关键词：隧道施工；超前预注浆；施工安全
引言
随着“一带一路”倡议的提出，大量公路隧道即将投入建设。隧道常穿越软弱破碎地层，注浆治理方法作为解决富水软弱地层地质灾害问题的有效方法，被广泛应用于工程建设中。注浆工作开始之前，需要人员、机械设备及物资等方面的准备，需根据现场条件和工程要求，在隧道外设置洞外制浆站，隧道内设置钻孔施工场地、洞内制浆站、注浆材料存储台等各种不同功能分区，相互配合，以保障注浆作业的顺利实施。
1隧道超前预注浆材料的选用原则
注浆目的是为了提升施工安全，为了达到良好的效果在施工过程中对超前预注浆材料的选择必须经过反复细致的考量，根据实际的施工环境和施工条件，综合性地对注浆材料的渗透性、渗透系数等指标做出选择。在保证经济效益的同时也要注意以下原则：（1）在围岩能发育出裂缝的地带，拥有良好可注性的地层，在注浆的时候选用较为普通的水泥浆液或者是水泥——水玻璃浆液。（2）在黏土含量不超过2%的粉细砂地层中，或者是围岩裂缝发育一般以及地层可注性一般的情况下，在注浆的时候可以采用超细水泥浆液或者是TGRM超细双液型水泥基等特殊注浆材料。（3）土体中若是含有大量的水分或者高压，在注浆的时候可以选用HSC超细高早强型水泥浆液或者是化学浆液。（4）在实际的施工过程中，要以实际的施工特点和隧道地质环境作为出发点，结合注浆试验的实际成果选择注浆材料，配置浆液。
2隧道超前预注浆施工工艺
2.1注浆前准备工作
（1）超前钻探。工作面回采前，在工作面煤墙布置水平探眼，以确定陷落柱具体位置。（2）设备设施及支护材料的准备。为保证安全生产，满足现场需要，必须在回采前准备如下材料。工作面低洼点安放风泵、隔膜泵及排水管备用。进风顺槽超前棚内备用割管工具、破岩工具。（3）预注浆加固。根据地质资料，工作面回采后，进行预注浆加固；并经现场揭露校正陷落柱边界，提前对陷落柱边界的煤岩分界处进行注浆。另外，工作面回采揭露陷落柱以后，根据工作面揭露的陷落柱岩石破碎及胶结情况进行注浆。
2.2注浆材料选择
根据隧道治理段复杂的水文地质条件和注浆方案，按照不同的注浆技术要求选用以下注浆材料：单液水泥浆、水泥水玻璃双液浆、硫铝酸盐水泥、新型可控速凝膏状体注浆材料（GT—1型），注浆过程根据注浆压力变化、耗浆量、钻孔揭露地层情况、钻孔次序和加固要求等选择材料，以浆液扩散范围与加固体强度为主要控制指标。
2.3钻孔、注浆施工要求
在整个施工过程中，钻孔的质量十分重要，所以在施工前要对钻杆的方向和钻杆的角度进行调整。以设计的参数为基准，要注意孔口和钻杆之间的偏差，偏差不能太大，一般允许的范围是4～5mm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆开钻的时候钻进的速度用低档，以5m为一个单位，当钻到一定深度后可适当提速，并加大钻孔压力。每完成一个单位的钻进任务，要检查钻孔的角度是否达到技术要求。先完成顶部的工作，后完成底部的操作，这是施工工序的原则，不能违反。钻孔任务完成以后就可以放入钢管。在考虑钻孔角度的时候要做到灵活调整，依据岩层的厚度在10～15°之间进行调整。单次的钻孔任务完成以后接着进行送管操作。
2.4隧道超前预注浆施工中制浆及注浆设备选择
施工现场制浆设备采用一级和二级搅拌系统，一级搅拌系统转速相比较于二级搅拌系统每分钟的转速要高很多，施工现场一级搅拌系统拥有比较大的发热量，在搅拌3～4min之后再将浆液倒入到二级搅拌系统中。在搅拌系统的高速运转之下，让固体和液体物质充分融合，融合完成之后再从搅拌设备中流入到灌内，让浆液再得到进一步搅拌，多次循环搅拌而成的浆液会具备更加良好的流动性和稳定性。这两种系统在实际的使用过程中能充分发挥其工作性能，配合使用配置出稳定性和连续性的浆液。在青岛胶州湾海底隧道建设中就采用这种制浆及注浆设备，效果很好。在注浆设备中还要准备注浆泵，按照结构形式分为三种类型，即偏心螺杆泵、柱塞泵和活塞泵。其中偏心螺杆泵注浆压力是比较低的，不能有效调节压力和流量。设备出现故障维修的时候成本投入很高，但是偏心螺杆泵的相对来说购置费用不高，使用的范围主要是低压注浆中。柱塞泵是通过机械传动，为了降低脉冲流动，在一般情况下会使用2个或者3个柱塞，但是其缺点是压力流量配比不能无级调速。活塞泵是当今隧道超前预注浆工程中使用最为广泛的全液压注浆泵，本质上是单缸或双杠作用之下的往复式活塞泵，工作原理是借助于液压传动，注浆初期压力低排量较大，便可以借助于活塞泵的压力和流量进行调节，当后期注浆压力排量上升以后，适当再调节活塞泵压力与流量。
2.5支架验算与搭设
高墩施工的支架验算与搭设需要具备必要的基础支撑。首先，支架验算和搭设之前，要明确支架的作用是为垂直运输和施工操作等提供支撑，为了保证浇筑过程中桥梁不发生变形，需要保障支架在纵、横、斜方向均具有充足的刚度、强度及稳固性，将其沉降值控制在允许范围内。其次，在支架搭设过程中，要清平基土并夯实处理，之后将脚手架与墩柱承台紧密连接在一起。然后，搭设碗扣件支架（单排或双排任意选择）。在这一过程中，需要将横杆与立杆间的距离控制在1.2m左右，横杆和立杆的排间距以0.9m为宜。最后，在扣件搭设前完成支架受力验算。支架体的力传导是操作平台中各种荷载横向传至水平杆后所产生的，在传至纵向的水平杆之后需要有效传至地基中。立杆的底段在支架中受力通常较大，因此主杆底段与地基的验算处理的也是一项重要内容。在高墩施工的支架验算与搭设过程中，需要注意的是，结构配件与操作平台上的水平风荷载等属于当前受力计算的重点内容，在计算处理阶段，需要明确其计算目的保证工程的安全性。
结语
综上所述，建设隧道是实现两地沟通的最便捷途径，隧道施工技术要求极高，在施工之前做好安全防护工作是重中之重。超前预注浆工作能够为施工安全、提升隧道施工工期提供强有力的技术保证。随着科学技术发展，超前预注浆技术也得到了发展和进步，在现场施工已逐渐成熟。隧道施工人员及时总结注浆工程经验，不断改进方法，为获取最佳注浆效果，为展开快速安全施工打下基础。
参考文献
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论文作者:高春华
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷20期
论文发表时间:2019/12/2
标签：注浆论文; 隧道论文; 浆液论文; 超前论文; 钻孔论文; 支架论文; 工作面论文; 《工程管理前沿》2019年5卷20期论文;