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[摘要] 介绍了西山隧道2#竖井帷幕注浆施工技术，对关键工艺进行了详尽阐述。
[关键词] 竖井施工 帷幕注浆 施工工艺
1.工程概况
西山隧道2#竖井位于ZK10+300右20M处，设计深度158.8M。竖井设计为圆形断面，衬砌后直径为8.2M，开挖直径为9.3～9.6M，该竖井设计采用钻爆法开挖，人工立架、挂网、打锚杆孔、喷锚支护，出碴采用挖掘机装碴至罐笼，大型井架、绞车提升至井口，自卸汽车运输，通风采用压入式通风。锚喷支护（工字钢架、砂浆锚杆、单层网片、ф42超前注浆小导管、帷幕注浆等），初期支护外侧每10M设置一道竖井座壁，座壁为钢筋砼，厚度为1M。
2.施工情况简述
由我公司承接的西山隧道2#竖井标高1002.15处，原设计该处为Ⅳ级围岩，无渗水。开挖后围岩发生突变，掌子面围岩破碎，主要以泥质灰岩为主，呈灰黄色，且有较大的渗水（20-25M3/d）。泥质灰岩在干燥的情况下，质地较坚硬，有较强的自稳能力，遇水后变成泥，自稳能力极差。发现这一问题后及时与设计院等相关单位取得联系，将1002.35～994.85 段变为“抗水压段结构设计”，另在1011.15处增设一组帷幕注浆。
1011.15m标高处掌子面围岩现场资料
3.施工工艺
3.1帷幕注浆孔位布置
竖井帷幕注浆布置图
竖井帷幕注浆布置图
说明：
1、每组帷幕注浆段长度为25m,开挖20m，预留5m做为下一段帷幕注浆的止浆盘，必要时，必要时施做50~100cm厚的模筑砼注浆封堵面（墙）。
2、注浆材料为水泥浆和水泥水玻璃浆（单液浆和双液浆），注浆参数：水泥：水玻璃=1：0.5~1：1，水灰比=1：1~0.5：1，水玻璃模数n=2.4~3.4，玻美度 •Be=30~40.
3、注浆孔直径为ф102~127 mm，开挖轮廓线上的注浆导管用Ф89mm,钢管做孔口管，中间部分用Ф100mmPVC管做为注浆导管。
4、初始注浆压力为静压力的1.2~1.5倍，最高压力为静压力的2~2.5倍，孔口段以渗透注浆为主，注浆压力为0.5~1MPa。
3.2准备工作
1）现场作业指导及仪器、人员配备情况
仪器及人员配备一览表
名称 单位 数量 型号 备注
潜孔钻机 台 2 CD-100 3人
注浆泵 台 1 3SNS注浆泵 3人
单液搅拌机 台 1 2M3 2人
运输车 辆 1 东风 1人
罗盘仪 台 1
数码相机 部 1 索尼T300 1人
其他人员 个 11 - 电工1人
2）在帷幕注浆钻孔准备前先对已施工好的初期支护进行加强，要有松动或裂缝的地方先补喷砼，以保证施工人员的安全，做好抢险救灾物资的准备及应急预案，对注浆施工设备及备用设备进行检修。
3）在掌子面施做0.4m厚C20砼止浆墙，止浆墙要振捣密实，注浆时不露浆（1011.15处，掌子面渗水较小，围岩较破碎，根据实际情况，在掌子面素喷15cm砼）
4）机具、材料准备工作
将钻机、制浆搅拌机等机具按照现场的整体规划进行摆放；检查所有机具设备是否正常运转。
5）质量、安全、技术交底准备工作
在开始钻孔和注浆前对全体注浆工作人员进行质量、安全、技术教育，让每个工人熟悉注浆工艺要求、单孔注浆结束标准、施工安全注意事项等相关质量、安全、技术交底。
3.3帷幕注浆孔位布置
3.3.1注浆孔平面位置布置：
1）用垂球将竖井中线引入竖井掌子面，并用红色油漆标注出竖井中心；
2）以竖井中心为圆心，分别以60cm,120cm,180cm,240cm画圆，在画出的四个同心圆上，分别以60cm为距离在掌子面定好帷幕注浆平面位置，并用红油漆加以标注
3.3.2注浆孔位角度控制：
