1、超前小导管注浆工艺试验总结姓名：XX职称：工程师项目：XX项目经理部石家庄市地铁 1 号线一期土建工程 注浆工艺性试验1超前小导管注浆工艺试验总结一、工程概况1.1 地理位置本标段工程沿线经过石家庄市桥西区桥东区，线路起点位于中山西路与南小街交叉口，终点于中山东路和 XXXX 交叉处，线路下穿既有京广铁路线，上跨京广六线隧道。本标段施工场地位于中山路上。1.2 工程范围标段区间暗挖段包括：、中山广场站站区间暗挖隧道本管段起点里程 K9+236.5，终点里程 K9+388.85，全长 152.35m，在 K9+372.9 右侧设竖井及横通道。、站XXXX 站区间暗挖 K9+603.8K9+800
2、 段，长 196.2 米，在K9+702 右侧设竖井及横通道；K10+209.591K10+686.3 暗挖段，长476.71 米，在 K10+270 左侧设竖井及横通道。1.3 地质、水文情况本工程沿线勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml） 、新近沉积层（Q4al） 、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl） 、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）四大层。暗挖区间主要穿越黄土状粉质粘土1 层、粉细砂1 层、粉质粘土1 层，拱顶大部分位于黄土状粉质粘土1 层、粉细砂1 层，区间暗挖隧道所在地层无地下水。暗挖区间穿越的地层地质特征为：、黄土状粉质粘土1 层：黄褐色、褐黄色，无摇振反应，韧性
3、中等，夹铁、锰氧化物和少量姜石，局部夹粉土薄层，可见小孔隙，具轻微湿陷性。、粉细砂1 层：灰白色黄褐色，中密，稍湿，砂质纯净，颗粒均匀，分选较2好，局部夹粉土团块。、粉质粘土1 层：褐黄色黄褐色，土质不均，含姜石，局部富集，夹粉土、细砂薄层。二、超前支护设计2.1 超前支护设计参数因本标段地铁隧道在城市主干道下方施工，隧道结构上方布设有各种市政管线，隧道拱部处于粉细砂层不良地质，暗挖施工采用预留核心土台阶法开挖，初期支护形式:采用 423.25、L=2m 超前小导管并注浆，纵向间距两榀格栅打设一环，环间距 0.3m，格栅钢支撑纵间距 0.5m，单层设置 6.5、150150mm 钢筋网，湿喷
4、C25 早强混凝土。横通道采用标准段+过渡段+挑高段断面形式。项目 结构尺寸 材料及规格超前支护 拱部 180 度，环向间距300mm，L=2 米 423.25钢筋网 6.5150150mm 单层钢筋网喷射混凝土 厚度 0.3 米 C25 喷射混凝土格栅钢架 标准 0.5 米 HRB400、HPB300 钢筋标准段 初期支护锁脚锚管 每榀打设，上台阶角部，L=2.5 米 423.25超前支护 拱部 180 度，环向间距300mm，L=2 米 423.25钢筋网 6.5150150mm 单层钢筋网喷射混凝土 厚度 0.3 米 C25 喷射混凝土格栅钢架 标准 0.5 米 HRB400、HPB30
5、0 钢筋挑高段 初期支护锁脚锚管 每榀打设，上台阶角部，L=2.5 米 423.252.2 超前小导管注浆要求、为改良工作面前方地层，保证开挖工作面的稳定，当遇到砂层时，石家庄市地铁 1 号线一期土建工程 注浆工艺性试验3小导管每榀设置并注浆，小导管长 2 米；粉质粘土地段，小导管隔榀设置不注浆，小导管长 2.5 米。、打设范围：起拱线以上 180 度范围。、小导管注浆材料：水泥水玻璃双液浆，注浆压力控制在0.30.5MPa，注浆量、配比根据现场试验确定，注浆扩散半径 0.25 米。、掌子面注浆要求当遇到较差地层（如粉细砂层）时，为保证工作面稳定，应及时喷射混凝土封闭工作面。当喷射混凝土封闭掌
6、子面仍未保证土体稳定时，可采用掌子面超前小导管注浆加固地层措施。在上台阶（扣除核心土）范围进行注浆，纵向按照 3 米循环段（搭接 1 米） ，采用 423.25 导管，注浆间距为 600600mm，梅花型布置，最外圈的超前小导管距离初衬内轮廓200mm，注浆浆液可采用改性水玻璃浆液，掌子面注浆压力控制在0.30.5MPa。三、超前小导管注浆工艺性试验过程3.1 QC 小组成员序号 姓名 组内职务 岗位 职责1 组长 总工程师 全面控制2 副组长 工程部部长 技术控制3 成员 工程部副部长 质量控制4 成员 工程部副部长 质量控制5 成员 工程师 现场监控6 成员 工程师 现场监控7 成员 工程
