袖閥管注漿技術(shù)

1、淺埋暗挖隧道袖閥管注漿加固技術(shù)中鐵十八局集團有限公司北京地鐵指揮部黃向陽摘要：地鐵工程施工過程中，不可避免的會對周圍建（構(gòu)）物等造成直接影響，特別是當隧道在穿越一些重大管線時，施工風險較大，對施工要求較高。北京地鐵十號線一期知春里車站東北風道為暗挖風道，采用袖閥管注漿加固技術(shù)成功穿越了多條市政管線，確保了管線及隧道自身的安全。關(guān)鍵詞 ：袖閥管注漿；超前加固；工程技術(shù)1、工程簡介1.1 工點概況科南路站東北風道位于知春路主車道下方，采用暗挖法施工。結(jié)構(gòu)上方有三條東西走向的市政管道（ 1400 上水管距結(jié)構(gòu)0.8 米； 1550 雨水管距結(jié)構(gòu)1.2 米； 800 上水管距結(jié)構(gòu)1.3 米），在 7-

2、7 斷面進入 6-6 斷面挑高近 2 米，覆土厚度只有 5 米左右，為了保證施工過程中管線及結(jié)構(gòu)的安全，采用袖閥管注漿加固工程技術(shù)進行預(yù)加固土體的措施。見下圖一 1400 上水管1400 上水管426 燃氣管30001550 雨水管866 800 上水管東北風井圖一工程概況圖1.2 工程地質(zhì)狀況勘察揭露地層土質(zhì)自上而下依次為：人工填土層、砂質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土、粉細砂與中粗砂層、.圓礫層、中粗砂層、卵石層。車站場區(qū)第四紀地層中賦存上層滯水、潛水和承壓水。在該施工區(qū)內(nèi)上層滯水豐富，對施工有一定的影響。2、袖閥管式注漿方法特點2.1 在施工場地受到限制時，可針對性的對故障段實施打定向斜孔注漿，加固土體

3、。2.2 袖閥管結(jié)構(gòu)主要由68mmPVC外管、 6 分鍍鋅注漿內(nèi)管、橡皮套、密封圈等組成。見圖二管結(jié)構(gòu)示意圖外管橡膠皮套外管橡膠皮套PVC外管33cmm外管出漿孔m256 分鍍鋅注漿內(nèi)管6分鍍鋅注漿內(nèi)管外管橡膠皮套外管出漿孔 內(nèi)管密封圈內(nèi)管出漿孔內(nèi)管堵頭螺絲PVC外管圖二袖閥管結(jié)構(gòu)示意圖2.3 、袖閥管是一種只能向管外出漿，不能向管內(nèi)返漿的單向閉合裝置。灌漿時，壓力將小孔外的橡皮套沖開，漿液進入地層，如管外壓力大于管內(nèi)時，小孔外的橡皮套自動閉合。2.4 、每個灌漿長度固定為30cm-50cm，還可以根據(jù)地層情況調(diào)整灌漿長度，實現(xiàn)定量定尺可控灌漿。2.5 、根據(jù)需要灌注任何一個灌漿段，還可重復(fù)灌

4、漿。2.6 、可使用較高的灌漿壓力，灌漿時冒漿和串漿的可能性較小。2.7 、鉆孔和灌漿分開，提高了鉆孔、設(shè)備的利用率。2.8 、由于在被加固的地層中，進行了多點、定量、均衡的注漿，注漿體在地層中均勻分布，均勻連接，因此，大大提高了被加固地層段的整體穩(wěn)定性。2.9 、可在一個孔內(nèi)灌注幾種漿材。3、超細水泥水玻璃壓力注漿加固法超細水泥水玻璃壓力注漿加固地層，是將具有一定壓力的水泥水玻璃漿液，通過土層（沙'.層）顆粒間的孔隙強行注入土層中，起到擠密和充填作用，迫使土層（沙層）孔隙內(nèi)的部分或大部分水和空氣排去，從而加快土層（沙層）的固結(jié)穩(wěn)定，阻止或控制路基不均勻沉陷。注漿液由水泥漿加適量水玻璃

5、配制而成。漿液注入地層后，水玻璃可與土層中碳酸鈣起化學(xué)反應(yīng)，生成硅膠；水泥與土顆粒及土層中其它填物膠結(jié)。同時，水玻璃可促使水泥早凝避免沉淀、析水、保證漿液和易性、可注性。注漿液通過土層中孔隙，起劈裂和滲流充填作用，所經(jīng)之處均與土層牢固膠結(jié)，形成堅強持力層，提高了地層承載力，消除了土層的濕陷性，使土體遇水不會再產(chǎn)生不均勻沉陷，保持土體長久穩(wěn)定。4、袖閥管注漿施工參數(shù)和工藝流程4.1 注漿參數(shù)的確定根據(jù)現(xiàn)場反復(fù)試驗結(jié)果確定注漿參數(shù)，如下表一。表一注漿施工技術(shù)參數(shù)表項目名稱內(nèi)容備注注漿孔直徑 91mm袖閥管外徑 52mm注漿方法常規(guī)方法注漿深度6-16米水泥用量（超細水泥）200Kg每延米粘土粉20

