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一龍歸隧道地表深孔注漿施工方案的確定

2014年3月，龍歸隧道右線YK97+745-900段襯砌發(fā)現(xiàn)縱向不規(guī)則裂縫并伴有滲水，在施工期間洞內(nèi)拱腰出現(xiàn)縱向裂縫，仰拱出現(xiàn)斜向裂縫；洞頂?shù)乇沓霈F(xiàn)長(zhǎng)大貫通裂縫，經(jīng)多次專家會(huì)議討論，洞內(nèi)系采用加固處理，洞頂采用深層注漿加固。根據(jù)設(shè)計(jì)文件，施工單位上報(bào)了龍歸隧道地表注漿試驗(yàn)段施工方案，確定在YK97+775-790段長(zhǎng)15m、寬32m作為試驗(yàn)段進(jìn)行施工。

1鉆孔注漿

孔深度40～70m，孔深大，用風(fēng)動(dòng)干鉆的方法難以成孔，所以采用：（1）風(fēng)動(dòng)潛孔鉆；（2）地質(zhì)鉆。鉆孔終孔直徑Φ108，鉆孔深度根據(jù)孔位精確計(jì)算，切忌破壞洞體結(jié)構(gòu)。

2注漿順序注漿順序遵循兩個(gè)原則

（1）先外后里的原則，即從注漿區(qū)外圈鉆孔開(kāi)始，逐排向里推進(jìn)；（2）跳孔注漿的原則，即隔3孔注漿1孔的原則。

3鋼花管加工

鋼花管分控制注漿段和常壓注漿段?？刂谱{段在孔底注漿區(qū)，采用Φ73mm×6.0mm的無(wú)縫鋼管，注漿孔沿鋼管四周呈螺旋式布置。常壓注漿段在孔底注漿區(qū)以上至孔頂，采用Φ50mm×4.5mm的普通鋼管。

4注漿工藝

一次常壓注漿采用P.O42.5水泥，水泥漿配合比為水泥∶水=1∶0.5；二次劈裂注漿配合比為水泥∶水=1∶0.6～0.8，采用間歇式注漿，注漿壓力0.5～3MPa，二次劈裂注漿段自孔底以上8～17.3m，注漿量150～200L/m，一、二次間隔注漿時(shí)間6～8小時(shí)。

二龍歸隧道地表深孔注漿施工工藝和方法

1鉆孔注漿試驗(yàn)鉆孔采用了兩種成孔方法：（1）風(fēng)動(dòng)潛孔鉆；（2）地質(zhì)鉆。

1.1測(cè)量定位。根據(jù)設(shè)計(jì)測(cè)量孔位，孔位允許偏差不大于50mm，在孔位插上竹簽，綁上紅塑料袋子，并在紅袋子上寫明孔號(hào)和孔深，尤其注意隧道頂上鉆孔。

1.2修整鉆機(jī)平臺(tái)。因山坡地表地勢(shì)較陡，鉆機(jī)擺放不下，需用勾機(jī)適當(dāng)修整，才能夠放得下鉆機(jī)，并確保施工安全。

1.3鉆孔方法。地質(zhì)鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)，首先要擺正、墊穩(wěn)鉆機(jī)，做好泥漿池，調(diào)試漿泵，做好開(kāi)鉆前的準(zhǔn)備工作。用潛孔鉆機(jī)時(shí)，先將鉆機(jī)由水平方向改裝為垂直方向，并用支撐架固定，不得有松動(dòng)，鉆進(jìn)中要做到“一聽(tīng)、二看、三記錄”原則。一聽(tīng)：根據(jù)潛孔錘在地層下沖擊發(fā)出的聲音，分析地層情況；二看：根據(jù)吹出來(lái)的巖塵樣，分析巖層的變化情況，決定操作進(jìn)度快慢，進(jìn)鉆壓力大??；三記錄：各機(jī)臺(tái)填好機(jī)臺(tái)報(bào)表，及時(shí)記錄鉆進(jìn)時(shí)間、回次、鉆進(jìn)深度、漏風(fēng)卡鉆情況、巖層、地質(zhì)水文情況。

1.4孔驗(yàn)收。鉆孔垂直偏差允許值1%，鉆孔到設(shè)計(jì)深度后，測(cè)量深度，并用測(cè)繩先試下放一次，確認(rèn)可以下到設(shè)計(jì)深度后，開(kāi)始正式下鋼花管。