7、师 现场监控8 成员 工程师 现场监控9 成员 助理工程师 安全控制410 成员 试验技师 试验3.2 试验地点及注浆方式站XXXX 站区间 2 号竖井横通道粉细砂层较为密实，自稳性较好，采用水泥水玻璃双液浆进行注浆试验。站XXXX 站区间 1 号竖井横通道粉细砂层较为疏松，自稳性较差，采用酸性水玻璃进行注浆试验。3.3 注浆设备3.3.1 2#横通道注浆设备注浆机采用墨龙牌 ML100/120 型双液注浆泵。工作压力 016Mpa。注浆泵的工作原理是，同时按 1:1 的体积比吸入两种浆液在喷口处混合。设定控制注浆压力，到达注浆压力时自动停止工作。双液浆配合比固定为 1:1(体积比)。使用波美
8、计测量控制水玻璃的浓度。双液注浆泵 水泥浆搅拌罐使用波美计控制水玻璃浓度3.3.2 1#横通道注浆设备采用自制的风动注浆泵。 3.4 注浆材料3.4.1 水泥水玻璃浆液(1)、注浆原材料水泥：PO.42.5 普通硅酸盐水泥水玻璃：模数 2.22.8，浓度 40Be石家庄市地铁 1 号线一期土建工程 注浆工艺性试验5(2)、配合比水泥浆：水灰比（11.5）：1(重量比)，缓凝剂掺量(13)%（根据凝胶时间而定） 。本次试验选取两个水灰比： 1:1 和 1.5:1。水玻璃浆： 35 Be和 30 Be试验 2 个配合比：1：1 水泥浆+35 be水玻璃；1.5:1 水泥浆+30 be水玻璃3.4.
9、2 酸性水玻璃浆(1)、注浆原材料水玻璃：模数 2.22.8，浓度 40Be硫酸：浓度 98% (2)、浆液配合比甲液：浓度 15 Be水玻璃 乙液：15%稀硫酸将一定量的甲液倒入乙液中，其比例根据所配浆液的 PH 值确定，调配时取 PH 值 2.0。3.4.3 水玻璃稀释水玻璃稀释表原水玻璃 Be 40原水玻璃 d 1.381预配水玻璃 W SBe d L L15 1.115 639 36130 1.261 315 68535 1.318 165 8353.5 水泥水玻璃双浆液注浆试验6（1） 、小导管打设在横通道掌子面上台阶（扣除核心土）进行注浆试验，每循环使用一个配合比进行注浆。纵向按照
10、 3m 循环段（搭接 1m） ，采用 423.25 导管，注浆间距 600mm600mm，相邻导管相互错开。小导管长 3m，在钢管的前端做成 300mm 长的圆锥状，距另一端的 500mm 范围不开孔，剩余部分每隔 200mm 布设 8 的溢浆孔。使用带冲击锤的风钻将小导管顶入土层。小导管安设后必须对工作面进行喷射混凝土封闭。喷射厚度为 10cm。L=3m ,423.25 小导管(2)、1：1 水泥浆+35 be水玻璃使用此配合比浆液注浆，注浆开始 5 秒钟后注浆管口与小导管接口处马上冲开，在重新安设注浆管的时候，浆液已经胶凝。经分析是浆液浓度太大，扩散效果不佳。此种配合比在较密实砂层地带不适
11、宜采用。(3)、1.5:1 水泥浆+30 be水玻璃将水泥水玻璃浆液浓度调整后，注浆正常进行，浆液最后从掌子面处渗出。浆液初凝时间为 40 分钟。 进行掌子面注浆试验水泥水玻璃浆液从掌子面渗出水泥水玻璃注浆记录表石家庄市地铁 1 号线一期土建工程 注浆工艺性试验7注浆序号 小导管长度 控制压力（Mpa）注浆情况 注浆时间 注浆量（L）1 3m 0.5 终压停止 222” 1902 3m 0.5 终压停止 232” 2003 3m 0.5 掌子面冒浆 153” 1504 3m 0.5 终压停止 218” 1805 3m 0.5 终压停止 245” 2006 3m 0.5 注浆口冒浆 222” 1
