关键词:地铁建设;注浆封底;降水;加固;建筑安全
引言
在地铁的土建施工中应用注浆技术,主要是为了巩固地铁土建工程的稳定性。在注浆工程的施工过程中注浆技术的应用需要具备一定的条件。在注浆施工工艺的推进过程中,需要注意地质条件,施工条件以及物理化学等相关技术的应用。注浆技术的实际应用中,一定要按照科学的方法进行施工才能保障地铁土建工程具有科学化的要求。在施工的过程中关注工艺的应用,关注材料的使用,更要关注注浆技术实际的作用和价值。
1工程概述
某地铁区间总长254m,标准段宽11.1m,结构总高13m,底板埋深16.0~17.5m。区间为地下双层单跨箱形框架结构,围护支撑体系为800mm厚地下连续墙+1道混凝土支撑+2道φ800,t=16钢支撑,连续墙幅间采用柔性锁口管接头。
2地铁盾构同步注浆技术原理
盾构施工工艺是暗挖法的一个分支,其采用的基本设备是盾构掘进机,这样可以让施工过程达到全面机械化,各部分流程如下:掘进、组装管片、注入浆体、盾尾脱出、浆体丧失流动性。在地下交通建设中利用盾构施工工艺,可保证陆地的交通稳定,并且该工艺能够避免地下水渗出,防止地面沉降,降低施工噪声,将振动集中于竖井口周围,埋深隧道可保证工程造价不会超支,提高建设安全系数。由地铁盾构施工示意图可以得到,盾构机刀盘的直径通常都比管片衬砌外径要大,一旦盾尾中的管片出去,管片和围岩内部就会产生一些空间,一般其长度是8~16cm,这时岩体周边不存在一切支护部分,会产生移位的情况,这样一来就会让地表沉降,进而提高施工过程的风险系数。
3施工流程
(1)双重管后退式注浆施工工艺流程:测量定位—钻机就位开始钻孔—安设双重管—投套壳料—封口—安装拔管器—配制浆液注浆—注浆完成。(2)注浆量计算加固土体孔隙率0.4,浆液损耗率0.1%,填充率0.9。(3)施工安排以实际进场时间为准,平均每天完成32个孔(钻孔、注浆),预计5个月完成。
4施工技术
4.1技术要点
第一步,合理设计注浆参数,确保浆料配比的科学性,要对各项参数进行严格的检验测试,确保符合施工要求。通常采用以水泥与水玻璃为原料的双浆液,水灰比控制在0.6∶1~1∶1之间,可以根据实际情况进行适当的调整。掌握施工现状并对注浆工作进行不同时段的现场试验,确保注浆压力大于水压力。通常注浆压力要比水压力高2~3倍。水泥可以选用硅胶水泥,水玻璃模数在2.4~3.4之间,波美度为35;第二步,测试注浆参数。在实际挖掘的过程中,水压会随着施工时长、场地的变化而产生变化,所以要测试各施工时段的水压,做好勘察工作,将水压控制在注浆压力的3倍左右。在注浆实验的过程中,可以先选择3个浆孔,调配3个不同配比的浆料,其水灰比分别是0.6∶1、0.8∶1、1∶1。要先采用浓度较小的浆液进行注浆,再选用大浓度浆液,根据注浆数量与压力的变化进行浓度的调整,如果压力变化并不明显,可以增加注浆量和浓度,提升压力上升速度。第三步,加工导管和孔洞布置。要最做好技术把控做好,减少漏装问题。可以选择管壁厚度为5mm的无缝钢管,管口直径为108mm,长度为4m。注浆管可以选择管壁厚度为2mm,管口直径和长度分别为4.8mm和6m。
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4.2注浆材料