6、Kg每延米水玻璃20 Kg每延米泵壓0.5-1.2MPa注漿參數(shù)水灰比1：1注漿量（ L/min）3040注漿次數(shù)1提管間隔高度30cm4.2 機械設(shè)備安排機械設(shè)備安排如表二表二 機械設(shè)備安排表設(shè)備名稱型號工作范圍（）數(shù)量功率（ kW/臺）鉆孔機XY-100鉆深 1001 臺注漿泵PW-150壓力 8MPa2 臺5.5'.設(shè)備名稱型號工作范圍（）數(shù)量功率（ kW/臺）泥漿泵PW-120壓力 0.5MPa1 臺4攪漿機400L1 臺3.54.3 施工工藝流程工藝流程見下圖三。第一次注水測放孔位第二次注漿鉆機就位第三次注漿鉆孔第四次注漿下入袖閥管制備套殼漿料第五次注漿注入套殼料制備注漿液第

7、六次注漿注漿第 N 次注漿，沖洗注漿管封孔口圖三袖閥管注漿工藝流程五、方案實施5.1 施工準備1、詳細分析研究設(shè)計要求、地質(zhì)條件，考慮所須的設(shè)備、器材人員配備和可能會遇到的問題及處理方法。2、參加施工圖紙審查，明確圖紙及技術(shù)要求。3、施工時分導(dǎo)洞分別實施鉆孔注漿作業(yè)，首先掛網(wǎng)噴射300cm 厚混凝土封閉掌子面，作為注漿止?jié){墻，同時應(yīng)保證臺階長度滿足注漿操作作業(yè)要求。4、現(xiàn)場施工測量放線，放注漿孔位、進行內(nèi)部核對，并對甲方復(fù)核、簽證，避免錯漏。測量后的每一個注漿孔位應(yīng)用竹簽作好標記，發(fā)現(xiàn)有隱蔽障礙物，提前處理。5、對機械設(shè)備進行全面檢修保養(yǎng)。做好各種注漿材料的備料工作。配備健全各種工作人員，明確

8、崗位及責任。進行各種安全檢查。平整場地道路，安裝水源、電源、搭臨時設(shè)施，規(guī)劃施工場地'.使用布置。5.2 鉆孔注漿施工1、鉆機根據(jù)自身定位裝置，確定鉆孔角度定好孔位后，開始鉆孔，采用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進，鉆至終孔。2、注漿加固范圍：拱部為開挖輪廓線外0.8m，長管打設(shè)長度及角度現(xiàn)場根據(jù)實際情況適當調(diào)整。注漿孔采用平行鉆孔定位布設(shè)，長管沿初支內(nèi)輪廓200mm內(nèi)打設(shè)，孔距0.8m，行距 0.6m，注漿分段長 0.6m。見下圖四。1400 上水管1400 上水管 1550 雨水管注漿管孔距0.8m，分 68 管， L=10m，外插角度 13°段長 0.6m 68 管， L=12m，外插

9、角度 12°400 厚止?jié){墻圖四袖閥管注漿示意圖及施工照片3、向孔內(nèi)下入注漿袖管。4、用水泥袋紙、水泥等將管口封牢。5、用 PW-150 泥漿泵，向孔內(nèi)注入套殼料，注滿為止。套殼料配方：水泥：粘土：水=1： 1.5 ： 2。6、 套殼料凝固后（1013 小時），即可開始注漿。7、注漿。用PW-150 注漿泵，根據(jù)注漿參數(shù)表要求，從孔底自下而上進行注漿。注漿次序，每次都必須跳開一個孔進行注漿。'.第 N第次六注漿次，沖注洗漿注漿管.8、以此類推，進入工作循環(huán)注漿施工。六、實施效果從工作面開挖效果看，通過注漿孔形成的混凝土柱體，基本相互咬合，形成棚體承載拱部的土壓，取得很好的管棚效應(yīng)。避免了塌方，保證了施工安全。實施效果見下圖五。同時該注漿工藝在止水方面效果顯著。該方案的成功實施，為我單位在以后采用淺埋暗挖法通過有地下水地層和下穿重大管線時，提供了可借鑒的寶貴經(jīng)驗。圖五袖閥管注漿效果照片七、結(jié)束語本注漿工藝在我集團公司承建的北京地鐵十號線03 標段科南路站東北風道施工中得到應(yīng)用，也為后期北京地鐵新線施工提供了寶貴的經(jīng)驗。同時也為我集團公司在類似工程施工時提