| 一、大量涌水隧道施工1.施工方法 运用新奥法原理，沿隧道开挖轮廓线（含底部）按轴向辐射状布孔（开挖面中心也布孔），进行全断面全封闭深孔注浆固结止水，使 隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕（加固区），切断地下水流通路，保持围岩稳定，增强施工安全。 2.施工工艺 （1）施工程序 （2）超前地质预报对于构造复杂、水量丰富的地层，必须准确预报工作面前方20～25M范围的工程地质和水文地质情况，以便为制定施工方案和确定注浆参数提供依据。 ①钻孔方法：利用液压钻孔台车或YQ-100A施钻深孔，在拱顶、起拱线和隧道中下部位各钻φ76mm孔，孔深超出注浆段5m左右。 ②预报内容：预测工作面前方注浆段长度范围的地质构造和岩性、地下水出露位置和水量大小，以及围岩变化情况。 ③预报方法：采用钻眼排碴取样分析，记录钻速、水质水量变化情况以及开挖后的岩面观测素描，综合判断预报前方水文、地质条件。 （3）钻孔作业①封堵墙（止浆墙）施工：首先按照注浆设计施工封堵墙，封堵墙设于开挖面后端，封堵墙厚0.8～1.0m，用C20砼灌注一次成型。 ②布孔：由测工站在工作平台上，用红油漆在掌子面上按设计准确画出钻孔位置，标注编号。 ③钻孔：A.钻孔时台车大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动而影响施钻精度。 B.钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速。 C.第一根钻杆钻完后，凿岩机与钻杆脱离，使用联接套接第二根，依次接杆直至钻到设计深度。 D.钻孔深度达到设计要求后，凿岩机后退带出钻杆，人工用卡或大扳手卡紧前杆，凿岩机反转，松开连接套卸下钻杆，按同样方法依次拆卸钻杆退出孔外。 E.注浆孔角度参数：仰角、俯角、左偏角、右偏角均控制在最小3°、最大26°内。 ④开孔孔径及深度：注浆孔用φ100钻头开孔，孔内放置长3～6m的φ86钢管（或橡胶止浆塞管）做孔口管，掏孔清碴时用φ76钻头。注浆段长度为20m一环。 ⑤钻孔深度控制：台车大臂按设计布孔位置点对正，用简易垂球量角器测钻杆仰角，调整至设计角度，并在钻杆上安装导向指示器，控制钻孔偏角。 ⑥台车钻孔工作参数：凿岩台车钻孔作业的推进压力2.5～4.0MPa，回转压力5.0～6.0MPa，冲击压力19～20MPa. （4）注浆作业 ①注浆材料：水泥：用425号以上的普通硅酸盐水泥，质量应符合标准。 水玻璃：用出厂浓度42～45Bé，比重1.42～1.45，模数2.4～2.8的水玻璃原液。 拌合水：水质应符合《铁路砼及砌石工程施工规范》中的各项规定。 ②配合比控制：水灰比（W/C）为0.8；水玻璃稀释浓度为25～35Bé；双液体积比（C/S）为1：0.5～0.7.③凝胶与凝结时间控制：为满足浆液扩散半径的要求，采用凝结时间为：一般地段3分钟，富水地段1～2分钟。 施工控制分以下三种：A.水灰比固定，水玻璃浓度不变，变换双浆比例。当水玻璃溶液所占比例由小到大，凝胶时间则由长到短，初、终凝由慢到快。 B.水玻璃浓度不变，双液比例固定，变换水灰比。当水灰比由小到大，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢。 C.水灰比不变，双液比固定，变换水玻璃浓度。当水玻璃浓度由高到低，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢。 ④注浆：连接注浆管路，用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，然后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液冲塞的密实性，核实岩石的渗透性。 对于富水断层破碎带清孔后，先压水泥浆液，再压CS双液浆。 标定注浆泵上电接触点压力表的最大压力指标，泵压后观察压力变化及水泥浆和水玻璃的消耗数量。 记录注浆时间和注浆量。 注浆达到标准后，打开三通混合器的减压阀排浆，卸下混合器换注另一孔。 注浆结束后，拆卸各注浆器件，全部清洗干净，并对注浆泵进行检查保养。 ⑤ 作业方式：注浆方式采用前进式或全孔一次压入式。钻孔过程中未涌水的，就一钻到底，全孔一次压入式注浆；在钻孔过程中，如发现有水，即停止钻孔，采取注一段钻一段的前进式注浆，直至达到设计段长位置。 |
