灌漿堵漏技術(shù)在天津地鐵某站工程中的應(yīng)用

灌漿堵漏技術(shù)在天津地鐵某站工程中的應(yīng)用

摘要:介紹了出現(xiàn)滲漏的某地鐵車站的工程概況及地質(zhì)條件,并對(duì)該工程所采取的雙液灌漿和化學(xué)灌漿的治理措施作了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞:天津地鐵;滲漏;雙液灌漿;化學(xué)灌漿

1工程概況

天津地鐵某站始建于2006年,全長(zhǎng)200m,箱體總寬m,線間距15m,地下島式站臺(tái),車站主體采用二柱三跨雙層框構(gòu)。該站分站廳層和站臺(tái)層,設(shè)有兩個(gè)風(fēng)亭,4個(gè)出入口,頂板埋深m,基礎(chǔ)開挖最大深度m;立體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔咬合樁,樁徑1000mm,樁間距750mm。

2工程場(chǎng)地與水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地地質(zhì)條件

車站場(chǎng)地地層有第四系全新統(tǒng)人工填土層、第Ⅰ陸相層、第Ⅰ海相層、第Ⅱ陸相層、第Ⅲ陸相層,巖性主要為雜填土、粉質(zhì)粘土、粉土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。地表普通分布第四系全新統(tǒng)人工填土層,巖性為雜填土及素填土,土質(zhì)不均,結(jié)構(gòu)松散,密實(shí)程度差。

水文地質(zhì)條件

根據(jù)該站場(chǎng)地地質(zhì)勘察報(bào)告,按其水文地質(zhì)特性,地下水類型分為兩類:潛水型與微承壓水型。潛水含水層:孔隙潛水存在于第1層人工雜填土及第2、第3層粉質(zhì)粘土中,該水層以第7、第8層的粉質(zhì)粘土為相對(duì)隔水板。微承壓含水層:微承壓含水層主要分布在第9、第10層的粉土層中,以第7、第8層粉質(zhì)粘土為相對(duì)隔水頂板。微承壓含水層厚度較大,分布相對(duì)穩(wěn)定。勘測(cè)期間微承壓水水位埋深為m(高程為m),其承壓水頭為隔水頂板到穩(wěn)定水位距離。

3滲漏原因分析

樁與樁之間咬合不良,個(gè)別樁間開叉形成孔洞;平移樁外側(cè)的高噴樁止水效果不佳,個(gè)別樁混凝土澆灌不密實(shí),形成蜂窩孔洞。

4治理措施

根據(jù)該基坑開挖過程中的具體情況,采用如下幾種不同的治理方式。

雙液灌漿(C-S漿)

在基坑開挖過程中,在坑底部位出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,表現(xiàn)在從樁縫間自坑底的土層向上返水,我們采用雙液樁外灌漿和樁內(nèi)封堵的方式予以治理。雙液灌漿采用靜壓灌漿法,先用鉆機(jī)在樁的外側(cè)鉆通水的通道,然后將配制好的漿液通過壓力泵和鉆機(jī)上的鉆桿泵送到漏水點(diǎn),漿液按調(diào)整的時(shí)間瞬間凝固,并形成結(jié)石體堵塞漏水通道。

1)主要設(shè)備:KD-200鉆機(jī),鉆孔深度150m;YSB-2型擠壓式灌漿機(jī),灌漿壓力3MPa,排量50L/min。

2)配料:普通硅酸鹽水泥:325號(hào)或425號(hào);水玻璃:模數(shù)28,濃度40Be′;水灰比為1∶1;水泥漿與水玻璃的質(zhì)量比為1∶1;凝結(jié)時(shí)間:幾秒到幾分鐘;結(jié)石體抗壓強(qiáng)度:～20MPa。