2鋼花管制作安裝

2.1鋼花管加工制作：第一，鋼管規(guī)格。施工中使用了兩種規(guī)格的鋼管：一種外徑Φ73mm，壁厚6mm，做成注漿鋼花管；一種外徑50mm，壁厚4.5mm，起到支撐作用，連接注漿鋼花管，鋼管出廠長(zhǎng)度6～8m，施工要求長(zhǎng)度為60m左右，搭接方法是焊接。第二，管壁鉆注漿眼。考慮鋼管在巖土體中要承受抗剪，起到抗滑作用，為了減少注漿眼對(duì)鋼管強(qiáng)度的損害，注漿眼呈螺旋式布置，同一截面上只有一個(gè)眼，注漿眼沿軸線間距為15cm，孔眼直徑為Φ6～8mm，采用玻璃膠封閉注漿眼。第三，鋼管連接。用Φ60mm、長(zhǎng)度120mm鋼套管連接。第四，對(duì)中架：為保證鋼花管安放在鉆孔中心，確保鋼花管周圍保護(hù)層厚度均勻，鋼管外壁每隔2.0～3.0m安裝一組對(duì)中架，對(duì)中架用Φl2mm螺紋鋼筋制作成鋼筋箍，用8#鐵絲捆綁在鋼管外壁（不能用點(diǎn)焊以防止損傷鋼管）。第五，鋼管底蓋。由于一次注漿時(shí)，水泥漿不能進(jìn)入鋼管內(nèi)，加工時(shí)將最下一節(jié)鋼花管底部用鋼板焊接密封，鋼板厚5.0mm。第六，封閉注漿眼。

2.2鋼花管安裝就位：第一，將鋼管從加工區(qū)轉(zhuǎn)運(yùn)至加固區(qū)。第二，下放第一根鋼管時(shí)，將一次注漿PVC管與鋼管綁在一起。第三，利用鉆機(jī)吊起鋼花管入孔，上端留0.3～0.5m管頭。第四，下放第二根鋼管時(shí)，先將隔熱裝置灌水，上端系長(zhǎng)度80.0m的尼龍繩，PVC管從隔熱裝置中穿過(guò)，再將隔熱裝置和PVC管一同從鋼花管中穿出，鋼管下放至接頭位置時(shí)，利用系繩使隔熱裝置置于鋼管接頭焊接部位，防止焊接時(shí)高溫使PVC管熔斷。第五，鋼管接頭焊接時(shí)，使上、下兩根鋼管垂直對(duì)中，防止鋼管在焊接處彎曲而不利于下管，焊接處除幫焊鋼筋要焊牢外，兩根鋼管接頭也要焊接密封，防止漏漿。

3注漿

注漿分第一次常壓注漿和第二次分段劈裂注漿。注漿前先將水泥從儲(chǔ)存區(qū)轉(zhuǎn)運(yùn)至制漿區(qū)，同時(shí)保證蓄水池要有足夠的水。然后按配合比制漿，注漿、注漿量按設(shè)計(jì)量的1.3～1.5倍控制。

3.1一次常壓注漿：一次注漿配合比為水泥∶水=1∶0.45～0.5，從一次常壓PVC管注漿，注至空孔冒漿為止，注漿體填充鋼管與鉆孔間的空隙，鋼管內(nèi)無(wú)水泥漿。壓力一般為0.2～0.5MPa。

3.2二次劈裂注漿。一次常壓注漿間隔5～12小時(shí)后，當(dāng)一次注漿體的軸心抗壓強(qiáng)度不低于5MPa時(shí)，進(jìn)行二次劈裂注漿。二次劈裂注漿配合比水泥∶水=1∶0.6～0.8，以鋼管作為二次劈裂注漿的注漿管，通過(guò)劈裂一次注漿的注漿體，漿體向四周擴(kuò)散，加固巖體。瞬間劈裂壓力一般為2～3MPa。根據(jù)試驗(yàn)區(qū)136根鋼花管統(tǒng)計(jì)結(jié)果，二次劈裂注漿段2035m，注漿量627.48t，平均注漿量308.31kg/m（合0.31m3/m），最大注漿量為1505.68kg/m（合1.51m3/m，21-4#孔），最小63.58kg/m（合0.064m3/m16-16#孔）。平均注漿量是設(shè)計(jì)注漿量的1.5倍，最小50kg/m（合0.044m3/m16-16#孔）。平均注漿量是設(shè)計(jì)注漿量的1.8倍。

三試驗(yàn)段注漿工藝總結(jié)

第一，從上述注漿現(xiàn)象證明，該段巖土體巖性軟弱、巖體中空隙裂隙大，具有空洞和裂縫。除灰?guī)r中有溶洞外，可能隧道開(kāi)挖引起的松動(dòng)區(qū)內(nèi)也有空洞和裂縫。與鉆孔過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到踏孔、卡鉆、漏水、漏風(fēng)、溶洞（突然進(jìn)尺）等異?，F(xiàn)象是一致的。第二，當(dāng)隧道頂YK97+775～YK97+789段（試驗(yàn)段1#～6#孔）地表注漿時(shí)，在YK97+790～YK97+805段右洞隧道頂部滲水泥漿液，說(shuō)明了注漿沿著空洞、裂隙、裂縫（地下水路徑），四處擴(kuò)散，充填空洞或裂隙、裂縫，擴(kuò)散范圍很寬（最寬時(shí)達(dá)40～50m），注漿效果很好。

四結(jié)語(yǔ)

該隧道地表深孔注漿試驗(yàn)段施工方案確定并經(jīng)總監(jiān)辦、業(yè)主評(píng)審批復(fù)后，施工單位嚴(yán)格按照批復(fù)的方案、施工工藝精心組織施工，嚴(yán)格按照施工方案落實(shí)各項(xiàng)要求，目前該隧道地表深孔注漿試驗(yàn)段已經(jīng)完成施工并總結(jié)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期要求。

作者：林鋒泉單位：廣東省高速公路有限公司