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摘要：近几年来，随着国民经济的增长，城市地铁大规模建设。为减少对各种环境因素和外在因素的影响，暗挖法施工普遍被采用，为保证施工安全的注浆工艺尤为重要。本文概述了注浆施工工艺，各种注浆工艺适用条件以及达到的目的，并提供了一些相关技术手段和技术参数，为类似条件下的地铁注浆施工提供参考。
关键词：注浆技术；城市地铁；实际运用
一、引言：
目前我国城市地铁建设进程急剧加快，随之而来的各种施工工艺、施工方法日趋成熟稳定。尤其是注浆工艺发展到今天已经趋于多样化，科学化、专业化。各种新老注浆工艺在地铁施工中各展所长，可谓百家争鸣。本文介绍了些典型注浆工艺，浅析注浆工艺在地铁施工中的运用。
二、注浆技术：
注浆技术就是将浆液用压送设备将其注入地层，使其扩散胶凝或固化，以达到加固地层、改良地质、基础托换、密封填充、防渗堵水和控制地表沉降的目的。
注浆技术的应用，因其技术、目的、使用条件等不同，因而注浆工艺丰富多样。
2.1为改良地层的力学性质进行的深孔注浆
为达到改变自然沉积土某一物理力学性能的目的，有时必须采用注浆手段。例如为改变砂卵地层的力学性质采取了WSS深孔注浆。
WSS注浆主要原理是:注浆时,浆液在不改变地层组成的情况下,将土层颗粒间存在的水强迫挤出,使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结,形成劈裂式注浆,达到改良土层性状的目的。其注浆特性是使该土层粘结力(c)、内磨擦角(?)值增大,从而使地层粘结强度及密实度增加,起到加固作用;颗粒间隙中充满固结的浆液后,使土层透水性降低,形成隔水层，起到堵水防渗的作用。
WSS注浆主要流程：
其主要设备有：
机械：TXU—75A型、SYB—60/160型高压泵、SJY—双层立体式搅拌机、BCT—2型流量器
器具：旋转二重管、旋喷液混合器、切换喷头
其它：排水处理装备、测定器具、凝胶时间测定仪
2.2 为了保障初支结构通过粉细砂及中粗砂层而进行的超前注浆
地铁土建施工中，尤其是暗挖施工中，多有遇到地质条件恶劣的砂层。为安全通过流沙层，须进行超前注浆，固结细粉砂带，预防拱顶塌方和涌砂现象。
超前小导管制作及施工：采用φ42无缝钢管，长度和环向间距必须满足设计要求。其施工方法为：小导管制作：管壁每隔10cm～20cm交错钻眼，眼孔间距为φ6～8mm。钻孔及插管：注浆管采用风枪钻孔插打或风枪顶入两种方式进行，土质松软时采用风枪直接将钢管顶入；土质较硬时采用风枪钻孔插管，即沿隧道纵向开挖轮廓线向外以10°～30°的外插角钻孔，将小导管打入地层。堵塞而影响注浆效果，注浆前采用高压风清洗注浆管。
注浆施工前，通过现场多次实验，确定适合隧道施工的现场配合比。水泥为普通硅酸盐水泥32.5R；水玻璃为40 度Be；水泥浆与水玻璃体积比为W/C=1.2:1。实际施工证明，浆液能够注入细粉砂层中，且凝结时间在3～5min之间，流砂现象不再发生，满足施工的需要。隧道开挖后观察，细粉砂带浆脉清晰连续，情况良好，保证了上部土体的稳定。
注浆：在小导管前安设分浆器，一次可注入3～5根小导管，注浆压力由小到大，从开始0Mpa升到终止压力1.5Mpa，稳压3min，流量计显示注浆量较小时，即可结束注浆。必要时可在孔口处设置止浆塞，止浆塞应能承受规定的最大注浆力或水压；注浆时由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆，如有窜浆或跑浆时，采用间隔注浆，最后全部完成注浆。
2.3盾构掘进时进行的同步注浆及二次注浆
盾构施工过程中为了达到防止土壤的流失，地层变形、保障管片精度等目的，掘进过程中采取同步注浆及二次注浆。
2.3.1同步注浆
在正常掘进段，可选用水泥砂浆进行同步注浆，单液浆的选用与隧道质量有着密切的关系，要求在初选时依据试验提供切实可行的数据，达到设计标准。要求在前期做大量的筛选试验工作，并严格控制大样试验及注浆出口压力。
为保证单液注浆的有效性及确保管片不因外来压力而产生变形和损坏，必须严格控制注浆压力，注浆压力应大于土仓压力1～2bar，但必须小于盾尾油脂仓压力。
同步注浆实施时间及浆液性能的选择:
根据公式计算和相关技术要求，注浆量应保证环形间隙理论容积的1.3～2.5倍左右。为了保证掘进中能按上述要求完全注入，采用自动同步注浆和人工管片壁后注浆双重手段。
当盾尾通过洞门密封后开始实施同步注浆。浆液选择水泥砂浆，注浆的主要指标：
胶凝时间：根据地质情况3～10h。
②固结体强度：一天不小于5bar，28天不小于60bar。
③浆液收缩值：大于95％，即固结收缩率小于5％。
④浆液稠度：8～12cm。
⑤浆液比重：要求控制在1.7～2.0g/cm3。
⑥浆液稳定性：倾析率小于5％。
2.3.2二次注浆
同步注浆系统有一定的合理使用范围，在某些敏感区域有一定的局限性，如在渗透系数较大的地层中。由于在此地层中盾构的推进速度相对较快，而自动注浆出口均分布在上部，浆液注入后很难形成单独固化体，尤其是在中下部，形成局部注入盲点。对于注浆系统另外配置了一套人工管片壁后注浆设备，在注浆管理上采用自动与人工注浆相结合，用人工管片壁后注浆系统来填充自动注浆设备的某些地质敏感区域。
2.4 为保护管线进行的地层加固注浆
地铁区间隧道开挖和车站基坑开挖都会不可避免地引起开挖区域一定范围的土体产生沉降和位移。由于地铁通过的区域内有大量的既有管线，过大的地层变形会引起管线破坏，需对地层注浆进行管线保护。
施工中小导洞开挖和初支扣拱都会不可避免地引起开挖区域一定范围的土体产生沉降和位移。由于通过的区域内有大量的既有管线，过大的地层变形会引起管线破坏，需对地层注浆进行管线保护。同时由于开挖面多，不仅沉降大，差异沉降也大。
施工时拟采取先导流、后加固、再施工的方法过管线，即初支扣拱开挖前在地面上对管线内污水进行截流引排，减少开挖施工期间管线内的水流量，开挖时在导洞拱部采取深孔注浆加超前小导管注浆的方式进行地层加固，台阶法进行开挖，每开挖进尺5m及时对初支背后进行回填注浆，以控制洞室的收敛变形以及地层沉降。
三、结束语：
综上所述，从方法上来说，目前常用的注浆技术还有很多，各有利弊，选择时应结合实际情况，选择便于施工、经济的施工方法。从工艺上来说，注浆技术已比较成熟，为进一步发挥其作用要做好新型注浆材料和注浆设备的研究，只有这样才能增强注浆技术在各种条件下的适应性。
参考文献:
[1]曹德光,谢保良,肖双泉等.WSS工法灌浆技术的应用研究[J].市政技术,2006,24(4),237-240
[2]注浆加固在地铁浅埋暗挖通过地下管线的应用,山西建筑，2007.
[3]关宝树, 国兆林, 等. 隧道及地下工程[M]. 成都: 西南交通大学出版社, 2000
论文作者:南秀琴
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
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