12、707 3m 0.5 终压停止 230” 1808 3m 0.5 掌子面冒浆 238” 190合计 24m 1920” 1460平均每延米注浆用时 48 秒，注浆 61L注浆后一个小时进行开挖，砂层稳定，小导管周边砂体固结无流沙及坍塌现象。3.6 酸性水玻璃注浆试验（1）浆液配置a 将 88.5L40 Be的浓水玻璃加入 50L 水，边加水，边搅拌稀释成15Be的水玻璃作为甲液； b 将 1L98%浓硫酸加 9L 水稀释成约 15%的稀硫酸，并作为乙液； c 将一定量的甲液倒入乙液中搅拌均匀，并测其 pH 值。大约 10L 稀硫酸中加入 30L 水玻璃的 PH 值为 2。（2）注浆注浆操作步骤
13、是： a 关闭放气阀及放浆阀； 8b 将配制好的浆液通过进浆口灌入泵体； c 打开进气阀，使压缩空气进入泵体； d 当泵体内压力达到 0.5MPa 时，打开出浆阀，浆液通过管路、孔口密封器、导管进入地层； e 泵体内浆液注完后，关闭进气阀及出浆阀，打开放气阀，将泵体内废气放出。操作注意事项：a 导管打入后，要用吹管将管内砂石吹出，以免堵塞； b 配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块； c 配制好的浆液，需经过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路或泵体；d 浆液应随配随用，用多少配多少，以免造成浪费； e 注浆结束后，应对注浆泵及管路进行清洗，以保证下次注浆顺利进行；f 加强劳动保护，防
14、止浆液沾染人体。 注浆后半小时后进行开挖，砂层稳定，小导管周边砂体固结无流沙及坍塌现象。水泥水玻璃注浆记录表注浆序号 小导管长度 控制压力（Mpa）注浆情况 注浆时间 注浆量（L）1 5m 0.5 掌子面冒浆 412” 4002 5m 0.5 注浆口冒浆 435” 4203 5m 0.5 掌子面冒浆 353” 3904 5m 0.5 注浆口冒浆 438” 440石家庄市地铁 1 号线一期土建工程 注浆工艺性试验9注浆序号 小导管长度 控制压力（Mpa）注浆情况 注浆时间 注浆量（L）5 5m 0.5 掌子面冒浆 435” 4306 5m 0.5 注浆口冒浆 322” 3807 5m 0.5 注
15、浆口冒浆 330” 3708 5m 0.5 注浆口冒浆 408” 3909 5m 0.5 注浆口冒浆 353” 38010 5m 0.5 掌子面冒浆 430” 43011 5m 0.5 掌子面冒浆 448” 43012 5m 0.5 注浆口冒浆 343” 38013 5m 0.5 掌子面冒浆 431” 43014 5m 0.5 掌子面冒浆 408” 42015 5m 0.5 注浆口冒浆 352” 38016 5m 0.5 掌子面冒浆 423” 44017 5m 0.5 注浆口冒浆 417” 40018 5m 0.5 注浆口冒浆 349” 39019 5m 0.5 注浆口冒浆 429” 4002
16、0 5m 0.5 掌子面冒浆 447” 41021 5m 0.5 掌子面冒浆 405” 40022 5m 0.5 注浆口冒浆 413” 40023 5m 0.5 掌子面冒浆 447” 43024 5m 0.5 掌子面冒浆 412” 420合计 120m 10120” 9760平均每延米注浆用时 51 秒，注浆 81L四、注浆参数的选定根据试验验结果，对小导管注浆参数确定：（1）较密实的砂层（2#横通道） ，注浆浆液为水泥水玻璃双液浆。10注浆原材料水泥：PO.42.5 普通硅酸盐水泥水玻璃：模数 2.22.8，浓度 40Be配合比1.5:1 水泥浆+30 be水玻璃（水泥浆与水玻璃体积比 1:1）注浆压力：0.30.5Mpa，终压 0.5 Mpa注浆量每延米小导管注浆 0.06L。（2）较松散的砂层（1#横通道） ，注浆浆液为酸性水玻璃。注浆原材料水玻璃：模数 2.22.8，浓度 40Be浓硫酸：98%配合比甲液：浓度 15 Be水玻璃 乙液：15%稀硫酸将约 3 份的甲液倒入 1 份乙液中，其具体比例根据所配浆液的 PH 值确定，调配时取 PH 值 2.0。注浆压力： 0.5 Mpa注浆量每延米小导管注浆 0.08L。参考：地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（试行）DBJ01-96-2004
