为规范隧道超前帷幕注浆施工作业,统一原材料检验、止浆墙施工、孔口管埋设、钻孔、分段注浆、封孔、注浆效果检查全过程作业标准。解决钻孔偏斜超标、孔口管固定失效、止浆体系渗漏、注浆串浆跑浆、浆液扩散不均、加固堵水范围不满足设计等质量安全通病,在掌子面前方形成连续帷幕加固止水圈,阻隔地下水,固结破碎围岩,防范涌水突泥灾害,保障隧道开挖安全,特编制本原创作业指导书。 本指导书适用于公路新建、改扩建工程隧道富水断层、含水破碎带、高压涌水地段超前帷幕注浆施工,包含止浆墙施工、孔位放样、孔口管安装、分段钻孔、分段注浆、封孔、注浆效果检查等全部工序。超前帷幕注浆完成并经效果评判合格后方可开展开挖作业。高压富水、岩溶发育地段应采用分段钻注工艺。大面积正式施工前应开展试验段,确定钻孔偏斜控制指标、浆液配比、注浆压力、分段长度、结束标准等工艺参数,指导后续正式施工。 坚持先预报、后注浆;止浆稳固,孔位精准;严控偏斜,分段钻注;由外到内,先稀后浓;压力流量双控;效果验收合格方可开挖的施工原则。 1.3.1结合超前地质预报查明前方围岩、地下水、岩溶及破碎带分布,依据地质成果确定帷幕注浆参数。 1.3.2掌子面施作止浆墙,止浆墙强度、厚度满足设计,防止高压注浆条件下掌子面发生鼓包、渗漏。 1.3.3孔口管埋设牢固,密封装置可靠,抵御高压注浆荷载。 1.3.4高压富水区域执行分段钻进、分段注浆,缩短单次注浆段长,降低涌水突泥风险。 1.3.5注浆顺序遵循外圈帷幕孔先施工,内圈检查孔后施工;浆液遵循先稀后浓原则。 1.3.6注浆采用压力、注浆量双控结束标准,注浆完成后开展注浆效果检查,合格后方可开挖。 施工严禁红线: ①严禁未开展超前地质预报,盲目实施帷幕注浆。 ②严禁止浆墙强度未达标就开孔钻进。 ③严禁钻孔偏斜超标,帷幕注浆圈不连续存在缺口。 ④严禁高压富水地段一次性长段钻进,不执行分段钻注。 ⑤严禁注浆压力失控,造成地层劈裂、掌子面失稳。 ⑥严禁未开展注浆效果检查,直接进行掌子面开挖。 隧道掌子面前方存在高压富水、断层破碎带、岩溶发育地层时实施超前帷幕注浆。在掌子面浇筑止浆墙,按照设计布设多圈注浆孔,外圈孔形成外围帷幕,内圈孔填充加固;钻孔埋设孔口管,安装孔口密封装置;富水破碎段采用分段钻注;浆液通过钻孔压入围岩裂隙,在隧道轮廓外围形成一圈连续的注浆帷幕,实现围岩固结与地下水封堵;全部注浆孔施工完成后,施工检查孔,采用取芯、水压试验、涌水量检测评判注浆帷幕效果;评判合格后方可进行隧道开挖,规避涌水突泥重大风险。 2.2.1钻孔参数:各圈帷幕孔孔位、方位角、外插角、终孔深度满足设计,控制钻孔偏斜率。 2.2.2孔口管:孔口管规格、埋设深度、锚固固结质量满足设计,抗高压注浆荷载。 2.2.3止浆墙:止浆墙几何尺寸、混凝土强度满足设计,基底及周边接触面封堵密实。 2.2.4分段长度:高压富水破碎地段控制分段钻注长度,根据地质情况动态调整。 2.2.5注浆材料:根据涌水情况选用单液水泥浆或者水泥水玻璃双液浆,浆液配比通过室内试验确定。 2.2.6注浆控制:注浆顺序由外圈向内圈,浆液先稀后浓;分级升压,采用压力、注浆量双控作为结束标准。 2.2.7效果检查:注浆结束后布置检查孔,检测涌水量、取芯观察浆液充填情况,开展水压试验,判定帷幕是否达标。 熟悉施工图纸,明确帷幕注浆圈范围、各圈注浆孔孔位、深度、外插角、孔口管参数、止浆墙尺寸、分段长度、浆液配比、注浆压力、注浆结束标准、效果评判指标。编制超前帷幕注浆专项作业方案,开展浆液配合比试验。开展试验段施工,确定钻进参数、注浆压力、浆液调配、止浆密封工艺,形成试验段总结,作为正式施工依据。