超前小导管注浆工艺的质量控制

超前小导管

注浆工艺的质量控制

【摘要】：隧道超前小导管配合型钢钢架辅助开挖的施工工艺特别适用于自稳时间较短的砂层、砂卵、砾石层、小断层带、软弱围岩带、浅埋地段、地下水较多的较弱破碎围岩地段。本文结合实际就超前小导管注浆工艺质量控制方面的有关技术问题进行探讨。

【关键词】：隧道 超前小导管注浆 质量控制

1.工程概况

起止里程D1K660+571～D1K667+695。为加快施工进度，解决施工通风、排水问题并兼顾运营期间的排水通道，于D1K662+500线路大里程方向左侧设1#横洞，横洞与线路小里程方向平面交角为60°，横洞与正洞交点里程对应关系为DK662+500～HD1K0+000，横洞坡度5%，长1297m。采用双车道无轨运输，断面净空尺寸为7.5m（宽）×6.2m（高）。横洞HD1K1+267～HD1K1+160采用超前小导管预支护。

2.超前小导管注浆工艺

2.1超前小导管设计参数（图1）

超前小导管采用φ42无缝钢管每节长为3m,沿管壁间隔10-20cm梅花形交错钻眼,眼孔直径6-8mm, 尾部长度不小于100cm作为不钻孔的止浆段。小导管顶端为尖锥型以利导管打入岩壁的钻孔内， 小导管打入岩体后外露。小导管布置在隧道拱顶范围内，环向间距0.5m 外插角10°-15°，每环24根，每根长3m。

图1

2.2小导管注浆分类

根据不同的注浆目的及注浆材料，小导管注浆一般分为二类：第一类为注水泥砂浆，其主要作用为增强导管的刚度；第二类为注水泥浆或水泥水玻璃双液浆等化学浆液，其主

要作用为通过浆液的化学作用，将坑道周围喷浆区的松散岩体在短时间加固并达到一定自

稳力 为掘进时的施工安全提供保障。浆液进入岩体的空隙凝结固化后起防水作用。

2.3注浆

采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先喷射混凝土5～10cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。注浆压力一般为0.2～0.3Mpa。注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。

2.4注浆压力

注浆压力是促使浆液在岩层裂隙中流动扩散的动力，必须有足够的注浆压力来克服岩内天然水头压力和地层裂隙摩阻力，使浆液充分扩散填充，达到加固和堵水的作用。因此，在浆液的粘稠度不变的情况下，注浆压力直接与岩层的裂隙宽度和粗糙度、裂隙发育程度、裂隙水头压力有关，施工中注浆压力控制在0.2-0.3Mpa范围内。

2.5工艺流程（图2）

图2

3.超前小导管注浆工艺存在的问题

在超前小导管实际施工中普遍存在对小导管注浆的作用认识不清、对其工艺流程的操作把关不严、对注浆量的控制不当等情况，使实际注浆止水效果不明显，造成工程质量缺陷。

4.施工控制及注意事项

4.1.注浆前应对开挖面及附近的坑道喷射厚度为5-10cm 的喷射砼或模筑砼封闭，作为止浆层。待止浆层有一定强度时方可注浆，以防止浆液从各岩面裂隙中反渗；

4.2.安装注浆管时，钢管末端除焊上挡圈外，再用胶泥麻筋缠箍成楔形填塞注浆管与

孔口岩面相交处，使之与钻孔孔壁充分挤压塞紧，防止漏浆和固定注浆管，胶泥未凝固到一定强度不得注浆；

4.3.做好各种试验配合比，现场严格控制各种材料用量，精确配制混合料；

4.4.浆液应先经过过滤网过滤，避免杂物进入注浆泵或进入小导管，发生堵塞现象；

4.5.注浆时应先注无渗水孔，后注有渗水孔；

4.6.严格控制注浆压力，以防压裂开挖面。要标定注浆机，使注浆机压力应与规定压力配套，控制升压不宜过快，注浆压力达到规定时应稳压规定的时间，以利浆液进一步渗缝；

4.7.一个导管注浆时，相邻导管应打开止浆阀让原来管内贮存的裂隙水从相邻的导管流出，当相邻的导管内流出浓浆时停止注浆，关闭相邻管的止浆阀，待达到控制压力时关闭该管的止浆阀。然后在相邻管接上注浆软管，打开止回阀进行补压注浆，待达到控制压力并满足稳压时间后停止压浆关闭该止回阀；

4.8.配制的浆液应在规定的时间内用完；

4.9.不能用数水泥袋法计量总体注浆量，因为水泥的用量不能准确反映注入岩体的浆液体积与剩余在导管、设备、容器中的浆液体积注浆时应认真记录注浆机吸管头容器原有浆液体积，中间加入的浆液体积和容器最终剩余浆液体积。严格把握实际注入岩体的总体注浆量；

4.10.注浆量控制

通过对超前小导管注浆的浆液特性的了解以及对施工工艺的严格控制 ，以使岩体实际注入必要的浆液，以保证围岩达到预期的固结强度和止水效果；同时如果注浆量异常超标时则可以预先推测围岩地质条件的变异，从而可事先调整以后的施工工艺。因此通过实际注浆量和理论注浆量的比较可有效地评估实际注浆质量和止水效果；

5.结语

隧道施工地质条件是千变万化的，采用小导管注浆工艺的设计参数也是多种多样的。具体施工中及时把握好各类注意事项，通过小导管注浆工艺质量的控制是能更好达到隧道围岩固结和止水效果的，同时可以更好地控制工程费用。

参考文献：

[1] 高速铁路隧道工程施工质量验收标准 TB 10753-2010 J 1149-2011

[2] 高速铁路隧道工程施工技术指南 铁建设[2010]241号