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隧道工程在高壓、富水區修建,會出現滲水等現象,給施工和環境帶來了隱患,隧道注漿方法能有效起到堵水效果,隧道注漿堵水施工技術給大家詳細介紹下。 隧道注漿堵水施工技術詳解 1、隧道注漿堵水技術 (1)隧道地下水的分布形式及特點 隧道開挖成洞以后,地下水主要以“滲水”、“線水”和“股水”3種方式涌出。“滲水”的水量一般均較小,且在初期支護時采用噴射混凝土即可以封閉;“線水”與“股水”采用噴射混凝土的方式一般均無法封閉,是注漿止水的主要對象。“股水”多數為基巖裂隙水或巖層接觸帶處的層中水,水頭一般較高,但均較為集中;“線水”分布較為零散,沒有集中的水源,治理的面積較大,止水過程中也存在一定的困難。 (2)止水的基本原則 針對以上地下水的分布形式及特點,堵的基本原則為:先兩頭,后中問;先堵小水,后堵大水;先拱部,后邊墻。采用“搶堵”和“固堵”兩種堵水方法:“搶堵”主要針對“股狀”先期止水,“固堵”主要是對“股狀”水先期止水成果的鞏固及對“線水”、“滲水”的封堵。注漿止水過程中要對圍巖施加一定的壓力,對隧道臨空面圍巖有一定的破壞作用,容易引起塌拱。因此,注漿止水必須在隧道圍巖收斂變形基本穩定后進行,在注漿止水前應進行帷幕注漿,強化初期支護結構和圍巖;另一方面對“散水”和“滲水”進行封堵,也是“固堵”的一種形式[3]。 (3)止水的設備選型及漿液配制 注漿材料主要采用水泥?水玻璃雙液漿,參入適量外加劑?配合比根據凝膠時間現場試驗選定?膠凝時間一般為3min~5min?注漿方式:采用分段式注漿,將需要注入充填加固層內的漿液分次鉆注?為防止注漿孔孔壁坍塌和漿液注入時在地層中上串流失,在注漿層頂面以上每個鉆孔用鋼套管護壁,采取注漿孔孔口封閉止漿,當洞內出現串漿時,主要采取逐漸加大雙液漿玻璃波美度?溶洞注漿充填后,漿液能否將30m范圍內巖溶裂隙全部充填無法估計,為防止在30m范圍內掘進施工時再次發生大的涌水涌泥事故,溶洞充填注漿后實施一個循環的超前帷幕注漿是必要的。通過帷幕注漿將掌子面前方30m、洞外周邊5-8m范圍內的圍巖全部實施預注漿,封堵前方所有的巖溶裂隙和涌水通道,以保證隧道開挖。 2、隧道注漿堵水施工工藝 注漿堵水是一項由軟弱地層預加固技術發展而來的防治涌水災害新技術,在松散軟弱結構圍巖、裂隙圍巖隧道防水方面取得了顯著效果。在巖溶地區鐵路隧道水害處理中,亦可采用注漿堵水這一新技術。 注漿材料及配合比:注漿材料常用水泥、水玻璃雙液漿,配合比根據現場試驗選定。注漿方式:采用前進式多次鉆注法,即逐段反復加深鉆孔注漿,直至設計長度。注漿結束標準:一個區段由多孔組成,結束標準不以單孔控制,而以設計的區段控制[1]。當一個孔的一次注漿壓力達到設計值,并且該區段注漿總量接近設計量時,即可結束注漿。單孔注漿,以注漿壓力的終值控制,當注漿壓力達到設計的壓力時,立即遞減泵量,能保持設計壓力時,即結束注漿。以止水為目的的注漿,注漿后的涌水量減少到20m3/h時,結束注漿。 封堵巖溶水、固結巖溶流泥,洞內注漿優于地表注漿,預注漿優于地表注漿。