盾构端头接收与始发WSS双重管注浆加固技术.docx
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盾构端头接收与始发WSS双重管注浆加固技术
1、盾构端头接收与始发WSS双重管注浆加固技术
1.1端头工作面处理方法
在出水量较大处埋设Ф150排水管引排，然后挂网片、打锚杆并喷射砼封闭掌子面，以形成止浆墙。
在隧道内采用三台7.5KW水泵抽排隧道内涌水，同时在隧道内储备好抢险物资砂袋、钢筋网片、锚杆、脚手架等。
1.2WSS二重管无收缩注浆方法
根据现场实际情况和施工的重要性，为了保证周边建筑物、隧道稳定安全，采用二重管无收缩WSS工法对隧道进行注浆加固。
加固范围为隧道外廓2-3米范围；采用隧道内深孔辐射注浆工艺，成孔为小型机械钻孔。
每循环施工长度为12-18米。
施工采用AC、AB液注浆以保证隧道稳定。
1）WSS注浆功法特点
（1）采用特殊的端点监控器和二重管注入方式，使注入系统设备简单，具有很高的可靠性、经济性。
（2）可以进行一次、二次注入切换，回路变换装置容易实行，所以能实行复合注入。
瞬结性一次注浆液和浸透性二次注浆液的复合比率，在土层改良时可以自由的设定，从粘性土、砂质土到地下水非常多的砂砾层，以及更加复杂的复合地层都可以适用。
（3）二次注入材料是低粘性且凝胶时间长的浸透性注浆液，可以用压力喷射到均匀的土质颗粒之间，由于这样的操作方法，减少对周围建筑物的影响。
（4）由于一次注入是限制注浆，二次注入是渗透注浆，注浆液不会向注入范围外溢出，从而有利保护地下环境而不被污染。
2）WSS注浆功法注浆加固及止水原理
注浆时在不改变地层组织的情况下，将土层颗粒间存在的水强迫挤出，使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结，达到改良土层性状的目的。
其注浆特性是使该土层粘结力（c）\内摩擦角（①）值增大，从而使地层粘结强度及密实度增加，起到加固作用；颗粒间隙中充满了不流动而且固结的浆液后，使土层透水性降低，而形成相对隔水层。
注浆加固后强度：
卵石层达到25~30kg/c㎡、细中砂层达到15~20kg/c㎡、粘土层达到10~12kg/c㎡；止水系数可达到：
k=10-7cm/s~10-8cm/s。
3）注入材料特性
无收缩注浆属于安全性，高渗透性的注浆材料，团结硬化时间可根据实际工程需要进行调整。
无收缩注浆液分为超高强度型CW-3A、高强度型CW-313、普通型CW-3C三种类型。
（1）无收缩注浆液特点：
①、团结硬化时间容易调整，设计硬化时间长的注浆液也具有很高强度。
②、渗透性良好，特别是对微细砂层的渗透性优易。
③、地层中有流动水的情况下也具有很强的团结性能。
④、浆液强度、硬化时间、渗透性能可根据现场实际需要任意调整。
⑤、浆液不流失、团结后不收缩，硬化剂无毒，对地下水不会造成污染。
（4）标准浆液的性质：
比重（20℃）
黏度（cps/20℃）
PH值
A液
B液
A+B液
A液
B液
A+B液
A液
B液
A+B液
CW-3A
1.30
1.05
1.18
18.1
1.8
4.2
1.3
11.5
7.5
CW-3B
1.26
1.04
1.15
12.0
1.4
4.2
1.5
11.2
7.2
CW-3C
1.20
1.03
1.12
4.1
1.4
2.4
11.5
1.4
7.2
（5）无收缩注浆液标准配比如下表所示：
名称
内容
密度
体积（L）
质量（kg）
备注
A液
硅酸钠
ρ=1.37
220
301.4
500L
稀释剂
ρ=1
280
280
C液
水泥
ρ=1.3
200
200
500L
H剂
ρ=1
31.18
31.18
C剂
ρ=1.45
10.34
15
P剂
ρ=1
26
26
稀释剂
ρ=1
232.48
232.48
B液
H剂
ρ=1
69.8
69.8
500L
C剂
ρ=1.45
38.28
55.5
Gs剂
ρ=1
78.5
78.5
稀释剂
ρ=1
313.42
313.42
4）注浆压力的选定
注浆压力是注浆施工中的重要参数，它关系到注浆施工的质量以及是否经济。
因此，正确确定注浆压力和合理运用注浆压力有着重要的意义。
注浆压力与砂层空隙发育程度、涌水压力、注浆材料的黏度和凝胶时间长短等有关，目前均按经验确定。
通常情况下按如下经验式计算;
（1）按已知的地下水静水压力计算，设计的注浆压力（终压值）为静水压力的2-3倍，最大可达到3-5倍，即P,＜P＜（3-5）P，
式中：
P----设计注浆压力（终压值）（Mpa）P,----注浆处静水压力（Mpa）
（2）根据注浆处地层深度计算P=KH式中：
P----设计注浆压力（终压值）（Mpa）；H----注浆处深度（m）K----由注浆深度确定的压力系数；
压力系数K的取值如表示：
注浆深度（m）
＜8
10-12
12-16
16-20
＞20
K
