按1.2米布置。
全断面超前预注浆设计图如图所示:
注浆孔开孔布置图
始发、接收注浆纵剖面布置图
始发、接收注浆孔纵剖面布置图
隧
道
轴
线
A-A断面终孔交圈图B-B断面终孔交
圈图
2、2、注浆施工
2、2.1注浆参数
(1)注浆类型:选择速凝剂及水泥的混合液,速凝剂与水泥的重量为3:100,水泥浆的配比为:水:灰=0.8~1:1;注浆前进行浆液配比试验,注浆过程中要根据进浆量及注浆压力的变化可适当调节浓度,确保注浆质量。
(2)注浆压力:本次注浆为压密加固注浆,注浆压力一般为静水压的2~2.5倍,注浆过程中要加强地面监测,根据监测数据调整注浆压力,加强现场观察,发现地面跑浆或明显隆起时,立即停止注浆。
(3)进浆流量:控制在15~20升/分。
(4)注浆有限扩散半径:R=1.5m。
(5) 进浆量,按单孔每米进浆量预计1.41~2.12m3/m。
(6)注浆结束标准:单孔单次注入量及注浆压力均达到设计值时,持续10分钟注浆。
(7)封闭死角注浆:在检查探孔不出水后,在洞门底部紧贴地连墙按45°倾角进行死角探水封闭注浆。
2、2.2 注浆材料及注浆顺序
(1)注浆材料:采用P0.32.5普通硅酸盐水泥、速凝剂。
(2)注浆顺序:
○1单孔注浆采用后退式注浆,当钻孔钻到设计孔深时注浆,以后每退1米注浆一次,直至把该孔注完为止。
○2在注浆孔开孔布置图中,各孔的注浆顺序是:先上后下、先两侧后中间、采用间隔跳孔进行压密注浆。
2、2.3注浆孔施工及注浆
(1)注浆孔施工
○1施工准备
根据现场实际情况,需焊接搭设钻机平台,平台结构为双层工字钢结构:每层平台高度3.2m,其他尺寸根据现场和钻机布置需要而定,要保证平台强度以便立钻打孔,确保施工安全。同时为了确保注浆质量在盾构洞门位置设置止浆墙。
○2测量放线、标定孔位
施工前测量组根据设计图纸放出盾构中心线,现场按设计在掌子面上将开孔位置用红油漆标出。采用罗盘确定注浆外插角,调整钻机满足设计钻孔方向要求。
○3开孔:钻机采用低压力、慢钻速,采用Φ89mm的钻头开孔,钻深600mm,退出钻杆安装孔口管。
○4安装孔口管及高压球阀
开孔完成后,在孔口上安装孔口管及高压球阀,(孔口管及高压球阀必须事先加工完成,具体加工形式如图所示)孔口管采用Ф89×5mm无缝钢管加工制成,孔口焊法兰盘,孔口管设计长600mm,尾外侧车成鱼鳞扣,安装时缠绕麻丝打入孔内,外留100~150mm长。
孔口管加工示意图
另外加固三根膨胀螺丝,在孔口管上安装高压球阀,利用孔口管上1寸球阀进行注双液浆加固孔口管。
○5注浆孔钻进:钻进前必须在孔口管上安装高压球阀,在高压球阀上安装防喷装置后才允许钻进;钻进时采用钻杆为Ф50x1000mm,钻头为合金钢,钻头直径Ф65mm,采用MD-60A型锚杆钻机钻孔。
○6注浆孔设计:共设计71个注浆孔,孔深分为7m和11m两种,A-A断面增加18个孔深为7米的注浆孔,B-B断面为53个孔深为11m的注浆孔。
(2)注浆施工
①注浆泵选用SYB50-45II液压注浆泵,该泵的最高压力、流量可以自行设定,调节方便,是压密注浆的新型注浆设备。
②选用300L的快速拌浆机,加入定量的水,然后加入水泥重量3%的速凝剂搅拌均匀后,再加入定量的水泥搅拌,均匀后过滤放入灰浆桶内。
③注浆前先用清水调试泵的压力和流量,先压5分钟清水后再进行压浆。
④注浆浓度一般是先注稀浆后注浓浆,当该孔单次注浆量达到设计值一半,注浆压力还没有上升时,可适当的调浓度浆液,直至注入量,注浆压力均为设计值时,可持续10分钟停注浆。
⑤当注浆压力达到设计值,注入量还未达到时,可采用间歇注浆,直至注入量达到设计值范围即可。
⑥当地面隆起或地面跑浆时,立即停止注浆,后退注浆点,增加浆液浓度,降低注浆流量,降低注浆压力,可预防地面隆起和地面跑浆。
⑦每孔最后一次注浆结束时采用水玻璃双液浆封孔。
(3)注浆效果检查
①利用B-B断面中外侧第二圈注浆孔间隔选用检查孔,但每个检查孔周围必须形成注浆围幕。
②对注浆量小压力大的注浆孔或注浆量大压力小的注浆孔,要在其附近布置检查孔。
③检查孔要求不漏泥,涌沙,检查孔出水量小于0.2L/min·m,否则应补注浆。
(4)注浆量及钻孔工程量:
○1工程量:开孔钻进工程量(孔径Ф89):600mm×71(个)=42.6(m)
注浆孔钻进工程(孔径Ф65)6m×18(个)+11m×53(个)=691(m)○2注入量:每孔每米注入量按1.41~2.12m3 /m计算,取平均值计算注入量:
(1.41+2.12)÷2×(691-71)=1094.3(m3)
○3预计消耗注浆材料:
水泥:1094.3÷1.2333=887(吨)
速凝剂:887×3%=26.61(吨)
(5)劳动组织及工期
劳动组织:按“三八”制安排工作,执行八小时工作制,每天出勤人数如下表:
劳动组织表
工期:
准备工期:3天
注浆施工:24天
检查施工:2天
合计:29天
(6)注浆施工主要材料,设备计划表:
另附:水平注浆需要主要材料,设备计划表