1、4.4.8.3.80 管棚预注浆施工工艺及施工方法4.4.8.3.1.管棚施工工艺流程80 管棚预注浆施工工艺流程详见图 4.4.8.3.-1。 4 . 4 . 8 . 3 . - 1 管棚施工方案适用于乌鞘岭隧道断层影响带，主要分布在范围内。乌鞘岭隧道 F4 断层南影响带 DK170+300-DK170+450，以碎裂砂岩为主，岩体破碎，节理很发育，属较软岩，中等富水。F4 北影响 带 DK170+650-DK170+750，以碎裂安山岩为主，岩体破碎，节理很发育，属硬岩，中等富水。F5 断层南影响带 171+160-DK171+210，以碎裂安山岩为主，岩体破碎，节理很发育，属硬岩，中等富
2、水。F5 北侧影响带 DK171+250-DK171+300，以碎裂砂岩为主，岩体破碎，节理很发育，属较软岩，中等富水。4.4.8.3.2. 80 管棚预注浆施工技术参数4.4.8.3.2.1.管棚采用 80 的钢管，沿拱部环向布置 6.4 米；钢管长度设计为 10 米；纵向搭接 2 米，纵向排距 7 米；管棚钢管中心环向间距 40cm，80 钢管初始上抬值设计为 20cm，外插角度6。孔位具体平面布置详见图 4.4.8.3.-2。注浆终止压力3.0MPa。4.83-2cm16*40=254CM54.4.8.3.2.2 双液注浆材料：普硅 525 水泥、35Be水玻璃、缓凝剂磷酸氢二钠、减水剂
3、。水泥浆水灰比 1.2510.51；水玻璃模数为 2.42.8 之间；水泥浆、水玻璃浆液体积比为 11-10.3。4.3.2.2.4.管棚施工基地纵断面示意图详见图 4.4.8.3.-3。20cm07154.83-4.4.8.3.3.管棚施工机具施工机具配套选用原则：一、保证施工机具设备生产性能满足乌鞘岭隧道管棚施工设计要求；二、保证施工生产中，机械设备性能满足管棚施工工艺、工序的质量要求；三、保证满足乌鞘岭隧道快速施工的要求；四、保证隧道工程施工生产安全的要求；4.4.8.3.3.1.管棚钻孔施工机具为了保证管棚钻孔作业施工精度、保证快速施工、合理配置施工机械，充分发挥机械化配套施工的优越性
4、，同时为保证乌鞘岭隧道施工中突水、涌泥等不良地质条件下，突发的意外事故处置能力和应变能力，在管棚钻孔施工中，选择轨行门架式全液压凿岩台车，作为钻孔作业施工机具。管棚钻孔施工使用的机具，成套设备见表 4.4.8.3.-1。管棚作业施工钻机及成套设备表 （表 4.4.8.3.-1）序号 设备名称及规格 单位 数量 备注1 轨行门架式液压凿岩台车 TH586-5台 1 4 臂、瑞典 产2 运输车辆 台 2 运料3 交流电焊机 台 14 钻杆 套 5 购置5 102 冲击钻头 个 5 钻引导孔用6 钻杆连接套 个 5 购置7 管道施工用具 套 2 购置8 钢管顶进连接套 个 5 自制4.4.8.3.3
5、.2.注浆机具设备注浆机具设备：包括注浆泵、高速搅拌机、混合器、抗震压力表、止浆塞等。选配注浆施工机具要求：拌浆设备要求能够满足注浆设计能力需要、强制搅拌、高速度、高稳定性、拌合用水的掺量能够准确的自动计量；注浆泵能够注入悬浊液和化学浆液、能够满足管棚注浆施工的设计能力要求、配有电子流量流速记录仪、可变速调节注入速度；输浆管具有快速施工接头，满足快速施工与维护的要求；混合器具有单向止浆能力，注双液浆时能够保证浆液混合均匀；孔口管要求能够快速拆卸与安装，保证施工中快速安装和拆卸；流量计要求能够计量流量、流速、并具备电脑记录打印功能。具体管棚注浆施工机具设备名称及性能详见表4.4.8.3.-2。管
6、棚注浆机具设备名称一览表 (表 4.4.8.3.-2)序号 名称 规格型号/性能 单位 数量 备注1 双液调速注浆泵 2TGZ/120/105 台 3 配压力计及流量计2 叶片立式搅拌机 CEMAG-400 台 2桶容积 2*250L,拌合水自动计量，自加工3 混合器 个 5 自制4 止浆塞 套 10 购置5 高压球阀 25、30 个 10 压力按设计选用6 抗震压力表 只 6 压力按设计选用25 每根 10 米 根 10 带快速接头7 高压胶管30 每根 5 米 根 6 带快速接头8 储浆桶 SS400-1 台 3 350L9 流量压力自动计量仪 SPQ-850 台 3 具备电脑功能10 孔
7、口管 80 根 带法兰盘4.4.8.3.3.3.现场试验设备注浆施工的重点：一是注浆设计是否符合实际施工要求；二是注浆施工作业的过程控制。所以要保证注浆施工现场的试验工作。其目的是控制影响注浆效果的各个因素保证在设计的范围之内。通过玻美计现场检测水玻璃的配制是否满足设计要求；通过粘度计进行现场检测注浆浆液黏度是否满足设计要求；通过温度计进行现场检测，确定水泥浆液或水玻璃的温度是否在涉及范围内，并以此推断温度对注浆浆液凝胶时间的影响程度；通过现场进行注浆浆材凝胶时间试验测定，判断施工配比是否满足设计要求；最重要的是通过现场观察得到的压力变化数值、流量变化数值、流速变化数值等施工参数，现场进行注浆