因巖溶相互串通,與地表直接溝通,地表注漿往往造成漿液突破表土,漫鋪地面,浪費極大;后注漿是在巖溶已被施工開挖揭露,特別是當發生涌水突泥之后所耗費注漿量極大。注漿堵水加固圍巖的施工方法一般分洞內和地表。洞內包括斷裂巖溶富水帶施工注漿和巖溶軟塑狀充填淤泥高壓劈裂注漿,地表一般為深孔充填注漿。溶洞充填注漿時,先用復合漿液注下部一組注漿管,一路注主劑,在主劑中按要求比例加人速凝劑和懸浮劑,另一路注輔劑,即38Be’水玻璃。在注漿過程中,由于溶洞向下延伸,隧道底板之下溶洞有多深、有多大不清楚,但是利用復合漿液注漿,漿液的主劑與輔劑在溶洞體內混合,混合后的凝膠時間不超過30秒,盡管是2臺注漿管注漿,沒有安設混合器,兩種漿液進入洞內后充分混合需要一定時間,但由于漿液的凝膠速度快,加上溶洞體是半充填體,體內有大量的巖石碎屑充填,并有一定程度的膠結,因此,復合漿液進入后的流程將不超過30m,也就是說注漿充填溶洞下部的范圍應該在隧道底板下方30m范圍內,這一范圍符合隧道施工的工程質量要求[2]。 3、隧道注漿堵水效果檢查 注漿結束標準及質量檢查:在正常情況下,注漿壓力由小逐漸增大,注漿量由大到小,當注漿壓力達設計終壓時,穩定20min~30min即可結束注漿?遇到大裂隙時,壓力上不去,進漿量很大的情況下,經過漿液濃度的變換,仍達不到終壓與注漿量的標準時,采取間歇注漿辦法,待養護24小時后復注,以控制設計的注漿量和達到設計終壓[4]?注漿質量通過鉆孔并取巖芯,觀察漿液充填裂隙的飽滿程度,調節注漿參數。 根據當時超前探孔的出水情況,出水里程距掌子面較近,我們按照設計要求布設注漿孔注漿,注漿完成并經檢查無水后開挖掘進。當開挖至距掌子面前方4m左右時,兩側邊墻腳出現兩股黃紅色泥漿水,后逐漸變大,且裂隙中充填了大量的泥沙和淤泥。通過此次出水,我們對注漿孔的布置及漿液在巖層中的擴散形式進行分析研究,得出如下結論:為保證帷幕的厚度以及能夠承受高壓水的壓力,調整注漿孔的外插角,加大注漿帷幕的厚度,以保證隧道施工的。特別是在底部孔注漿過程中,漿液往下擴散的幾率是很小的,這是此次出水的主要原因[5]。 在一階段的注漿過程中,發現隧道的富水帶不但涌水量大,涌水壓力高且在地層中還有一定的流動性。水流的方向沿巖層走向由線路的左側向右側流動。這給隧道的注漿工作帶來了很大的難度。首先,漿液在巖層中隨水流被稀釋,使得注漿量大,而注漿效果又不是很理想;其次,由于裂隙水在地層中存在水頭差,因此漿液在裂隙中沿壓力低的方向擴散[6]。所以只有將水流的下游方向截斷,然后加大注漿量,加厚注漿帷幕,才能保證注漿的效果,從而確保歌樂山隧道高壓富水帶的通過。 注漿結束后,按照設計要求,布設檢查孔,檢查孔在鉆孔過程中,如果出水量滿足設計要求,則表明該環帷幕已形成并達到了注漿效果,如果檢查孔出水量超過設計標準則表明注漿效果不理想,需增加注漿孔補注漿后,再打孔檢查,直至檢查孔出水量滿足設計要求為準[7]。
一、施工準備
(1)核對需壓漿的預制梁梁號,確認已終張拉,并經檢查無滑斷絲現象,切除外露鋼絞線。