(1)注浆加固范围内地质结构主要为砂层,所以采用水泥加添加剂与化学浆的混合液。A液:水泥浆采用普通硅酸盐P·O42.5水泥,配合比为水∶水泥=1.5∶1~0.8∶1。在水泥浆液中添加减水剂等添加剂;B液:水玻璃采用浓度42Be’,稀释成35Be’;C液:速凝剂,35kg固化剂能配置3000L浆液。注浆时根据现场情况决定注浆种类,压力小时采用B液与C液,压力大时选用A液,B液与C液配比为1∶1。配制双液浆浆液凝胶时间:B液与C液为2~10s,A液与B液为30~90min。为满足注浆固结的目的,需要按照一定的顺序进行浆液配制。(2)浆液搅拌。在搅拌桶中按每次搅拌体加入所需水量,开动搅拌机,再加入水泥搅拌3min以上。
4.3注浆量与注浆压力
注浆控制的内容是注浆量和压力的管理。管理注浆压力要确保压力符合要求,再调整注浆量;管理注浆量要确保注浆量符合要求来进一步修正压力数值。一般来说使用下列两类手段:(1)注浆量的控制牵扯到许多方面,比如地表渗透、掘进路线和浆体类别等,因此难以精确得到具体注浆量。(2)注浆压力要结合环境土和水的压力、浆体性能、管片强度和盾构方式等方面来管理,施工人员一般凭借其自身的经验,将注浆压控制在100~300kN/m2,空隙水压控制在200kN/m2。但还是要结合工程实际情况,经过数次实验来选择最合适的指标,确保项目顺利完成。
4.4保护地层质量的注浆
要改变地层的力学性质进行注浆主要是指有的地区土质松软,承载力无法达到地铁土建的要求,那么,在这个地区要实施交通地铁规划,就要在土建工程中采用注浆加固的方式,通过技术性的操作使土层结构的双侧利益都能够增强强度,通过注浆的方式能够使表面的强度增强。地铁的稳定运行过程中,注浆技术的价值就会得到进一步的凸显。
4.5异常情况处理
1)冒浆。注浆过程中要认真观察地层变化情况,由于浆液的进入,引起地层变化,封闭强度较低的地方,可能首先会冒出浆液,这就需要在冒浆处加以堵塞,必要时采取间歇注浆方式,以保证浆液有效注入沙层。2)注浆压力变化。注浆过程中,压力要在控制范围内。如果压力过低应该检查是否有漏浆之处,或浆液通过地下某些管道流走;压力过高应检查管路或混合器是否被堵塞。注浆开始压力较低,随着围岩孔隙被填充,需要压力劈开裂隙才能继续进浆。施工时需要观察好注浆终压不能高于规定的注浆压力值。3)注浆量调整。观察地层注浆量是否满足加固效果,采用隔孔注入方式,这样既避免注浆孔互相影响,又使后注孔起到补充先注孔的作用,保证土体浆液扩散均匀,注浆效果好。4)注浆泵异常。在注浆过程中,注浆泵会由于管路故障而提高压力,机器发出异常声音,压力表指示压力上升,如果不及时处理会产生高压伤人危险。此时必须停泵卸下注浆高压软管,冲洗清理管路,或清理混合器,检查故障部位,并予以处理,冲洗干净后再继续工作。
结束语
综上所述,在地铁施工的过程中采用注浆技术,主要是可以通过注浆技术保障地铁建设的安全性和稳定性。在注浆工艺施工的过程中,通过管道将注浆液体以渗透的方式取代土地填充进岩缝中,能够使水分和空气赶出,在人工控制的前提下,使原本存在的结构更加坚固,使地铁的土建工程能够呈现出整体性发展和闭合性发展的状态,以维护地铁工程的质量。注浆技术的应用需要对土质环境和施工环境有明确的认知,在施工过程中需要掌握好注浆技术的应用流程和材料要求,以保障注浆施工能够真正促进土建工程的稳定性发展。
参考文献
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[4]何伟.地铁盾构隧道掘进中同步注浆施工技术[J].城市住宅,2019(6):193-194.
论文作者:任玉
论文发表刊物:《城镇建设》2019年20期
论文发表时间:2019/12/9
标签:注浆论文; 浆液论文; 压力论文; 地铁论文; 盾构论文; 过程中论文; 技术论文; 《城镇建设》2019年20期论文;