1）理论控制：先将潜孔钻平面位置准确安置在已标注出的注浆孔位，再用罗盘仪进行调整钻机钻杆的外插角（垂直掌子面为0 °）
2）实际控制：根据“竖井帷幕注浆设计图”中纵断面孔位布置图，利用垂球及钢尺进行注浆孔位角度控制（具体如下）
3）注意事项：
钻机安置时，一定要保证钻机在基座水平。短距离控制上距离，且两口平面距离较短，如果钻机基座不水平，钻孔过程所产生的误差，有可能使相邻的两孔贯通（串孔），致使注浆过程中产生串浆，不能保证良好的注浆效果。
3.3.3注浆孔钻孔、清孔及孔口管安装
1）钻孔前一定要严格控制孔位的水平位置及钻杆外插角角度。
2）钻孔时，由外向内进行隔跳式钻孔。钻孔结束时，要及时对孔内残留物进行清孔（高压风）。
3）安装孔口管：钻孔结束后及时清孔，为了防止塌孔，尽早安装好注浆管。
具体要求：距注浆孔6m范围内安装孔口管，孔口管管口连接注浆头，根部用PVC管直接接头与ф90PVC管相连，注浆管（钢管和PVC管）管壁预留浆液扩散孔（ф8mm，20*20cm，梅花型布设）。安装孔口管之前，再距孔口管管口15～20cm处，缠绕适量的麻丝，然后用锚固剂结合砼将其孔壁封堵严密（见附图）。
双液浆孔口管安装示意图 单液浆孔口管安装示意图
4.帷幕注浆施工
4.1注浆材料及配比
对无水钻孔，注浆材料采用普通水泥单液浆，如果注浆过程中出现进浆量大于设计单孔注浆量。或注浆压力上不去，应查明原因，如工作面漏浆，就采取封堵措施，如跑浆可通过调换浆液种类（采用双液浆）、调整浆液配合比等措施，根据具体情况在施工过程中进行调整。
注浆材料配比一览表
序号 名 称 浆液配合比
1 普通水泥单液浆 W:C=0.6:1~0.8:1
2 水泥水玻璃双液浆 水泥：水玻璃=1：0.5~1：1，水灰比=1：1~0.5：1，水玻璃模数n=2.4~3.4，玻美度 ·Be=30~40.
4.2帷幕注浆施工注意事项
1）注浆方式采用前进式注浆方式；
2）孔口位置应准确定位，每钻进一段，检查一段，及时纠正；
3）钻孔与注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔分两序进行注浆；
4）注浆孔采用止浆塞进行注浆施工；
5）在钻孔过程中遇到较大突水时，应立即停止钻孔进行注浆；
6）一孔段的注浆作业一般应连续进行直到结束，不宜中断，应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。
4.3注浆过程控制
1）注浆过程中，要随时注意泵压及流量变化，若吸浆量很大或压力突然下降，注浆压力常时间上不去，应查明原因，如工作面漏浆，可采取封堵措施，如跑浆可通过调整浆液配合比等措施，必要时采用间歇注浆，已达到注浆目的。
2）在注浆过程中严格按照施工组织设计进行，按照设计方案及相关规定、规范办理。
4.4注浆结束标准
4.4.1单孔结束标准：
1）注浆压力逐步升高至设计终压，并继续10min以上；
2）注浆结束时的进浆量小于5L/min。
4.4.2全段结束标准：
1）所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注现象；
2）检查孔涌水量小于0.2L/m.min;
3）检查孔钻取岩芯，浆液充填饱满；
4）浆液有效扩散半径不小于设计量。
5.结束语
帷幕注浆技术是固结岩体的有效技术措施，但地下隐蔽工程，施工过程中可变因素很多，如参数选择、施工人员经验素质、钻孔注浆设备及器材的选择、加工等 ，这些因素的变动都会对注浆效果产生影响。目前特殊地层注浆尚无成型标准所参照，施工中必须严密观察地质变化情况，随时做好参数调整，消除不利因素影响。因此帷幕注浆工艺的更完善、更合理，注浆技术水平的提高，探求综合的最优方案是今后长期任务。
