广州市盾建地下工程有限公司
摘要：在工程建设中，常常需要对工程范围内的不良地层进行处理，如软弱地层、岩溶，以改善地质条件，降低工程建设和后期运营的安全风险。在众多处理技术中，注浆技术因其经济性、高效性得到广泛采用。然而，在注浆技术中传统的人工配浆方法已无法满足现今工程建设高效、保质、绿色的要求，故需一种新的系统来替代。
关键词：注浆技术；岩溶；自动化；地铁
1.引言
传统注浆技术在的各个环节受人为因素影响较大，人工操作使其浆液性能和注浆过程的多样性对注浆质量有较大的影响，浆液配合比存在一定程度上的误差，导致浆液性能存在差异；同时传统的注浆施工过程中往往会出现扬尘、浆液飞溅等环境污染，且施工效率低，作业人员劳动强度大。且由于注浆工程规模一般比较小，往往采用袋装水泥，下料过程造成的水泥扬尘和残留均较多，对于注浆规模较大的注浆工程，则显得尤为严重。
因此，优化注浆施工工艺，以保证注浆质量、提升注浆效率和改善文明施工效果，进一步促进注浆技术在工程上的应用显得尤为重要。
2.技术方案原理与设计
2.1技术方案原理
本技术方案原理如下图所示。
2.2技术方案设计
（1）总体设计方案
自动化配浆系统是传统工艺的创新优化，将注浆中的配浆工艺系统化，该注浆系统主要包括材料储存组件、一级搅拌池、二级搅拌池、注浆集成组件、称重螺旋输送机五个重要部分。每个部分作用清晰，系统的总控制主要设置在注浆集成组件。
（2）原材料存储组件
自动化配浆系统可用于水泥浆及双液浆（水泥和水玻璃混合浆液）注浆。水玻璃按一般方法采取灌装，通过流量计确定并控制水玻璃的使用量；而水泥则采用散装水泥罐存储，主要目的为了接合称重螺旋输送机，实现定量、自动下料。同时，使用散装水泥可节约包装资源，减少水泥损耗，存储的水泥质量有保证，减少仓储场地，大大改善劳动条件，减少环境污染。
（3）搅拌组件
通过搅拌试验，确定采用二级搅拌使浆液性质达到均匀状态，为使整个搅拌组件合理运作，利用浆液的重力作用，将二级搅拌设备按梯度布置，减少能源投入。同时，在搅拌池安置搅拌设备，实现自动化搅拌施工，从过程中排除人员操作偏差，降低劳动强度和减少劳动力的投入。整个搅拌组件均为自动化运作，确保浆液供给连续。
（4）注浆组件
集中设置注浆泵，实现统一控制注浆。将所有注浆机械及其配套设备存放于控制室，以便于保护和统一管理。
（5）系统组装连接
各个组件之间主要采用管线连接。其中水泥原材料与一级搅拌池采用称重螺旋输送机桥接，运用螺旋输送机的特性实现水泥自动、定量下料，且因其密闭性好，消除了使用袋装水泥产生的扬尘污染。而一级搅拌池与二级搅拌池之间采用直径300mm的钢管连接，避免水泥浆未搅拌均匀导致管网阻塞。二级搅拌池与注浆集成组件之间采用柔软的塑料管，有利于管网连接和移动。
3.工程实例
广州市轨道交通八号线北延段工程（文化公园-白云湖）【施工7标】土建工程，工程合同造价为344561421元，规模包括一站一区间，其中，小坪站位于白云区石槎路与金碧南路丁字交叉路口，呈南北走向，车站主体位于石槎路上。车站主体结构为地下两层10m岛式站台车站，采用现浇钢筋混凝土两层多跨框架结构，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。车站总长度为311m，标准断面处车站外包宽度为20.1m，车站总建筑面积为17226m2，底板埋深标准段为16.41m。
3.1.工程地质
小坪站场地地处珠江三角洲冲洪积平原地貌，地形较为平坦。场地范围内分布的地层有新生界第四系地层、上古生界石炭系地层。本场地范围内揭露有溶洞，在详勘阶段揭示溶土洞见洞率在53%以上，岩溶非常发育。为此，在围护结构施工前必须先对溶土洞进行处理。
3.2.应用情况
根据现场条件，因地制宜制作了整个自动化配浆系统的各个组件，并按设计方案在现场进行了安装，整个系统在施工过程中运行良好。
自动化配浆系统应用在小坪站岩溶注浆处理过程中，整个系统运作正常，且操作简易，人员的劳动强度大大降低，仅需投入1名管理人员、3名工人，施工过程除了注浆设备的开关及异常情况处理需人工操作外，其他组件的工作均是自动化运作，投入人力资源约是传统工艺人员投入的一半。整个注浆过程无扬尘污染，且材料均定量输送，确保了浆液配合比符合设计要求，保证了注浆质量符合设计及规范要求。
通过统计分析，自动化配浆系统投入溶土洞注浆处理施工，其中日平均注浆量达到294.94m3/d，整体施工效率高，且溶土洞处理效果检测结果满足设计及规范要求。
同时，该系统贯彻了绿色施工的理念，提高了现场文明施工质量。由于该系统的集成度高，设备整齐有序，现场不需堆放大量袋装水泥，扬尘得到有效控制；由于该系统自动化程度高，浆液不会四处流淌，施工现场整洁。
4.结束语
如今社会对工程建设的质量、安全、环保提出了更高的要求，一些传统的工艺已难以满足。本文通过对传统配浆工艺的改革创新，研制出了一套适应社会需求的配浆系统，并成功用于工程建设中的介绍，旨在为广大工程建设者提供一个参考案例，共同促进我们的工程建设健康发展。
论文作者:冯文成
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：注浆论文; 浆液论文; 系统论文; 组件论文; 水泥论文; 工程论文; 扬尘论文; 《基层建设》2016年7期论文;