袖阀管注浆技术.doc

浅埋暗挖隧道袖阀管注浆加固技术中铁十八局集团有限公司北京地铁指挥部黄向阳摘要：地铁工程施工过程中，不可避免的会对周边建（构）物等导致直接影响，特别是当隧道在穿越一些重大管线时，施工风险较大，对施工规定较高。北京地铁十号线一期知春里车站东北风道为暗挖风道，采用袖阀管注浆加固技术成功穿越了多条市政管线，保证了管线及隧道自身的安全。关键词：袖阀管注浆；超前加固；工程技术1、工程简介1.1工点概况Ф1550雨水管Ф1400上水管Ф800上水管Ф426燃气管东北风井Ф1400上水管3000866科南路站东北风道位于知春路主车道下方，采用暗挖法施工。结构上方有三条东西走向的市政管道（φ1400上水管距结构0.8米；φ1550雨水管距结构1.2米；φ800上水管距结构1.3米），在7-7断面进入6-6断面挑高近2米，覆土厚度只有5米左右，为了保证施工过程中管线及结构的安全，采用袖阀管注浆加固工程技术进行预加固土体的措施。见下图一图一工程概况图1.2工程地质状况勘察揭露地层土质自上而下依次为：人工填土层、砂质粉土、粉质粘土、粉细砂与中粗砂层、圆砾层、中粗砂层、卵石层。车站场区第四纪地层中赋存上层滞水、潜水和承压水。在该施工区内上层滞水丰富，对施工有一定的影响。2、袖阀管式注浆方法特点2.1在施工场地受到限制时，可针对性的对故障段实行打定向斜孔注浆，加固土体。外管出浆孔外管橡胶皮套外管橡胶皮套PVC外管52mm33cm6分镀锌注浆内管外管橡胶皮套外管出浆孔内管密封圈内管出浆孔内管堵头螺丝PVC外管6分镀锌注浆内管2.2袖阀管结构重要由Ф68mmPVC外管、6分镀锌注浆内管、橡皮套、密封圈等组成。见图二管结构示意图图二袖阀管结构示意图2.3、袖阀管是一种只能向管外出浆，不能向管内返浆的单向闭合装置。灌浆时，压力将小孔外的橡皮套冲开，浆液进入地层，如管外压力大于管内时，小孔外的橡皮套自动闭合。2.4、每个灌浆长度固定为30cm-50cm，还可以根据地层情况调整灌浆长度，实现定量定尺可控灌浆。2.5、根据需要灌注任何一个灌浆段，还可反复灌浆。2.6、可使用较高的灌浆压力，灌浆时冒浆和串浆的也许性较小。2.7、钻孔和灌浆分开，提高了钻孔、设备的运用率。2.8、由于在被加固的地层中，进行了多点、定量、均衡的注浆，注浆体在地层中均匀分布，均匀连接，因此，大大提高了被加固地层段的整体稳定性。2.9、可在一个孔内灌注几种浆材。3、超细水泥—水玻璃压力注浆加固法超细水泥—水玻璃压力注浆加固地层，是将具有一定压力的水泥—水玻璃浆液，通过土层（沙层）颗粒间的孔隙强行注入土层中，起到挤密和充填作用，迫使土层（沙层）孔隙内的部分或大部分水和空气排去，从而加快土层（沙层）的固结稳定，阻止或控制路基不均匀沉陷。注浆液由水泥浆加适量水玻璃配制而成。浆液注入地层后，水玻璃可与土层中碳酸钙起化学反映，生成硅胶；水泥与土颗粒及土层中其它填物胶结。同时，水玻璃可促使水泥早凝避免沉淀、析水、保证浆液和易性、可注性。注浆液通过土层中孔隙，起劈裂和渗流充填作用，所经之处均与土层牢固胶结，形成坚强持力层，提高了地层承载力，消除了土层的湿陷性，使土体遇水不会再产生不均匀沉陷，保持土体长期稳定。4、袖阀管注浆施工参数和工艺流程4.1注浆参数的拟定根据现场反复实验结果拟定注浆参数，如下表一。表一注浆施工技术参数表项目名称内容备注注浆孔直径Φ91mm袖阀管外径Φ52mm注浆方法常规方法注浆深度6-16米注浆参数水泥用量（超细水泥）200Kg每延米粘土粉20Kg每延米水玻璃20Kg每延米泵压0.5-1.2MPa水灰比1：1注浆量（L/min）30－40注浆次数1提管间隔高度30cm4.2机械设备安排机械设备安排如表二表二机械设备安排表设备名称型号工作范围（ｍ）数量功率（kW/台）钻孔机XY-100钻深100ｍ1台注浆泵PW-150压力≥8MPa2台5.5泥浆泵PW-120压力≥0.5MPa1台4搅浆机400L1台3.54.3施工工艺流程工艺流程见下图三。第一次注水第二次注浆第三次注浆第四次注浆第五次注浆第六次注浆第N次注浆，冲洗注浆管测放孔位钻机就位钻孔下入袖阀管注入套壳料注浆封孔口制备注浆液制备套壳浆料图三袖阀管注浆工艺流程五、方案实行5.1施工准备1、具体分析研究设计规定、地质条件，考虑所须的设备、器材人员配备和也许会碰到的问题及解决方法。2、参与施工图纸审查，明确图纸及技术规定。3、施工时分导洞分别实行钻孔注浆作业，一方面挂网喷射300cm厚混凝土封闭掌子面，作为注浆止浆墙，同时应保证台阶长度满足注浆操作作业规定。4、现场施工测量放线，放注浆孔位、进行内部核对，并对甲方复核、签证，避免错漏。测量后的每一个注浆孔位应用竹签作好标记，发现有隐蔽障碍物，提前解决。5、对机械设备进行全面检修保养。做好各