[关键词] 竖井施工 帷幕注浆 施工工艺
1.工程概况
西山隧道2#竖井位于ZK10+300右20M处，设计深度158.8M。竖井设计为圆形断面，衬砌后直径为8.2M，开挖直径为9.3～9.6M，该竖井设计采用钻爆法开挖，人工立架、挂网、打锚杆孔、喷锚支护，出碴采用挖掘机装碴至罐笼，大型井架、绞车提升至井口，自卸汽车运输，通风采用压入式通风。锚喷支护（工字钢架、砂浆锚杆、单层网片、ф42超前注浆小导管、帷幕注浆等），初期支护外侧每10M设置一道竖井座壁，座壁为钢筋砼，厚度为1M。
2.施工情况简述
由我公司承接的西山隧道2#竖井标高1002.15处，原设计该处为Ⅳ级围岩，无渗水。开挖后围岩发生突变，掌子面围岩破碎，主要以泥质灰岩为主，呈灰黄色，且有较大的渗水（20-25M3/d）。泥质灰岩在干燥的情况下，质地较坚硬，有较强的自稳能力，遇水后变成泥，自稳能力极差。发现这一问题后及时与设计院等相关单位取得联系，将1002.35～994.85 段变为“抗水压段结构设计”，另在1011.15处增设一组帷幕注浆。
1011.15m标高处掌子面围岩现场资料
3.施工工艺
3.1帷幕注浆孔位布置
竖井帷幕注浆布置图
竖井帷幕注浆布置图
说明：
1、每组帷幕注浆段长度为25m,开挖20m，预留5m做为下一段帷幕注浆的止浆盘，必要时，必要时施做50~100cm厚的模筑砼注浆封堵面（墙）。
2、注浆材料为水泥浆和水泥水玻璃浆（单液浆和双液浆），注浆参数：水泥：水玻璃=1：0.5~1：1，水灰比=1：1~0.5：1，水玻璃模数n=2.4~3.4，玻美度 •Be=30~40.
3、注浆孔直径为ф102~127 mm，开挖轮廓线上的注浆导管用Ф89mm,钢管做孔口管，中间部分用Ф100mmPVC管做为注浆导管。
4、初始注浆压力为静压力的1.2~1.5倍，最高压力为静压力的2~2.5倍，孔口段以渗透注浆为主，注浆压力为0.5~1MPa。
3.2准备工作
1）现场作业指导及仪器、人员配备情况
仪器及人员配备一览表
名称 单位 数量 型号 备注
潜孔钻机 台 2 CD-100 3人
注浆泵 台 1 3SNS注浆泵 3人
单液搅拌机 台 1 2M3 2人
运输车 辆 1 东风 1人
罗盘仪 台 1
数码相机 部 1 索尼T300 1人
其他人员 个 11 - 电工1人
2）在帷幕注浆钻孔准备前先对已施工好的初期支护进行加强，要有松动或裂缝的地方先补喷砼，以保证施工人员的安全，做好抢险救灾物资的准备及应急预案，对注浆施工设备及备用设备进行检修。
3）在掌子面施做0.4m厚C20砼止浆墙，止浆墙要振捣密实，注浆时不露浆（1011.15处，掌子面渗水较小，围岩较破碎，根据实际情况，在掌子面素喷15cm砼）
4）机具、材料准备工作
将钻机、制浆搅拌机等机具按照现场的整体规划进行摆放；检查所有机具设备是否正常运转。
5）质量、安全、技术交底准备工作
在开始钻孔和注浆前对全体注浆工作人员进行质量、安全、技术教育，让每个工人熟悉注浆工艺要求、单孔注浆结束标准、施工安全注意事项等相关质量、安全、技术交底。
3.3帷幕注浆孔位布置
3.3.1注浆孔平面位置布置：
1）用垂球将竖井中线引入竖井掌子面，并用红色油漆标注出竖井中心；
2）以竖井中心为圆心，分别以60cm,120cm,180cm,240cm画圆，在画出的四个同心圆上，分别以60cm为距离在掌子面定好帷幕注浆平面位置，并用红油漆加以标注
3.3.2注浆孔位角度控制：
1）理论控制：先将潜孔钻平面位置准确安置在已标注出的注浆孔位，再用罗盘仪进行调整钻机钻杆的外插角（垂直掌子面为0 °）
