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超前小导管注浆
超前小导管施工工艺
时间:2018-05-29
超前小导管注浆技术是隧道浅埋暗挖的一种支护措施,在隧道的软弱破碎地层、穿越浅埋段、沙层段、洞口偏压段、断层破碎带及砂卵石段等不良地段施工中发挥着重要的作用。本文分析了隧道超前小导管注浆的基本原理与设计参数、小导管注浆具体施工工艺、质量要求及注意事项。
超前小导管注浆
1工艺原理
(1)小导管超前注浆的基本原理是:
在工作面周边按一定角度将小导管打(钻、压)入地层中,借助注浆泵的压力,使浆液通过小导管渗透,扩散到地层孔隙或裂隙中,以改善土体物理力学性能,这样既可止水又可在工作面周围成一个承载壳——地层自承拱,同时管体又可起到超前锚杆的作用,从而达到增加土体的自稳时间、提高开挖面地层自稳能力、限制地层松弛变形的目的。
(2)小导管超前注浆固结原理可归纳为以下两种:
①渗入性注浆,对于具有一定孔隙或裂隙受扰动或破坏的围岩,在注浆压力作用下,浆液克服流动的各种阻力,渗入围岩的孔隙或裂隙中,达到地层加固的目的。
②劈裂、压密注浆,对于致密的土质地层,在较高的浆液压力作用下,裂隙被挤开,使浆液得以渗入,形成脉状水泥浆脉,浆液在围岩分布形成以钢管为主干的树枝,凝固后的浆液挟持、网罩被压密的土体,起到固结作用。
2工艺特点
(1)形成了管棚与固结联合的超前支护体系,提高岩体自身的稳定性,抑制围岩松弛变形,增强了施工的性。
(2)加固效果稳妥可靠,注浆质量易于控制。
(3)采用超前支护手段,通过调整凝固时间,可大大缩短暗挖工序时间。
(4)采用常用小型机械施作,无需配备专用设备,工艺操作简便,一般工地都可掌握。
设计参数
小导管注浆支护的一般参数如下:钢管直径30 - 50mm钢管长3 - 5m,钢管钻设注浆孔间距为100 - 150 mm,钢管沿拱的环向布置间距为300 - 500 mm.钢管沿拱的环向外插角为5°一15°,小导管是受力杆件,因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度,钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m .注浆材料:一般采用水泥砂浆(水灰比0.5~1);当围岩破碎,岩体止浆效果不好时,可采用水泥-水玻璃双液浆。
注浆后单桩垂直承载力的提高幅度与桩底和桩侧土层性质关系极大,根据统计资料表明,在北京地区10m左右的短桩,当桩底进入中粗砂及砾石层时,采用桩底注浆工艺后,其单桩垂直承载力可提高70%~200%;福建地区桩底进入砂层的60m长桩,在桩底注浆后承载力可提高80%~90%;天津地区桩底进入粉细砂层的40~60m中长桩,在桩底注浆后承载力可提高20%~40%。所以说,在砂层区,采用桩底注浆工艺,可产生较大的经济效益。
(8.1)为防止水泥浆从空孔部分的压浆管接头处压出,空孔部分的压浆管接头应采用生料带进行密封,并且空孔部分的钢管均应采用整根长钢管连接。
(8.2)压浆应低档慢压,先稀后浓。低档慢压既能有效防止压 力突然增大无法压浆的情况,也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他的 地方冒出,使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充,随着压浆量的增加,压力自然形成逐渐增加的状况。
(8.3)同一根桩的压浆管,如其中一根确实无法压浆或压浆量 不够,另一根压浆管压浆时应补足相应的压浆量。邻近桩的相邻压浆管也应补足相应的压浆量。
(8.4)如压浆量未达到设计要求,就出现浆液冒出地面时,应 暂停压浆,并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出,停止1h左右再进行复压,如此往复,直至达到设计压浆量。
(8.5)当场地附近出现渗浆现象或压浆量满足要求、但压力较 小时,不能盲目地认为压浆量达到要求就终止压浆。此时应采用间隔 复压、掺早强剂、封闭渗浆通道等方法,保证有效压浆量。
