一、机械设备
主要还包括钻孔设备和注浆设备以及其他辅助设备,为了保证项目顺利实施,并且保证施工工期,拟投入设备如表4—1。
表4—1 投入机械设备一览表
设备类型 钻孔设备 机械名称 ZDY-1500型钻机 电气联动钻机 KBY-50/70型注浆泵 制浆设备 L—300制浆机 1。钻孔设备 注浆设备 数量 1台 1台 2台 1台 性能参数 备注 电动功率:30KW;潜孔锤钻头:直径90mm; 分体式 合金三叶钻头直径:90mm 电动功率:10KW;潜孔锤钻头:直径90mm; 分体式 合金三叶钻头直径:90mm 驱动功率:11KW;流量:50L/min; 防震压力表监压力控制:0。1—7Mpa 测注浆压力 慢速 钻孔施工采用ZDY-1500型钻机,见图4—2.该钻机是动力头式全液压钻机,该钻机具有转速范围宽、扭矩大、给进行程长等特点,即适用于复合片钻进、硬质合金钻进及冲击回转钻进。该钻机为分体式,由主体、液压油缸、操作台三部分组成。具有轻便、容易操作等特点。
图4-2 ZDY-1500型钻机
图4—3 KBY-50/70注浆泵 2。注浆设备 注浆设备采用KBY-50/70型双液注浆泵,此设备为单缸双液往复式注浆泵,见图4-3.该注浆泵压力、流量是靠调节液压油流量来实现,可以在泵的运转过程中任意调节。该泵体积小、重量轻、操作简单。
二、材料计划
后退式注浆主要材料有普通硅酸盐水泥、改性水玻璃、钢性袖阀管、玻纤袖阀管,现场材料堆放、保存按照相关规范要求和技术性能要求严格执行。
第二节 施工工艺
一、袖阀管深孔注浆
注浆采用钢性袖阀管后退式注浆的施工工艺,注浆材料采用单液水泥浆或水玻璃浆液,钻孔采用水平地质钻机成孔,注浆压力控制在0.5MPa~2MPa。
(一)深孔注浆施工工艺流程
复核孔位,进行编号 钻机就位 钻 孔 下入袖阀管 第一次注浆 注入套壳料 第二次注浆 制备套壳料制备浆液 第三次注浆,冲洗注浆管 注浆 封闭孔口 图5-6 袖阀管注浆工艺中的钻孔施作流程图 (二)施工参数 1。套壳料配合比
为保证套壳料尽快达到强度,进行袖阀管注浆。套壳料靠增大水泥用量调节凝固时间,施工过程中根据其强度增长规律进行注浆,否则要么套壳料强度不够,形不成分段针对性注浆,要么强度过高,注浆需要更高的压力才能劈裂开套壳料。
表5-1 套壳料配比表
材料 配合比 普通硅酸盐水泥 2 膨润土 1 水 1 2.注浆施工参数 注浆施工参数要根据地层实际情况进行试验确认,并在现场施工中不断完善调整,注浆过程中,结合注浆压力变化情况,现场动态调整优化注浆参数.根据以往工程经验,结
合粉砂、粘土、粉质粘土地层特性,预设定注浆参数见下表5-2。
表5-2 注浆参数表
类型 序号 1 2 3 4 参数名称 浆液扩散半径 注浆终压 后退式分段注浆长度 水灰比 设定参数 0。3m~0。5m 0。5~2MPa 0.3m W:C=0。8~1:1 后退式深孔注浆砂层中全断面布设。注浆孔采用梅花形布设.