开展测量放样,精准放出每一个注浆孔孔位,钻进过程复核钻孔角度。对钻孔、注浆班组开展技术、安全交底,明确工序顺序、质量标准、安全红线,交底记录签字归档。 掌子面危石浮渣排查清除,掌子面基底清理到位;按照设计浇筑止浆墙,做好掌子面周边接触面封堵;洞内设置集排水系统,配备应急抽排设备,应对突发涌水。作业台车搭设稳固,洞内通风照明满足作业条件;规划浆液拌制、废渣转运路线。 施工机械设备:地质深孔钻机、注浆泵、浆液搅拌系统、孔口防喷密封装置。测量检测仪器:全站仪、水准仪,仪器校验合格;注浆系统压力表经校验标定。进场原材料:水泥、水玻璃、孔口钢管、密封材料进场验收,不合格材料禁止投入使用。 配置现场施工员、质检员、安全员、测量员、试验员;钻机操作工、注浆作业人员;特种作业人员持证上岗,全部进场人员完成安全教育培训。 超前地质预报探明前方地质及地下水情况→掌子面危石浮渣清理→掌子面止浆墙施工→止浆墙养护达到强度→测量放样标记各圈帷幕注浆孔位→钻机就位,调校钻孔方位角与外插角→孔口管埋设锚固固结→分段钻进作业→达到分段深度,安装孔口密封防喷装置→浆液拌制,由稀到浓调配浆液→由外圈向内圈逐孔压力注浆→达到终压稳压结束注浆→本孔封孔处理→循环钻进注浆直至终孔深度→全部帷幕孔施工完成→施工检查孔→取芯、水压试验、涌水量检测开展注浆效果评判→效果评判合格→方可掌子面开挖作业→分项验收 核心管控要点:地质预报先行;止浆墙强度达标;控制钻孔偏斜;高压地段分段钻注;由外到内注浆、浆液先稀后浓;双控结束注浆;效果检查合格再开挖。 依据超前地质预报成果,查清前方围岩、地下水、破碎带发育情况;清理掌子面松动危石浮渣;浇筑止浆墙,做好止浆墙与围岩接触面的封堵,防止沿接触面渗漏;止浆墙养护达到设计强度后方可开孔钻进。 精准放出各圈帷幕注浆孔孔位;钻机就位后调校方位角、外插角,钻进过程定期复核角度,控制钻孔偏斜。 孔口管按设计深度埋入孔内,采用锚固材料将孔口管与孔壁固结密实,保证孔口管能够承受高压注浆反力,防止注浆过程孔口管弹出、渗漏。 高压富水破碎地段执行分段钻进,每钻进一个分段长度即停止钻进,进行本段注浆;不得一次性钻至终孔再注浆;正常地段按照方案确定分段长度执行。钻进过程做好钻孔记录,记录涌水、掉钻、卡钻情况,出现大量涌水立即停钻注浆封堵。 每分段钻进完成安装孔口防喷密封装置;浆液严格按照配比搅拌,按照先稀后浓原则调整浆液浓度;双液浆控制两种液体混合比例,随拌随用,防止浆液提前凝固堵管。 注浆顺序严格执行由外圈帷幕孔向内圈孔施工;注浆过程分级升压,严禁瞬间直接升至终压;执行压力、注浆量双控结束标准;达到终压后按要求稳压;出现大量跑浆串浆,采取间歇注浆、调浓浆液、待凝后复注;如实记录每孔注浆压力、注浆量、起止时间;注浆结束对注浆孔进行封孔处理。 全部帷幕注浆孔施工完毕,按要求施工检查孔;开展取芯观察浆液充填固结情况,开展水压试验,检测检查孔涌水量;各项指标满足评判标准即为合格;不满足要求需要补充注浆,直至评判合格。 注浆效果评判合格,经技术负责人确认后,方可开展掌子面开挖作业。 6.1 超前地质预报落实到位,止浆墙养护达到强度方可开始钻孔。 6.2 各注浆孔孔位、外插角、方位角符合设计,严格控制钻孔偏斜。 6.3 孔口管埋设锚固牢固,孔口防喷密封完好,防止高压注浆跑浆、喷浆。 6.4 高压富水破碎地段执行分段钻进分段注浆,禁止一次性长段钻注。 6.5 注浆由外圈向内圈施工,浆液先稀后浓,分级升压,执行压力注浆量双控,注浆记录完整。 6.6 注浆完成必须开展效果检查,检查不合格进行补注浆处理。 