2）实际控制：根据“竖井帷幕注浆设计图”中纵断面孔位布置图，利用垂球及钢尺进行注浆孔位角度控制（具体如下）
3）注意事项：
钻机安置时，一定要保证钻机在基座水平。短距离控制上距离，且两口平面距离较短，如果钻机基座不水平，钻孔过程所产生的误差，有可能使相邻的两孔贯通（串孔），致使注浆过程中产生串浆，不能保证良好的注浆效果。
3.3.3注浆孔钻孔、清孔及孔口管安装
1）钻孔前一定要严格控制孔位的水平位置及钻杆外插角角度。
2）钻孔时，由外向内进行隔跳式钻孔。钻孔结束时，要及时对孔内残留物进行清孔（高压风）。
3）安装孔口管：钻孔结束后及时清孔，为了防止塌孔，尽早安装好注浆管。
具体要求：距注浆孔6m范围内安装孔口管，孔口管管口连接注浆头，根部用PVC管直接接头与ф90PVC管相连，注浆管（钢管和PVC管）管壁预留浆液扩散孔（ф8mm，20*20cm，梅花型布设）。安装孔口管之前，再距孔口管管口15～20cm处，缠绕适量的麻丝，然后用锚固剂结合砼将其孔壁封堵严密（见附图）。
双液浆孔口管安装示意图 单液浆孔口管安装示意图
4.帷幕注浆施工
4.1注浆材料及配比
对无水钻孔，注浆材料采用普通水泥单液浆，如果注浆过程中出现进浆量大于设计单孔注浆量。或注浆压力上不去，应查明原因，如工作面漏浆，就采取封堵措施，如跑浆可通过调换浆液种类（采用双液浆）、调整浆液配合比等措施，根据具体情况在施工过程中进行调整。
注浆材料配比一览表
序号 名 称 浆液配合比
1 普通水泥单液浆 W:C=0.6:1~0.8:1
2 水泥水玻璃双液浆 水泥：水玻璃=1：0.5~1：1，水灰比=1：1~0.5：1，水玻璃模数n=2.4~3.4，玻美度 ·Be=30~40.
4.2帷幕注浆施工注意事项
1）注浆方式采用前进式注浆方式；
2）孔口位置应准确定位，每钻进一段，检查一段，及时纠正；
3）钻孔与注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔分两序进行注浆；
4）注浆孔采用止浆塞进行注浆施工；
5）在钻孔过程中遇到较大突水时，应立即停止钻孔进行注浆；
6）一孔段的注浆作业一般应连续进行直到结束，不宜中断，应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。
4.3注浆过程控制
1）注浆过程中，要随时注意泵压及流量变化，若吸浆量很大或压力突然下降，注浆压力常时间上不去，应查明原因，如工作面漏浆，可采取封堵措施，如跑浆可通过调整浆液配合比等措施，必要时采用间歇注浆，已达到注浆目的。
2）在注浆过程中严格按照施工组织设计进行，按照设计方案及相关规定、规范办理。
4.4注浆结束标准
4.4.1单孔结束标准：
1）注浆压力逐步升高至设计终压，并继续10min以上；
2）注浆结束时的进浆量小于5L/min。
4.4.2全段结束标准：
1）所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注现象；
2）检查孔涌水量小于0.2L/m.min;
3）检查孔钻取岩芯，浆液充填饱满；
4）浆液有效扩散半径不小于设计量。
5.结束语
帷幕注浆技术是固结岩体的有效技术措施，但地下隐蔽工程，施工过程中可变因素很多，如参数选择、施工人员经验素质、钻孔注浆设备及器材的选择、加工等 ，这些因素的变动都会对注浆效果产生影响。目前特殊地层注浆尚无成型标准所参照，施工中必须严密观察地质变化情况，随时做好参数调整，消除不利因素影响。因此帷幕注浆工艺的更完善、更合理，注浆技术水平的提高，探求综合的最优方案是今后长期任务。