管棚內(nèi)灌注砂漿施工方案一、工程概況本工程為隧道管棚支護體系施工，采用Φ108mm×6mm熱軋無縫鋼管作為管棚主體結(jié)構(gòu)，鋼管長度20m，環(huán)向間距30cm，外插角3°~5°，布置于拱頂180°范圍。管棚鋼管采用梅花形布置注漿孔，孔徑10mm，孔間距50cm，尾部2m設(shè)置止?jié){段。管棚施工完成后需進行管內(nèi)砂漿灌注，以增強結(jié)構(gòu)整體剛度，灌注材料采用M20水泥砂漿，設(shè)計單根鋼管注漿量0.992m3，注漿壓力控制在0.5~1.2MPa。二、施工準備（一）材料準備鋼管材料采用Φ108mm×6mm無縫鋼管，每批材料需提供出廠合格證及力學(xué)性能檢測報告，進場后進行外觀檢查，確保無裂紋、銹蝕及變形，鋼管直線度誤差≤1‰。注漿材料水泥：選用42.5級普通硅酸鹽水泥，細度模數(shù)≥320m2/kg，初凝時間≥45min，終凝時間≤600min。砂：采用中粗砂，粒徑0.3~0.5mm，含泥量≤3%，有機質(zhì)含量≤1%。外加劑：摻加緩凝劑（摻量2%~3%水泥重量）及減水劑（摻量0.5%~1%），緩凝劑選用木質(zhì)素磺酸鈣，減水劑采用萘系高效減水劑。水：采用飲用水，pH值7~8，氯離子含量≤500mg/L。（二）設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途注漿泵KBY50/70雙液泵2臺砂漿灌注主設(shè)備高速制漿機ZJ-4001臺砂漿攪拌儲漿桶1m32個漿液儲存注漿記錄儀全自動型1臺注漿壓力、流量實時監(jiān)測地質(zhì)鉆機XY-2PC1臺管棚鉆孔水準儀DS31臺高程控制經(jīng)緯儀DJ21臺孔位定位（三）作業(yè)平臺搭設(shè)采用落地式滿堂腳手架搭設(shè)施工平臺，立桿縱距1.5m，橫距1.05m，步距1.8m，掃地桿距地面20cm，平臺腳手板采用5cm厚木板滿鋪，外側(cè)設(shè)置1.2m高防護欄桿及擋腳板，腳手板搭接長度≥20cm，每5m設(shè)置剪刀撐加固。三、施工工藝流程（一）管棚鉆孔及安裝測量放樣根據(jù)設(shè)計圖紙在導(dǎo)向墻上標記孔位，采用全站儀測定孔位坐標，孔位偏差≤5cm，外插角偏差≤0.5°。鉆孔施工采用地質(zhì)鉆機鉆孔，開孔時低速低壓（轉(zhuǎn)速50r/min，壓力0.5MPa），鉆進20cm后轉(zhuǎn)入正常參數(shù)（轉(zhuǎn)速150r/min，壓力1.0~1.5MPa）。鉆孔直徑127mm，孔深24.5m（超管長0.5m），終孔后采用清孔器進行掃孔，確?？變?nèi)無沉渣。鋼管安裝鋼管采用絲扣連接，單節(jié)長度6m，接頭處纏繞生料帶密封，相鄰鋼管接頭錯開1m以上，同一斷面接頭數(shù)量≤50%。安裝時采用鉆機頂進法，鋼管頂進過程中每5m進行一次孔斜測量，徑向偏差≤20cm。（二）砂漿配合比設(shè)計基準配合比水泥:砂:水=1:1.5:0.6（重量比），外加劑摻量按前述要求添加，砂漿稠度控制在100~120mm，初凝時間≥6h，28d抗壓強度≥20MPa。現(xiàn)場試配調(diào)整施工前進行3組試塊試驗，根據(jù)實測強度及工作性調(diào)整配合比，若流動性不足可適當(dāng)增加減水劑摻量，若初凝時間過短可提高緩凝劑摻量。（三）注漿施工止?jié){處理鋼管安裝完成后，在孔口采用速凝水泥砂漿（水灰比0.5:1）封閉管棚與鉆孔間隙，封閉長度≥50cm，待強度達到5MPa后方可注漿。注漿順序采用“跳孔灌注、先兩側(cè)后中間”原則，分兩序施工：Ⅰ序灌注奇數(shù)孔，Ⅱ序灌注偶數(shù)孔，相鄰孔灌注間隔≥4h。同一根管棚采用后退式分段注漿，分段長度3m，自孔底向孔口推進。