隧道超前小导管尖头机-品质保证

2.1.2喷射混凝土原料配合比

混凝土的原材料包括水泥、细骨料及粗骨料及外加剂。在材料的等级、性质、强度、质量等方面均需要达到相应的技术指标，具体情况如下：①水泥材料。水泥材料的等级需要超过32.5R，且是低碱普通硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥。该项工程中更使用的是32.5R级普通硅酸盐水泥，其主要技术指标有细度小于4.1%，标准稠度用水量为26.5%，安定性合格，初凝时间为1.5小时，终凝时间为3.5小时，标准情况下抗折强度为8.3，抗压强度为45.2；②细骨料和粗骨料。细骨料需要使用非碱活性的河砂，并要求其硬度较大，没有易冻裂或者容易受到气候影响的矿物质，较为清洁，级配良好，而粗骨料则需要选择非碱活性的碎石或者卵石混合物，要求其级配良好没有冻结物，如冰雪等，其主要的技术指标中含泥量为0.6%，泥块含量为0，坚固性为2.1%，压碎指标为5.1%至7.6%之间，没有碱活性；③外加剂。根据低温早强喷射混凝土的性质，该项速隧道工程开始使用的外加剂是多功能复合外加剂与速凝剂的联合，多功能复合外加剂前能够有效的降低混凝土在液相状态的冰点，使得喷射混凝土的早期强度得到优化，有效的对抗各种恶劣的气候环境；速凝剂则能够让混凝土的硬化速度加快，减少回弹的损失，使得混凝土能够适应含水量较大或者较为潮湿的岩层。

（1）通常用地质岩芯钻配合钻头进行来回扫孔，浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。  

（2）用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

（3）用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。 

5、安装超前小导管

（1）钻孔完成后及时安设小导管，避免出现塌孔。 

（2）小导管顶进采用大孔引导和风钻相结合的工艺，即先钻大于小导管直径的引导孔，利用钻机的冲压力和推力低速顶进钢管。

6.1浆液配置

注浆材料及配合比：注浆采用水泥浆液，水灰比为1：1；注浆压力0.5~1MPa，水泥标号为PO32.5水泥。

单根小导管理论注浆量：  

Q=πR2Lηαβ

式中  

 L——注浆段长度；   

R——浆液扩散半径，取0.6L0 L0为管体间距40cm；        

 H——地层孔隙率，风化岩层2~3%，岩石破碎带取5～8％、砂土取40～60%，粘土取20～40%计算；  

α——浆液有效充填率，取85%； 

β——浆液损耗系数1.05。

6.2注浆管的设置 

注浆采用孔口注浆管注浆，孔口排气管与注浆管，由阀门来控制开关，排气管采用Φ20塑料管，插入孔底5~10cm处，然后连接注浆管等各种管路，利用锚固剂封闭掌子面与导管间的孔隙，防止漏浆。关闭孔口阀门，开启注浆泵进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。

6.3注浆控制

 （1）导管施工完成后开始注浆，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，同时对管口与孔口侧进行密封处理。

 （2）水泥浆液采用拌和机制浆，采用液压注浆机浆液注入导管钢管内，注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后作压浆试验，确定合理的注浆参数，据以施工。

 （3）注浆分两步完成，当 次注浆的浆液充分收缩后，进行第二次注浆，以使导管填充密实。注浆采取注浆终压和注浆量双控措施，注浆压力以0.5~1.0 MPa为宜，持压3~5mm后停止注浆，注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍。若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准。确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。 

 （4）注浆过程应程派专人负责，填写“注浆记录表”，记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，监控连通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。