钻孔灌注桩的后注浆基本上属于劈裂注浆与渗透注浆相结合。所谓劈裂注浆,即压入的高压浆体克服土体主应力面上的初始压应力,使土体产生劈裂破坏,浆体沿劈裂缝隙渗入土体填充空隙,并挤密桩侧土,促使土体固结从而提高注浆区的土体强度。如注浆区在桩底,则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透,使沉渣及桩端附近土体密实,产生“扩底”效应,使端承力提高,如注浆区在桩侧某部位,则该部位也同样出现“扩径”效应。从大量试桩实测资料可看出,桩底注浆后不仅桩的端承力提高了,在桩端以上5m甚至更大范围内的桩侧摩阻力也有较大提高。如果在桩侧某段面注浆,同样该断面以上一定范围内的桩侧摩阻力也有明显提高。超前小导管注浆技术是隧道浅埋暗挖的一种支护措施,在隧道的软弱破碎地层、穿越浅埋段、沙层段、洞口偏压段、断层破碎带及砂卵石段等不良地段施工中发挥着重要的作用。本文分析了隧道超前小导管注浆的基本原理与设计参数、小导管注浆具体施工工艺、质量要求及注意事项。
本公司坐落于沧州新华区东方世纪广场,欢迎惠顾! 湖北十堰沧州达讯钢管有限公司生产 钢管。本公司是一家集研发、制造、销售于一体的自主创新企业。以严格的制作标准的测试过程为本,打造我们的业务基础。 经过多年不懈努力公司已成了远近驰名的品牌企业,备受业内外认同。
工艺特点
(1)形成了管棚与固结联合的超前支护体系,提高岩体自身的稳定性,抑制围岩松弛变形,增强了施工的性。
(2)加固效果稳妥可靠,注浆质量易于控制。
(3)采用超前支护手段,通过调整凝固时间,可大大缩短暗挖工序时间。
(4)采用常用小型机械施作,无需配备专用设备,工艺操作简便,一般工地都可掌握。
设计参数
小导管注浆支护的一般参数如下:钢管直径30 - 50mm钢管长3 - 5m,钢管钻设注浆孔间距为100 - 150 mm,钢管沿拱的环向布置间距为300 - 500 mm.钢管沿拱的环向外插角为5°一15°,小导管是受力杆件,因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度,钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m .注浆材料:一般采用水泥砂浆(水灰比0.5~1);当围岩破碎,岩体止浆效果不好时,可采用水泥-水玻璃双液浆。
准备工作
(1)熟悉设计图纸,由测量队准确地进行开挖轮廓放线。
(2)制作小导管(以一振区间为例)
小导管采用外径φ42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管,钢管前端作成尖锥状,尾部焊接φ6加劲箍,以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管联接,尾部长度100cm,作为不钻孔的止浆段。管壁四周钻四排φ10mm孔,孔间距15㎝,呈梅花型布置
2喷砼封闭开挖面
为了防止小导管注浆时浆液沿隧道掌子面渗漏,需做止浆墙封闭开挖面,止浆墙采用喷射砼方法制作,喷砼范围为开挖面和5m范围内的坑道,厚度为5~10cm,喷射砼施工按喷射砼作业指导书有关规定操作。
3钻孔、安装小导管
(1)测量放样,在设计孔位标标记。
(2)钻孔需沿隧道纵向开挖轮廓线向外以10°外插角钻孔,钻孔深度为3.5m,钻孔完毕将小导管沿孔打入。如遇地层松软,也可用游锤或手持风钻直接打入。
(3)与支撑结构的连接,一般有三种方法:
①对于格栅钢架将末端置于钢架腹部并焊固在格栅钢架上,对于型钢钢架,首先在拱架腹板中央开孔,钻孔和安装均通过该孔,安装后末端同钢架焊固;
②在钢架(型钢或格栅)顶部钻孔、安装后末端焊固在钢架上;
③将末端用短筋环向焊固相连,以增强共同支护作用。
首先在拱架腹板中央开孔,钻孔和安装均通过该孔,安装后末端同钢架焊固
顶部钻孔、安装后末端焊固在钢架上测量放线预埋格栅外环主筋,紧靠主筋钻孔将末端用短筋环向焊固相连,以增强共同支护作用
4密封
小导管打入后,将注浆泵的高压胶管与管口联通,并且用棉纱等将管口处的缝隙塞紧,以保证注浆时不至于渗漏浆液。管路接通后先要压水检查密封性,达到要求后方可注浆。
联系人:许经理,电话:15612795188,沧州达讯钢管有限公司在湖北省十堰市本地专业从事钢花管解决方案,湖北省十堰市各个县市以及周边城市均可提供送货上门服务!