注漿操作管路連接：注漿管采用Φ50mm高壓膠管，連接前進行耐壓試驗（試驗壓力2MPa，持壓5min無滲漏）。漿液攪拌：先加水及外加劑攪拌30s，再加水泥攪拌60s，最后加砂攪拌120s，攪拌速度≥1500r/min。壓力控制：初壓0.5~0.8MPa，流量10~15L/min；終壓1.0~1.2MPa，流量5~8L/min，持壓15min后停止注漿。排氣處理：在鋼管頂部設(shè)置Φ10mm排氣孔，注漿過程中待排氣孔溢出純漿液后關(guān)閉閥門。（四）特殊情況處理注漿壓力不上升原因：地層存在大裂隙或漿液稀釋。處理：①摻入速凝劑（水玻璃體積比1:0.5）；②采用間歇注漿法，每灌注30min停灌20min；③調(diào)整水灰比至0.6:1~0.8:1。壓力驟升后驟降原因：管路堵塞或地層坍塌。處理：①立即停機檢查管路，清除堵塞物；②采用高壓水沖洗（壓力1.5倍注漿終壓）；③坍塌段采用水泥-水玻璃雙液漿（體積比1:0.5）固結(jié)。注漿量超限當(dāng)注漿量達到設(shè)計值150%仍未達終壓時，應(yīng)停止注漿，24h后進行二次注漿，二次注漿采用劈裂注漿法，開口壓力1.5~2.0MPa。四、質(zhì)量控制（一）過程控制要點材料檢驗每批水泥、砂進場后抽樣送檢，水泥檢驗安定性、強度，砂檢驗級配、含泥量，外加劑檢驗減水率、緩凝時間，檢驗頻率每200t為一批。注漿參數(shù)監(jiān)控實時記錄注漿壓力、流量、注漿量，繪制P-Q-t曲線，當(dāng)參數(shù)異常時立即停機分析，調(diào)整后重新施工?？孜黄羁刂沏@孔過程中每5m測斜一次，徑向偏差≤20cm，角度偏差≤0.5°，超差時采用導(dǎo)向糾偏法調(diào)整。（二）驗收標準砂漿性能28d抗壓強度≥20MPa（每組3個試塊，試塊尺寸70.7mm×70.7mm×70.7mm）。漿液密度≥1.8g/cm3，初凝時間≥6h，終凝時間≤12h。注漿飽滿度采用超聲波檢測，空洞面積≤5%管棚截面積，不密實段進行補注漿。管棚剛度加載試驗：在管棚中點施加豎向荷載，撓度≤L/200（L為管棚跨度），卸載后殘余變形≤0.2mm。五、安全與環(huán)保措施（一）安全防護高空作業(yè)作業(yè)平臺設(shè)置1.2m高防護欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)，人員佩戴雙鉤安全帶，平臺腳手板采用防滑木板并固定牢固。機械操作注漿泵操作人員需持證上崗，泵體壓力表定期校驗（每月一次），管路接頭采用防脫裝置，注漿時嚴禁正對孔口站立。用電安全施工用電采用TN-S系統(tǒng)，配電箱設(shè)置漏電保護器（動作電流30mA，動作時間0.1s），電纜架空高度≥2.5m。（二）環(huán)保要求噪聲控制鉆機、注漿泵設(shè)置隔音罩，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB，夜間施工辦理夜間施工許可并公告周邊。廢水處理制漿廢水經(jīng)三級沉淀池（池容5m3）處理后排放，沉淀池每月清淤一次。固廢處理廢漿液、鉆孔棄渣集中堆放，含水率≤30%后運至指定棄渣場，運輸車輛覆蓋篷布防止遺撒。六、施工進度計劃施工階段工期（天）主要工作內(nèi)容施工準備7材料進場、設(shè)備調(diào)試、平臺搭設(shè)管棚鉆孔15測量放樣、鉆孔、清孔鋼管安裝10鋼管連接、頂進、止?jié){處理砂漿灌注12制漿、注漿、二次補漿質(zhì)量檢測3強度試驗、超聲波檢測、驗收場地清理3設(shè)備退場、垃圾清運總工期：50天（不含雨天及不可抗力影響）七、驗收資料施工記錄管棚鉆孔記錄表（含孔位、孔深、偏斜值）注漿參數(shù)記錄表（壓力、流量、注漿量）砂漿試