6.7 注浆效果评判合格后方可开挖。 6.8 落实自检、互检、交接检三检制度;钻进记录、注浆台账、效果检查记录完整可追溯。 通病现象 产生原因 防治措施 钻孔偏斜过大,帷幕注浆圈出现缺口 钻机固定不稳,角度未复核,钻进参数不合理 钻机稳固,开孔复核角度,钻进过程监测,必要配置导向装置,控制钻进速度 孔口管松动,高压注浆喷浆弹出 孔口管埋设深度不足,锚固不密实 按设计埋置孔口管,锚固材料充分养护,注浆前检查孔口管牢固状态 止浆墙接触面渗漏,沿掌子面跑浆 止浆墙与围岩接触面封堵不到位,强度不足 浇筑前清理接触面,做好接触面封堵,止浆墙养护达标后方可开孔 注浆串浆跑浆严重,帷幕连续性差 密封失效,升压过快,浆液浓度不合理 做好孔口密封,分级升压,跑浆采用间歇注浆、待凝复注工艺 注浆压力盲目加高,扰动围岩 随意提高终压,不执行双控标准 严格执行方案给定压力,以压力注浆量双控作为结束条件 省略效果检查直接开挖 抢工期,简化检查孔工序 必须施工检查孔,取芯水压试验涌水量检测评判合格,方可允许开挖 7.1 掌子面作业前排查危石,止浆墙未达到强度严禁开孔;高压注浆期间作业人员避开孔口正前方,设置防护挡板。 7.2 钻机作业回转半径内严禁站人;高压注浆管路定期检查加固,防止管路爆裂伤人。 7.3 洞内配备大功率应急排水设施,出现突发涌水立即停机,人员撤离至安全区域。 7.4 钻机、搅拌注浆设备用电接地保护完好;洞内通风照明满足作业条件。 7.5 常态化开展洞内安全隐患排查,制定涌水突泥应急处置流程。 8.1 水泥、水玻璃、管材等材料分类整齐堆放,做好防雨遮盖。 8.2 钻渣废渣及时转运出洞,洞内不得大量堆积。 8.3 注浆废水、钻孔涌水经过集水坑沉淀处理后再引排。 8.4 钻孔作业采取降尘措施,降低洞内粉尘浓度。 9.1 注浆孔浆液未固结前,不得敲击扰动孔口管。 9.2 注浆完成,待浆液充分固结后再进行后续钻进作业。 9.3 检查孔施工避免扰动周边已经注浆固结岩体。 10.1.1注浆管材、水泥、水玻璃等原材料质量合格。 10.1.2钻孔孔位、深度、角度符合设计,钻孔偏斜控制在允许范围。 10.1.3止浆墙施工质量合格,孔口管埋设锚固牢固,密封装置完好。 10.1.4高压富水地段执行分段钻进分段注浆;注浆顺序、浆液调配、注浆结束标准符合方案。 10.1.5注浆效果检查孔取芯、水压试验、涌水量指标满足评判标准,帷幕效果合格。 10.2.1各注浆孔封孔密实,无持续渗漏水。 10.2.2钻孔成孔质量良好,孔位排布整体规整。 原材料合格证、检测资料、浆液配合比、试验段总结、测量放样记录、钻进记录、注浆台账、注浆效果检查报告齐全完整,具备可追溯性。 本作业指导书编制,施工过程未尽内容,按照现行国家、行业相关标准以及项目专项施工方案执行;本指导书解释及修订权限归项目技术部。超前帷幕注浆作业指导书
1 总则
1.1 编制目的
1.2 适用范围
1.3 施工原则
2 工程概况及主要施工参数
2.1 工程概况
2.2 主要施工控制参数
3 施工准备
3.1 技术准备
3.2 现场准备
3.3 设备材料准备
3.4 人员准备
4 施工工艺流程
5 主要工序作业要点
5.1 地质预判与止浆墙施工
5.2 测量放样
5.3 孔口管埋设
5.4 分段钻进
5.5 孔口密封与浆液拌制
5.6 压力注浆作业
5.7 注浆效果检查
5.8 开挖管控
6 质量控制要点
主要质量安全通病及防治
7 安全施工管控
8 文明施工及环保水保
9 成品保护
10 质量验收标准
10.1 主控项目
10.2 一般项目
10.3 资料要求
11 附则