鐵路隧道防寒注漿施工工藝研究

邰皓　張浩軍

摘 要：中交隧道局承建的哈牡客運專線六標的紅旗溝隧道處于嚴寒地區，隧道洞口1000m范圍Ⅲ～Ⅴ級圍巖暗挖段拱墻采用徑向注漿填充圍巖裂隙、封堵地下水，達到不滲水狀態，以防止凍害發生。本文從工藝流程、施工方法及要求、人員和設備配置以及質量控制等方面對防寒注漿施工工藝進行了系統的研究和總結。

關鍵詞：隧道；防寒注漿；施工工藝；徑向注漿

1 工程概況

我公司承建的哈牡客運專線六標的紅旗溝隧道位于黑龍江省海林市橫道河子鎮，隧道起訖里程DK238+250～DK242+663，全長4413m。設計為單洞、雙線隧道，線間距4.6m，隧道最大埋深230m，隧道處于嚴寒地區，土壤最大凍深為191cm。隧道洞口1000m范圍Ⅲ～Ⅴ級圍巖暗挖段拱墻采用徑向注漿填充圍巖裂隙、封堵地下水，達到不滲水狀態，以防止凍害發生。

2 施工準備

2.1 內業準備。（1）熟悉施工圖紙，施工技術指南、質量驗收標準及其他相關技術規范。（2）認真調查隧道圍巖地質情況、了解施工條件、技術水平和設備裝置的施工參數。（3）制定施工安全保證措施，提出應急預案。（4）對施工人員進行技術交底，對參加施工人員進行上崗前技術培訓，考核合格后持證上崗。（5）收集鋼管、水泥漿、壓漿機等進場合格證及試驗資料。

2.2 外業準備。（1）孔口管、注漿材料等施工材料的采購，鉆孔、注漿等設備的選用與采購。（2）使用材料的試驗檢測。根據各洞口實際情況進行壓水試驗，確定水泥漿液的配合比設計。（3）水、風、電的設置，其他輔助措施的準備。（4）對防寒徑向注漿的施工里程與孔位進行測量放樣。

3 技術要求

（1）本道工序在隧道初噴混凝土強度滿足設計要求時進行。（2）隧道防寒徑向注漿范圍為開挖輪廓線外3m，注漿孔按漿液擴散半徑2m設計，注漿孔按梅花樁型布置，孔口環向間距為200cm，孔底環向間距約280cm，縱向間距200cm。（3）注漿孔采用風鉆開孔，孔徑52mm。（4）孔口管采用ф50mm，壁厚3.5mm的熱軋無縫鋼管，鋼管長1m，孔口管應埋設牢固，并有良好的止漿措施。（5）注漿采用水泥漿，注漿壓力按1～1.5Mpa。（6）注漿前應進行壓水試驗，據此修正注漿參數。

4 施工程序與工藝流程

4.1 施工程序。施工準備（初期支護強度達到施工要求）→測量放樣（確定孔位）→鉆孔→壓水試驗→漿液配置→孔口管安裝→注漿→檢驗。

4.2 工藝流程。

5 施工工藝

5.1 施工準備。注漿孔位布置應遵循“分段，分批，逐步加密”的原則，采用全站儀結合鋼尺在初支面上按設計要求放設孔位，注漿孔呈梅花形布置，環向、縱向間距200cm。

5.2 鉆孔。初期支護施工完畢并且強度達到施工要求后，利用作業臺車采用人工風鉆鉆孔。鉆孔孔徑52mm，孔深3m；按梅花形布置，孔口環向間距200cm，孔底環向間距280cm。

5.3 孔口管安裝。孔口管采用φ50mm，壁厚3.5mm的熱軋無縫鋼管制作，長度1.0m。孔口安裝止漿塞或止漿閥。利用風鉆把孔口鋼管送入孔內，孔口管與孔壁之間采用錨固劑塞實固定。

5.4 配制漿液。注漿采用水泥漿，注漿前進行壓水試驗，據此修正注漿參數。

5.5 徑向注漿。注漿采用水泥漿，注漿前進行壓水試驗，據此修正注漿參數。注漿前掌子面應噴射混凝土封閉，防止掌子面處溢漿。注漿前進行管路調試，檢查注漿管路及設備，確保注漿壓力表完好，注漿前孔口管埋設牢固，并安裝止漿管。注漿順序應由下往上，由水少處到多水處，實行隔孔跳排注漿。注漿孔壁與鋼管之間填實，孔口設止漿塞可利用止漿閥保持孔內壓力直至漿液完全凝固。注漿壓力1～1.5Mpa，注漿過程中若發生串漿，則關閉孔口閥門待其他孔注漿完畢后再打開閥門，注漿結束后可使用鉛絲、麻刀、木楔等材料在注漿孔口將間隙堵塞。

5.6 單孔注漿效果檢查。分析法：分析注漿記錄，查看每個孔的注漿壓力、注漿量是否達到設計要求；注漿過程中漏漿、跑漿是否嚴重，從而以漿液注入量估算漿液擴散半徑，分析是否與設計相符。注漿效果如未達到設計要求時，應進行補孔注漿。

5.7 施工要點。（1）徑向注漿孔孔口位置準確定位，與設計位置的允許偏差為±5cm偏角應符合設計要求，每鉆進一段，檢查一段，及時糾偏孔底位置偏差應小于30cm。（2）注漿孔終孔直徑不小于52mm。（3）注漿前在類似地質條件下的巖層中進行注漿試驗，初步掌握漿液充填率，注漿量、漿液配合完凝膠時間，漿液擴散半徑，注漿終壓等指標。（4）鉆孔和注漿順序應由下向上，隔孔跳排鉆注。（5）徑向注漿作業采用全孔一次性注漿方式進行，應盡量避免因機械故障、停電、停水、器材等問題造成的被迫中斷，對于因制止串漿、冒漿等情況中斷時，應先將鉆孔清理至原深度以后再行復注。

5.8 徑向注漿施工注意事項。（1）鉆進過程中遇涌水或巖層破碎造成卡鉆，應停止鉆進，進行注漿，掃孔后再行鉆進。（2）注漿過程中，若壓力突然升高，應停止注漿，檢查后，再行注漿。（3）注漿過程中，注意觀察初期支護的變形情況，準備好加固措施。（4）鉆孔位置要準確，施鉆時鉆機要盡量貼近巖面，以保證開孔質量；換鉆桿時要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等。（5）為減小對圍巖的擾動，施工中宜采用微震爆破開挖，原則上采取短進尺、密布眼、少藥量、弱爆破，同時，要加強爆破震動監測；

6 結語

通過上述的工藝及流程為今后嚴寒地區長大鐵路隧道施工積累了寶貴經驗，為同類隧道施工提供了一定的借鑒。

作者簡介：邰皓（1982.10- ），男，本科，工程師，中交隧道工程局有限公司。