(2)下袖阀管
成孔后拔出内钻杆,将袖阀管插入孔内,袖阀管末端用锥形堵头封好,防止管内被流砂堵塞。插入袖阀管时应保持袖阀管位于钻孔的中心,以便灌注套壳料时将袖阀管包裹均匀。下袖阀管时将同长度的6分塑料管一同下入孔内,作为注套壳料的管路。袖阀管下到位后将孔口用保护帽套好。
(3)安装导气管及封口
袖阀管和6分塑料管一起下到位后将带阀门的6分钢管安装在孔口,用快硬水泥将孔口封严。6分钢管作为注套壳料时的排气孔,保证套壳料灌注密实。
(4)灌注套壳料
钻一孔注一孔,防止发生塌孔和埋管。将配好的套壳料用PW-120泥浆泵压入6分塑料管,套壳料会从孔底向外返浆,达到置换孔内泥浆、填满套壳料的目的.待6分镀锌钢管开始溢浆,说明孔内套壳料已经注满,即可关闭排气管的阀门。为保证套壳料的密实,当灌注压力达到0.2MPa,持压5~10s再停止灌浆。如下所示。
(三)袖阀管施工 (1)总体布置
孔位布置根据注浆范围,注浆孔布设以满足注浆加固范围为标准。在饱和动态含水
(5)注浆
待套壳料达到一定强度后进行注浆.注浆顺序从外围向内部,从上向下,从无水到有水的顺序进行,为防止串浆,采用跳孔注浆的方式进行。单根袖阀管注浆采用分段注浆,分段长度为0.3m。根据施工情况掌握终灌标准:在注浆终压下,吸浆量<1~2L/min,稳压15min结束注浆或临孔发生较严重的冒浆。注浆施工工艺流程见图5-7。
连接机器与止浆塞阀 检查注浆泵 按配合比制浆 清洗机器准备施作下一个孔 分 段 注 浆 到终压,结束注浆 图5-7 后退式注浆工艺施作流程图 (四)注浆施工常见问题及对策 在注浆过程中容易产生孔间串浆、注浆压力长时间不上升以及注浆引起地表隆起等问题,依据如下预案处理这些问题。
1。孔间串浆
串浆通常由于单孔注浆量过大、注浆压力大、注浆速度快等综合原因而引起的,出现串浆问题时,首先调整注浆参数,适当减少注浆压力和速度,或者采取间歇注浆及进行跳孔注浆作业,跳孔距离加大等措施防止串浆发生.
2。注浆压力长时间不上升
注浆压力长时间不上升(20min以上),应立即采取措施,防止浆液继续流失造成浪费。分析原因主要有浆液浓度过稀、浆液凝胶时间过长、注浆方式控制不合理等.
若注浆压力长时间不上升,可以采取通过调整浆液材料配比、添加水玻璃等化学剂将凝胶时间减少到20分钟以内,通过单孔注浆量控制.
3。施工区域地表隆起
此次注浆施工位置上方有建筑物,因此注浆过程首先要加强建筑物的监测和观察,防止发生由于注浆压力过大速度过快造成施工区域地表的隆起变形,一旦出现隆起现象,应立即停止施工,分析原因,评价地表隆起对建筑物的安全有无影响,再决定如何调整注浆参数。
4.补偿注浆
在隧道暗挖期间进行全程监测,当某一测点的下沉超过设计值时,就需在该测点附近进行动态跟踪补偿注浆。
当某一测点的下沉超过警戒值时,应对其对应的半径为5米范围内区域的注浆孔进行补偿注浆,先施作外排孔,再施作内排孔,如范围内补偿注浆孔施作完成后,仍不能控制地表下沉,就采用径向钻机重新加密注浆孔,进行补偿注浆施工。
首循环注浆,掌子面没有注浆叠加区,并且孔口附近注浆压力和注浆量都较小,因此建议掌子面前方4米范围内配合小导管超前预加固,以保证开挖安全。
第三节 质量保证措施
一、袖阀管后退式注浆质量保证措施
1、严格按照设计参数进行钻孔.钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定,若现场钻孔孔位因为客观条件不能满足设计要求,进行移位并进行计算确定参数,必要时进行补孔。
2、 注浆材料满足设计要求,禁止使用过期浆液。 3、浆液配比必须符合设计要求,配浆时最大误差为±5%。
4、浆液搅拌要均匀,水泥浆搅拌时间为3~5分钟,但不得超过30分钟。未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用.
5、注浆过程中,时刻注意泵压和流量的变化,若吸浆量很大或压力突然下降,注浆压力长时间不上升,应查明原因,如工作面漏浆,可采取封堵措施。如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比,缩短浆液凝胶时间,进行大泵量、低压力注浆,必要时采用间歇注浆,以达到控域注浆目的。
6、注浆过程中若发生串浆时,可采取两孔同时注浆措施. 7、注浆过程中若压力突然升高,应及时查找原因,进行处理. 8、一台泵发生故障时,应立即换上备用泵继续注浆。
9、严格进行注浆效果检查评定,符合要求时才能结束注浆作业。如未达到注浆结束标准,则进行补孔注浆。