隧道地表深孔注漿施工工藝論文
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2014年3月，龍歸隧道右線YK97+745-900段襯砌發現縱向不規則裂縫并伴有滲水，在施工期間洞內拱腰出現縱向裂縫，仰拱出現斜向裂縫；洞頂地表出現長大貫通裂縫，經多次專家會議討論，洞內系采用加固處理，洞頂采用深層注漿加固。根據設計文件，施工單位上報了龍歸隧道地表注漿試驗段施工方案，確定在YK97+775-790段長15m、寬32m作為試驗段進行施工。
1鉆孔注漿
孔深度40～70m，孔深大，用風動干鉆的方法難以成孔，所以采用：（1）風動潛孔鉆；（2）地質鉆。鉆孔終孔直徑Φ108，鉆孔深度根據孔位精確計算，切忌破壞洞體結構。
2注漿順序注漿順序遵循兩個原則
（1）先外后里的原則，即從注漿區外圈鉆孔開始，逐排向里推進；（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。控制注漿段在孔底注漿區，采用Φ73mm×6.0mm的無縫鋼管，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、二次間隔注漿時間6～8小時。
二龍歸隧道地表深孔注漿施工工藝和方法
1鉆孔注漿試驗鉆孔采用了兩種成孔方法：（1）風動潛孔鉆；（2）地質鉆。
1.1測量定位。根據設計測量孔位，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和孔深，尤其注意隧道頂上鉆孔。
1.2修整鉆機平臺。因山坡地表地勢較陡，鉆機擺放不下，需用勾機適當修整，才能夠放得下鉆機，并確保施工安全。
1.3鉆孔方法。地質鉆機鉆進時，首先要擺正、墊穩鉆機，做好泥漿池，調試漿泵，做好開鉆前的準備工作。用潛孔鉆機時，先將鉆機由水平方向改裝為垂直方向，并用支撐架固定，不得有松動，鉆進中要做到“一聽、二看、三記錄”原則。一聽：根據潛孔錘在地層下沖擊發出的聲音，分析地層情況；二看：根據吹出來的巖塵樣，分析巖層的變化情況，決定操作進度快慢，進鉆壓力大小；三記錄：各機臺填好機臺報表，及時記錄鉆進時間、回次、鉆進深度、漏風卡鉆情況、巖層、地質水文情況。
1.4孔驗收。鉆孔垂直偏差允許值1%，鉆孔到設計深度后，測量深度，并用測繩先試下放一次，確認可以下到設計深度后，開始正式下鋼花管。
2鋼花管制作安裝
2.1鋼花管加工制作：第一，鋼管規格。施工中使用了兩種規格的鋼管：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，鋼管出廠長度6～8m，施工要求長度為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，為了減少注漿眼對鋼管強度的損害，注漿眼呈螺旋式布置，同一截面上只有一個眼，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、長度120mm鋼套管連接。第四，對中架：為保證鋼花管安放在鉆孔中心，確保鋼花管周圍保護層厚度均勻，鋼管外壁每隔2.0～3.0m安裝一組對中架，對中架用Φl2mm螺紋鋼筋制作成鋼筋箍，用8#鐵絲捆綁在鋼管外壁（不能用點焊以防止損傷鋼管）。第五，鋼管底蓋。由于一次注漿時，水泥漿不能進入鋼管內，加工時將最下一節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，將鋼管從加工區轉運至加固區。第二，下放第一根鋼管時，將一次注漿PVC管與鋼管綁在一起。第三，利用鉆機吊起鋼花管入孔，上端留0.3～0.5m管頭。第四，下放第二根鋼管時，先將隔熱裝置灌水，上端系長度80.0m的尼龍繩，PVC管從隔熱裝置中穿過，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，利用系繩使隔熱裝置置于鋼管接頭焊接部位，防止焊接時高溫使PVC管熔斷。第五，鋼管接頭焊接時，使上、下兩根鋼管垂直對中，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存區轉運至制漿區，同時保證蓄水池要有足夠的水。然后按配合比制漿，注漿、注漿量按設計量的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，鋼管內無水泥漿。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小時后，當一次注漿體的軸心抗壓強度不低于5MPa時，進行二次劈裂注漿。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，通過劈裂一次注漿的注漿體，漿體向四周擴散，加固巖體。瞬間劈裂壓力一般為2～3MPa。根據試驗區136根鋼花管統計結果，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）。平均注漿量是設計注漿量的1.5倍，最小50kg/m（合0.044m3/m16-16#孔）。平均注漿量是設計注漿量的1.8倍。
三試驗段注漿工藝總結
第一，從上述注漿現象證明，該段巖土體巖性軟弱、巖體中空隙裂隙大，具有空洞和裂縫。除灰巖中有溶洞外，可能隧道開挖引起的松動區內也有空洞和裂縫。與鉆孔過程中經常會遇到踏孔、卡鉆、漏水、漏風、溶洞（突然進尺）等異常現象是一致的。第二，當隧道頂YK97+775～YK97+789段（試驗段1#～6#孔）地表注漿時，在YK97+790～YK97+805段右洞隧道頂部滲水泥漿液，說明了注漿沿著空洞、裂隙、裂縫（地下水路徑），四處擴散，充填空洞或裂隙、裂縫，擴散范圍很寬（最寬時達40～50m），注漿效果很好。
四結語
該隧道地表深孔注漿試驗段施工方案確定并經總監辦、業主評審批復后，施工單位嚴格按照批復的方案、施工工藝精心組織施工，嚴格按照施工方案落實各項要求，目前該隧道地表深孔注漿試驗段已經完成施工并總結，各項指標均達到了預期要求。
作者：林鋒泉單位：廣東省高速公路有限公司
