简述隧道加固施工方法
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关键词：小导管超前注浆、回填注浆、湿喷混凝土
中图分类号：U45 文献标识码： A 文章编号：
一 小导管超前注浆
小导管超前注浆加固技术是浅埋暗挖隧道在软弱围岩施工中非常重要的手段之一，小导管不仅起到了超前管棚的作用，而且通过注浆工艺改善了围岩的自稳能力，此技术对于隧道开挖防坍、防塌、控制围岩变形及地表沉降明显的作用。本区间工程全线均采用小导管超前加固。
1小导管制作
超前小导管采用Ф32×3.25mm普通水煤气管，管长3.0～3.5m，注浆管一端做成尖形，另一端焊上铁箍，在距铁箍端0.5～1.0m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔100～200mm呈梅花形布设，孔位互成90°，孔径6～8mm。注浆钢管应沿隧道开挖轮廓线布置，外插角一般取5°～10°，处理坍体时可适当加大。纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1m。注浆小导管环向间距应按设计要求或通过试验确定，无试验条件时，视地质条件按0.2～0.4m选用。注浆试验的主要目的是选定注浆压力p、注浆半径r及注浆量。在选定注浆半径r后，可按两圆相交形成厚度等于30cm确定孔距。
2超前预注浆浆材及配合比选择
粉细砂层颗粒细小，用普通水泥浆只能进行劈裂注浆。对于无水的粉细砂层，可考虑使用改性水玻璃浆液；而对含水粉细砂层来说，应用改性水玻璃效果也不理想。为了应付各种情况，在浆材选择上准备了几种方案，开挖后如果无水，可考虑使用改性水玻璃浆，如果粉细砂层被水浸泡，在拱顶部位考虑使用一部分超细水泥、水玻璃浆液；在中下部位置考虑使用普通水泥水玻璃浆液，并在水泥浆中加少量膨润土，以增加可灌性。总的原则是浆液要满足固结地层，防止涌水的需要。
(1) 水泥水玻璃浆
超细水泥浆水灰比：1:1～1.2:1在施工中可依据现场情况适量调节；
普通水泥浆水灰比：1:1～1.5:1在施工中可依据现场情况适量调节；
膨润土掺入量（占水泥重量）：5%；
水玻璃浆浓度：35Be°；
水泥浆与水玻璃浆双液比：1:1～1:0.6施工中可以调节。
(2) 改性水玻璃浆
水玻璃原浆浓度：35Be°；
改性剂的浓度：20%；
改性水玻璃浆的酸碱度：PH=3～4。
3注浆
(1) 钻孔、打小导管。
(2) 注浆：注浆前先挂网喷混凝土封闭掌子面以防漏浆，对于强行打入的钢管应先冲净管内积物，然后再注浆，注浆顺序由下向上，浆液用搅拌桶搅拌。注浆时将两种不同的浆液分别放在两个容器内，使用双液注浆泵按配合比分别吸入两种浆液，两种浆液在混合器混合后注入地层。初凝时间可用不同配合比和少量磷酸氢二钠来控制。
二 回填注浆技术
隧道的回填注浆具有堵水、加固结构、改善结构受力条件和控制地层沉降等多重作用。根据回填作用部位和目的不同，回填注浆又可分为初期支护回填注浆和二次衬砌背后回填注浆，由于注浆工艺、注浆机具和注浆目的等内容都较为一致，因此对回填注浆技术统一叙述如下。
1回填注浆孔的布置
(1)注浆孔布置于拱顶，初期支护背后注浆孔孔距3～5m/组，二次衬砌背后注浆孔孔距6m/组，每组3个，梅花形布置，布孔以避开环向施工缝为宜。
(2)注浆管采用φ42（或φ25）普通焊接钢管，均采用预埋方式布管。
(3)将注浆孔编号，先注奇数孔，后注偶数孔，这样可使各孔注浆达到互补作用，提高注浆效果。
2注浆工艺流程
3.注浆浆液配制
根据既有工程经验，选择水泥浆液或高标号水泥砂浆作为背后回填浆液较为适宜。
水泥浆水灰比宜为1:1～1:1.5，水泥选用425#硅酸盐水泥，内掺水泥用量9%的Fs-1防水剂及聚丙稀酰胺（水用量的0.5～1‰，拌浆前先溶于水），或内掺高强无收缩外加剂XPM。
3注浆压力
回填注浆压力不宜过高，只要能克服管道阻力和二衬与初期支护防水板之间空隙阻力即可，压力过高易引起初期支护或衬砌变形。采用注浆泵注浆时，紧接在拱顶注浆处的压力宜控制在0.2～0.6Mpa，不得超过0.6Mpa。
4注浆施工
(1)注浆之前，清理注浆孔，检查注浆泵及压力表，安装好注浆管，保证其畅通，必要时应进行压水试验。
(2)注浆必须连续作业，不得任意停泵，以防浆液沉淀，堵塞管路，影响注浆效果。
(3)注浆顺序
注浆应由低处向高处，由无水处向有水处依次压注，以利充填密实，避免浆液被水稀释离析。当漏水量较大，则应分段留排水孔，以免高水压抵消部分注浆压力，最后处理排水孔。
(4)注浆时，必须严格控制注浆压力，以防大量跑浆和使结构产生裂缝。
(5)在注浆过程中，如发现从施工缝、混凝土裂缝少量跑浆可以采用快凝砂浆勾缝后继续注浆，当冒浆或跑浆严重时，应关泵停压，待一、二天后进行第二次注浆。
三 湿喷混凝土施工技术
1湿喷混凝土施工具有粉尘少、回弹少、水灰比可控、一次喷射混凝土较厚等优点。2.湿喷混凝土施工方法
(1)喷射机械安设调整好后，先注水、通风，清除管道内杂物，清扫施喷面松散土体。
(2)喷射混凝土大堆料要储放于储料棚内，避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起的泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。
(3)喷射前，先开速凝剂阀门，后开风，再送料，以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。严禁随意增加速凝剂掺量，尽量用新鲜的水泥，存放较长时间的水泥将会影响喷射混凝土的凝结时间。
(4)喷射机的工作风压严格控制在0.3～0.4Mpa范围内。严格控制好喷嘴与受喷面的距离和角度。喷嘴与受喷面垂直，有钢筋时角度适当放偏30°左右，喷嘴与受喷面距离控制在1.0～1.2m范围内。喷射顺序自下而上，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形长度3～4m。
(5)喷射混凝土由专人喷水养护，以减少由于水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作上标识，进行观察和监测，确定其是否继续发展并找出原因进行处理。对不再发展的裂纹，采取在其附近加设土钉或加喷一层混凝土的处理办法处理，以策安全。
(6)用预埋检测桩法测设喷射混凝土厚度，不够设计厚度的重新加喷补够。
(7)试验室负责优选喷射混凝土配合比和施工控制。施工中按配合比称料拌合，严格控制外加剂的掺量，确保喷射混凝土强度符合设计要求。
【参考文献】公路隧道施工技术规范，JTJ042―94