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双头桩机在长江干堤垂直防渗工程中的应用【摘 要】.本文通过双头桩机在长江垂直防渗施工中所遇到的问题，发现原来施工工艺的不合理性，通过现场观察、分析以及试验确定了合适的施工工艺并取得了良好的施工效果。 【关键词】.双头桩机；垂直防渗；工艺改进 1. 工程概况. 荆南长江干堤加固工程，堤身填土由粉质壤土、粉质粘土及砂壤土组成，局部夹粉细砂，土体不均一，密度偏低，局部含腐植物根及砖瓦碎片，一般厚度4～8m。 堤基土层主要包括粉细砂、砂壤土、以及粉质壤土、粉质粘土和粘土。基岩仅在石首河段有零星出露。粉细砂及砂壤土为相对透水层，粉质壤土、粉质粘土和粘土多形成相对隔水层。?. 2. 施工技术参数及施工工艺. 2.1 施工技术参数。 （1）提升搅拌速度（送浆）：1.0m/min （2）转速45r/min （3）泵送浆量：55l/min （4）水灰比：0.8（水泥100kg/m，水80kg/m） （5）水泥浆比重：1.65。? 2.2 墙体设计。 使用的双头深搅桩机（sjb-ⅱ型）的钻头直径为510mm，十字型钻头，两个钻头的轴间距为390mm，移动一次钻机可施工一组两个连续的桩，每组两个桩之间搭接120mm，组内最小墙厚328mm，相邻两组桩中心距771mm，相邻两组桩搭接129mm，组间成墙最小厚度339mm。 传统施工顺序图见图1。2.3 施工工艺的选择。 施工工艺：采用以下四种工艺进行试验施工。 （1）钻进→提升搅拌注浆→下沉搅拌→提升搅拌注浆； （2）钻进→提升搅拌注浆→下沉搅拌注浆→提升搅拌； （3）钻进注浆→提升搅拌注浆→下沉搅拌注浆→提升搅拌； （4）钻进注浆→提升搅拌注浆→下沉搅拌→提升搅拌。 最后确定每施工工艺流程为：钻进→提升搅拌注浆→下沉搅拌→提升搅拌注浆→平移771mm。 2.4 施工中发现的问题。 但是在施工过程中我们发现，虽然双头深搅 桩机的注浆管在两个钻头之间，组内两根桩搭接 良好，但由于十字钻头结构所限，加上堤顶填土的含水量很小、土体干硬，造成部分相邻两组桩桩头部位的搭接处有夹泥现象严重并有蜂窝麻面，有的形成贯通上下游的泥质通道；有时甚至会出现桩位偏差太大的情况，使桩的垂直度难以得到很好的保证，这两个主要问题的存在，在很大程度上影响了防渗墙的质量。对此，我们采取了降低提升搅拌速度、加大注浆量等措施，但效果仍不十分明显。为解决此问题，我们分析了问题所存在的原因，通过现场的观察和试验，认为十字钻头加上堤顶填土的性质造成了施工时的搅拌不均匀，从而形成了桩间搭接处的夹泥现象，遂对其施工工艺进行了改进，提高了成墙质量，取得了良好的效果。? .图2 改进后施工顺序图 . 3. 施工工艺的改进. （1）经过现场对双头钻机性能及成桩实际情况的分析研究，经几次试验以后，我们提出了改进的施工工艺。经过几次现场试验施工，得出了较为满意的施工工艺。 改进后的施工工艺流程为：首次钻进→注浆提升搅拌→下沉搅拌→注浆提升搅拌→平移390mm→钻进→注浆提升搅拌→平移390mm→钻进→注浆提升搅拌……(即先施工1#、2#桩，然后2#、3#桩，然后3#、4#桩，……) 。钻机每次移动一个桩位，其他施工技术参数不变，简单地说就是两个钻头中，一个在钻进注浆搅拌，另一个在复搅注浆搅拌（改进后施工顺序图见图2）。（2）经过现场试验，并对桩头部分开挖检查，效果很好；并且总水泥用量不变，总施工时间没有延长，操作也简单。后进行取芯检验，所得指标完全符合要求，防渗墙的质量大为提高，没有发现桩位偏差现象。双头深搅桩机施工工艺改进后，为了不影响单元放线长度及原施工单元划分方案，钻机每次平移386mm。. 4. 施工工艺改进后的主要优点. （1）部分桩头搭接处的夹泥现象完全解决。每组桩间的搭接都转化为每组桩的内部搭接，增加了搅拌的均匀性。 （2）完全保证防渗墙的最小厚度大于300mm。每个桩的搭接都转化为每组桩的内部搭接，最小厚度为328mm。（3）每个桩都能充分复搅，复搅的深度有保证。只要控制桩的钻进深度，就可保证上根桩的复搅深度。 （4）由于钻进与复搅都注浆并且注浆量基本相同，可以使每根桩水泥掺量更均匀，很好的保证了防渗墙质量。 （5）桩的垂直度问题得到了很好的解决，保证了防渗墙的质量，通过开挖检查以及取芯检验，基本上没有出现桩位偏差现象。. 5. 结论与建议. （1）实践证明，改进后的施工工艺比较好的解决了原来存在的诸多问题，是一种可行性较强的施工工艺。 （2）在进行开挖检查和取芯检验以后，认为防渗墙搭接可靠、连续完整。渗透系数k＜1×10-6?cm/s，墙体垂直度＜0.2%。 （3）根据开挖检查和取芯检验的结果，我们认为既然改进后的施工工艺可以很好的保证防渗墙的质量问题（如桩间搭接、墙体垂直度等），那么就没有必要把桩间搭接的尺寸设置的太大。可不可以在保证墙体有效厚度的前提下，减少桩间的搭接尺寸。对于sjb—ⅱ型双头钻机来说，在保持轴间距不变（390cm）的情况下， 减小钻头直径。这样就可以减少水泥用量，降低施工成本。
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