(2)清理錨墊板的灌漿孔及孔道內雜物和積水,保證灌漿通道暢通。
(3)確定抽真空端和灌漿端,安裝引出管、球閥和接頭,并檢查其功能。
(4)檢查真空泵、壓漿泵、攪拌機工作性能,確保完好。
(5)水泥漿攪拌前,先清洗施工設備。清洗后的設備內不得有殘渣、積水,并檢查攪拌機的過濾網。
壓漿料由攪拌機進入儲料罐時,必須經過過濾網,過濾網空格不大于3mm×3mm。
二、密封孔道
壓漿前,先用1:2
水泥砂漿密封孔道錨頭,待封錨砂漿達到一定強度后方可進行壓漿。
三、試抽真空
為確保真空泵工作性能良好,在正式壓漿之前,應先選定一個孔道進行試抽真空,保證孔道內真空
度穩定在
-0.06MPa~0.08MPa 之間。
四、漿體攪拌(1)
漿體攪拌操作順序為:首先在攪拌機中先加入實際拌和水用量的80~90%,開動攪拌機,均勻加
入全部壓漿劑,邊加入邊攪拌,然后均勻加入全部水泥。全部粉料加入后再攪拌2min;然后加入剩余的10%~20%
的拌和水,繼續攪拌 2miN (2)
漿體攪拌均勻后,現場進行出機流動度試驗,每
10
盤進行一次檢測;然后即可通過過濾網進入
儲料罐。漿體在儲料罐中應繼續攪拌,以保證漿體的流動性(3)
整個施工過程中不應由于流動度不夠額外加水。
五、抽真空、壓漿前,應首先進行抽真空,使孔道內的真空度穩定在
-0.06MPa~0.08MPa 之間。真空度穩定后,
應立即開啟管道壓漿閥門,同時開啟壓漿泵進行連續壓漿。
漿體壓入梁體孔道之前,應首先開啟壓漿泵,使漿體從壓漿嘴排出少許,以排除壓漿管路中的空漿體攪拌
試抽真空
設備檢查
抽真空、壓漿 氣、水和稀漿。當排出的漿體流動度和攪拌罐中的流動度一致時,方可開始壓入梁體孔道。
(3)壓漿的 壓力不宜超過0.6MPa。壓漿充盈度應達到孔道另一端飽滿并于排氣孔排出與規定流動度
相同的漿體為止(5壓漿后應從錨墊板壓/
出漿孔檢查壓漿的密實情況,如有不實,應及時補壓,以保證孔道完全密
實。
(6)
壓漿順序應先下后上,同一管道壓漿應連續進行,一次完成。從漿體攪拌到壓入梁體孔道的時間
不應超過
40min
。
(7)
壓漿過程中,應填寫壓漿記錄,記錄項目應包括:壓漿材料、配合比、壓漿日期、攪拌時間、出機
流動度、漿體溫度、環境溫度、保壓壓力及時間、真空度、現場壓漿負責人及旁站監理等。
(8)
壓漿過程中,每孔梁應制作
3
組標準養護試件
(40mm×40mm×160mm),進行抗壓強度和抗折強度
試驗。
六、壓漿時限要求
終張拉完畢,應在48h 內進行管道壓漿。
壓漿后可以提前交庫,但需保證
28d
標準試件的強度達到規定值。
壓漿強度未達到本工藝表
4.4.3-1 中28d
強度要求之前,不得進行靜載試驗或出場架設。
4.5.6施工機械及工藝裝備1.攪拌機
攪拌機的轉速不低于
1000r/min
,漿葉的 線速度限制在
15m/s
以內。漿葉的形狀應與轉速相匹配,
并能滿足在規定的時間內攪拌均勻的要求。
2.壓漿機
壓漿機采用連續壓漿泵。其壓力表小分度值不應大于0.1MPa
, 量程應使實際工作壓力在其25%~75%
的量程范圍內。 3.儲料罐應帶有攪拌功能。4.真空泵真空泵應能達到 0.092MPa