3)施工過程

放點(diǎn)→鉆機(jī)就位→成孔→漿液配制→灌漿→封閉漿孔。

鉆孔偏差:水平偏差不大于5cm,垂直偏差不大于1%,深度偏差不大于20cm。

漿液配制:①水泥漿液攪拌時(shí)間不得少于5min。②在實(shí)施堵漏灌漿前,對(duì)每次攪拌好的水泥漿必須按設(shè)定的要求與水玻璃做試樣,如達(dá)不到要求應(yīng)改變水泥漿的水灰比,直至達(dá)到要求。

4)補(bǔ)強(qiáng):待雙液結(jié)石體將漏水點(diǎn)封堵后,應(yīng)視情況繼續(xù)灌雙液或單液漿予以補(bǔ)強(qiáng),并相應(yīng)提高泵送壓力。

5)灌漿壓力:～MPa之間。

6)灌漿流量:20～40L/min。

7)對(duì)出現(xiàn)較大的孔洞和漏水,采用先在樁內(nèi)用“水不漏”封堵,使大水流被遏制成小水流;然后在樁外灌雙液漿,實(shí)行外堵內(nèi)封,施工起來比較容易操作。

化學(xué)灌漿

在基坑堵漏過程中,有些滲漏點(diǎn)(或線)是不需要用雙液灌漿的,尤其對(duì)于較小的縫隙和孔洞,只要不是從坑底返水的,幾乎都可以通過化學(xué)灌漿的方式予以解決。我們?cè)谥卫順犊p漏水時(shí)采用埋管灌漿的方式,在處理“點(diǎn)”狀滲漏時(shí)采用鉆孔埋設(shè)灌漿嘴的方式,均收到較好的治理效果。

1)設(shè)備:電動(dòng)灌漿機(jī),灌漿壓力24MPa,流量/min。

2)材料

①水溶性聚氨酯堵漏劑:膨脹倍率200%￣300%,凝固時(shí)間:20～1200s。水溶性聚氨酯遇水反應(yīng)形成不透水的固結(jié)層,可用于封堵強(qiáng)烈的漏水和阻止基礎(chǔ)中的流水,遇水后會(huì)擴(kuò)散,并與周圍的砂、石、泥土、混凝土等固結(jié)形成彈性固結(jié)體,從而達(dá)到止水加固的目的。

②水不漏:可帶水堵漏,粘結(jié)性強(qiáng),1h抗壓強(qiáng)度可達(dá)10MPa以上,初凝時(shí)間在2～10min之間。

③注漿管:選用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼做骨架,用工業(yè)非織布做背襯,外敷樹脂網(wǎng),具有導(dǎo)漿性能好、漿液分散均勻等優(yōu)點(diǎn)。

3)施工工藝

先將滲漏的樁縫開成“V”型槽,槽深約70～80mm,用水清洗后將灌漿管布設(shè)在槽的底部,并視漏水情況每隔1～2m處安放1枚灌漿嘴;然后用“水不漏”封堵、灌漿,第1遍灌漿完畢后再進(jìn)行二次復(fù)灌,特殊情況可進(jìn)行3～4次復(fù)灌。對(duì)于“點(diǎn)”狀滲漏,直接進(jìn)行埋嘴灌漿,灌漿壓力在～10MPa之間。

防滲加固

在該基坑開挖階段,發(fā)現(xiàn)平移樁滲漏情況較嚴(yán)重,因此甲方要求在未開挖的所有的平移樁樁縫處均做單液(水泥漿)灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理,改善土體密度,增加其抗?jié)B能力。根據(jù)甲方的要求,我們采取了如下施工措施:

1)配料:325號(hào)普通硅酸鹽水泥,加3%膨脹劑,水灰比為∶1。

2)灌漿施工:鉆孔灌漿見圖1所示。

3)實(shí)施與控制:灌漿流量,20～40L/min;灌漿壓力,1～MPa;漿液擴(kuò)散半徑,1m;灌漿深度,15～23m;灌漿段,不超過300mm;單孔最大灌入量,;單孔最小灌入量,m3;平均灌入量,m3;平均灌入率,25%。

4)加固防滲效果(見圖2所示)