8、设计调整与优化。具体的现场试验设备以其名称见表 4.4.8.3.-3。注浆施工现场试验仪器设备名称及用量一览表 （表 4.4.8.3.-3）序号 名称 规格型号 单位 数量 备注1 压力机 压力换代用 套 12 天平 0-1Kg、感量 1g 台 23 维卡仪 组 14 秒表 0.1s 块 2 测浆液凝胶时间5 粘度计 ZNN 型 个 2 测浆液黏度6 比重计 ZNB 型 个 47 玻镁计 0-70Be 支 4 测水玻璃浓度8 温度计 0-50 支 2 测浆液温度9 磅秤 50Kg 台 110 电炉 1-1.5KW 个 211 试模 4*4*4、7.07*7.07*7.07 套 6 抗渗试模12
9、 水桶 10-20L 个 413 量杯计量筒 50-1000ML 套 414 搪瓷杯 个 404.4.8.3.4.注浆方式管棚注浆采用独头注浆方式，其具体施工见图 4.4.8.3.-4。为防止注浆施工过程中发生浆液窜管的不利状况发生，影响管棚注浆加固围岩的效果，所以乌鞘岭隧道工程管棚施工过程中采用单向阀管的新方法。此种方法可有效防止窜浆的现象发生，提高管棚的施工质量。其具体方法见图 4.4.8.3.-5。4.83-5CM40140.0.21M4.4.8.3.5.施工准备4.83-为了保证管棚注浆施工作业顺利进行和保证管棚施工质量和安全，注浆前应做好如下施工准备工作：4.4.8.3.5.1.止水
10、止浆墙的施工：为防止注浆薄弱地段地下水涌出作业面及注浆时跑浆，注浆地段的起始处掌子面应喷射 20CM厚混凝土（加单层钢筋网）。此后，每个注浆段终止处留出 3 米厚围岩作为止浆岩盘。4.4.8.3.5.2.隧道断面放线，定中线，并在止浆墙上标出注浆孔位。施工放样采用经纬仪进行方位和坐标测量。4.4.8.3.5.3.由专业注浆技术工程师，进行技术人员的培训，了解注浆材料的性能，以及注浆工程施工要点。进行现场材料的试验。4.4.8.3.5.4.绘制钻孔、注浆操作参数记录表格。4.4.8.3.5.5.按设计要求摆设钻机，布设注浆站。注浆站的施工布置示意图见图 4.4.8.3.-6。 251364 4.
11、83-6U+254.4.8.3.5.6.配备好施工用水、电、材料（包括水泥、水玻璃、缓凝剂等材料），整齐布置，避免受潮或影响施工。材料必须是经过质检工程师和实验工程师及监理工程师检验过的，方可进入施工现场。4.4.8.3.5.7.施工机具设备调试：检查钻机是否工作正常、注浆设备进行压力、流量试验和调试。4.4.8.3.6.全液压凿岩台车钻深孔施工4.4.8.3.6.1.由于断层影响带岩层破碎，节理很发育，中等富水。所以钻孔施工中采用 102 的钻头进行钻孔，即采用大引导孔施工，最大程度上克服在顶管施工作业中送管难的情况发生。4.4.8.3.6.2.液压钻孔台车的钻杆长度为 4.3 米、5.52
12、5 米，钻深孔时必须接长钻杆。因此，随着孔深的增大，需要对回转扭矩、冲击功率及推力进行控制和协调，尤其要严格控制推力，不能过大。4.4.8.3.6.3.为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆材质一致，两端加工内螺纹（配合钻杆首位端外螺扣），连接套的壁厚10mm。连接套及连接方式见图 4.4.8.3.-7。 4.83-7为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆向前钻进向前平移。4.4.8.3.6.4.台车就位固定后，有测量工站在车壁挂蓝上绘制孔位。4.4.8.3.6.5.施钻时，台车大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大
13、颤动影响施钻精度。4.4.8.3.6.6.钻机开孔时的钻速宜采用低速，钻进 20cm 后转入正常钻速。4.4.8.3.6.7.第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余 20 至 30cm 是停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨复位，再装入第二根钻杆。4.4.8.3.6.8.引导孔的孔径较管棚钢管外径大 15 至 20mm，孔深较管长长 0.5 米以上。4.4.8.3.7.管棚顶管施工4.4.8.3.7.1.顶管工艺:根据快速施工的要求，决定采用大引导孔和棚管钻进相结合的工艺，及先钻大于钢管外径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力（顶进管棚时凿岩机不使用回转压力，不产生扭矩）将安有工作管头棚管沿引导孔顶进，逐节接长管棚，直至孔底。管棚顶进连接套及管棚液 压 台 车 大 臂4.83-