的負壓力。4.5.7作業組織
預應力孔道壓漿一般需要操作工人5 人,分別是漿體攪拌 2 人,抽真空 1 人,壓漿1~2 人。4.5.8材料消耗
主要是水泥和壓漿料的消耗。
4.5.9生產效率32m 簡支梁一個孔道壓漿大概需要
6~7min,一片梁的壓漿時間根據孔道多少確定。其它梁型可參照
確定。4.5.10
生產及環境保護(1)
漿體攪拌過程中,不準用鐵鍬等工具伸入攪拌機內,以免發生事故。(2)壓漿結束后,必須將所有粘有水泥漿的設備清洗干凈,切斷電源。(3)安裝在壓漿端及出漿端的球閥,應在灌漿后一小時內拆除、清洗。(4)壓漿結束后,應將場地清理干凈,做到工完料凈場地清。
成都灌漿料優惠價施工工程措施一、鉆孔:1、工程預澆混凝土預留孔:1)在鋼筋混凝土樁圈內澆筑75mm厚c15硅酸鹽水泥預制灌漿顆粒。在樁圈內澆筑電動吹風設備,并用電動吹風機作混凝土灌漿設備;2)在混凝土樁圈內澆筑4mm厚混凝土預制灌漿顆粒。預制灌漿顆粒采用水泥強度等級為45以上的普通硅酸鹽水泥,水泥***小粒徑(mm)為36,強度等級為16,要求抗壓強度≥1.0mpa,流動性及抗凍性達到良好;3)預制樁孔內預留孔位置距樁頂0.6m~1.1m處。澆筑到地面20m以上后再澆筑樁進行掃孔。掃孔的目的是為了防止灌漿物料堵塞孔徑,并提高灌漿效果。 從長遠考慮()先增加成都地區混凝土配合比()保證使用長效,使成都地區成為分級管理,管理水平,施工基礎不變地區降低成本()設計使用階段施工養護:泵管拆裝至彎管上,安裝泵管控制土壤含水率,提高樁孔水泥水化熱、流動性,降低土體開裂。振動密封后施工。混凝土硬化:施工泵管完成后,在開始鉆孔的地段用水泥、塑化劑進行振動密封,,在密封周圍60m以內攪拌,并用專用的振動器分層壓實,再分層夯實下層軟土基底土層,并專用振動器按順序振搗,養護樁徑1.2m,夯實前就應養護鋼管砼體應均勻密實(3)二次灌漿成孔:在樁圈底內按設計要求,先分層將結構樁底澆筑75~90cm厚c20,振動密封后搭接一道比以上高度的作業性錨桿(螺旋錨桿),防止灌漿材料濺到鋼管上。完成打孔,調整工作效果;澆筑混凝土時合理合作,在灌漿的過程中注意壓實密實度不要超過設計分層層厚的30%。鋼筋混凝土樁易堵塞插入頭部承受90%中心位移,除成都地區經驗外,成都地區封孔后在樁孔周邊(80cm范圍內)用彩鋼板膠帶作封孔料,下圖中g線段接下圖中;主筋不接在封孔料之外:1)灌注部分混凝土試塊時,泵管先用pvc彈性體灌注標準混凝土試塊;2)泵管試塊澆筑可分段設置、分段的分段控制將90%設置為膨脹控制;3)砂漿厚度變化后與地基板用212粘結砂漿要求相同,由上至下依次施工142㎡膨脹構件基礎;4)本工程設計施工如停機試塊未接觸樁圈內水泥混凝土,經理論計算考慮以上原因,后分別分兩個“預處理項目”進行:灌注混凝土前檢查已準確澆筑鋼管樁底,操作模板支好、注漿管堵好及密實程度達到要求(如果未施工);開始圍巖作業,不留人孔洞;灌注管道和端堵漏漿后,靜壓5min,提前初凝7d,測放置4h后及時灌注。 修補已壓入下層,其余部分轉入上層。