0.023-0.021
0.021-0.020
0.020-0.018
0.018-0.016
0.016
5）注浆工艺及方法
（1）注浆工艺流程图
（2）施工方法
①定孔位：
根据设计要求，对准孔位，不同入射角度钻进，要求孔位偏差为±3cm,入射角度偏差不大于1°。
②钻机就位：
钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度。
对准钻孔后，钻机不得移位，也不得随意起降。
③钻机成孔：
第一孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进系数。
密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因后在进行施工。
每钻进一段，检查一段，及时纠偏，空底位置应小于30cm。
钻孔和注浆顺序由外向内，同一圈孔间隙隔施工。
④回抽钻杆：
严格控制提高幅度，每部不大于10-20cm，均匀回抽，注意注浆参数变化。
⑤注浆配比：
采用经济量准确的计量工具，按照现场实际情况配料。
注浆：
注浆孔开孔直径不小于45mm，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。
土层容易造成坍孔时，采取前进式注浆，否则采用后退式注浆。
6）主要机械设备及配置
[机械][器具][其他]
75—A型钻机两台旋转二重管排水处理装备
SYB—60/160型注浆泵二台注浆液混合器测定器具
SJY—双层立体式搅拌机一台喷头凝胶时间测定仪
逆止阀消音器
施工机械配置图
2、工程质量保证体系
在本工程注浆施工中，应严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。
2.1质量控制
1）工程质量严格按照本工程制定，并经业主和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。
2）根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责。
2.2工程质量措施
1）钻孔施工：
开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。
钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于3cm，钻杆度不得大于1°。
2）配料：
采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。
3）注浆：
注浆一定要按程序施工，每段进浆要准确，注浆压力一定要严格控制在0.15～0.3MPa，专人操作。
当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每段注浆量应严格按设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。
4）注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。
5）每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。
二重管无收缩双液注浆质量标准
内容
标准
内容
标准
孔位偏差
±20mm
注浆压力
±5%
孔距偏差
±100mm
注浆量（暂定）
5-8%
钻杆垂直度
<1%
提升幅度
±5mm
2、安全措施
1）建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。
2）凿岩台车、钻机、注浆泵及高压管路必须试运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表、流量计完好后，方准施工。
3）每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。
4）安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确
保连接完好。
5）注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶
冲式阀门破裂伤人。
6）注浆时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待注浆完
成并冲洗后方可停水停电。
7）注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电
器故障时能及时处理。
8）注浆现场操作人员必须佩戴安全帽、口罩和手套等劳保用品，方可进行注浆施工。
注浆效果图
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