杜帥峰
中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司
探討隧道注漿加固技術(shù)及質(zhì)量控制措施
杜帥峰
中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司
隧道常因地質(zhì)地形原因要穿越淺埋破碎區(qū),存在重大的安全和質(zhì)量隱患。因此開展隧道淺埋破碎帶處治技術(shù)研究,已成為高速鐵路建設(shè)的重大課題,也是巫待解決的關(guān)鍵問題。近年來,注漿法在土木工程的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,越來越多的工程實踐證明,注漿工法因其眾多優(yōu)點,故在隧道工程中應(yīng)用愈來愈廣泛。
隧道施工;注裝加固;施工工藝;質(zhì)量控制
注漿加固技術(shù)是在不改變地層組織的情況下,憑借壓力作用,通過注漿管將漿液穩(wěn)步均勻地注入地層中。漿液在進入地層后以滲透、填充和擠密的方式,將土顆粒及巖石裂隙中的水、空氣等強制擠出,一段時間后,原有的松散土顆粒或裂隙在漿液的作用下膠結(jié)成一個整體,形成結(jié)構(gòu)強度大、化學(xué)穩(wěn)定性好、防水性能好的“結(jié)體石”。同時其可形成水平注漿帷幕,阻斷降水和地表水的下滲,可有效降低地表水下滲時對上層土體的潛蝕作用,降低巖溶水和上部土層內(nèi)地下水間的垂直聯(lián)系,以避免深層地下水的升降變化侵蝕上部土層。另外注漿加固還能有效增大土層內(nèi)的粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角,使地基土層得到加固,從而起到加固和穩(wěn)定路基的作用。
該技術(shù)是采用液壓或氣壓等手段,將一些能夠和巖土Tl好結(jié)合成整體的漿液灌注到巖石的孔隙和裂縫中,進而實刀提高巖體的物理特性。目前,注漿方法很多,其分類沒有一定的標準,按注漿材料的不同,可分為化學(xué)注漿、水泥注漿、粘土類漿液注漿;按用途的不同,可分為加固注漿、防滲注緒以及基礎(chǔ)托換注漿;漿液的滲透方式可分為充填注漿法、招透注漿法、擠密注漿法和劈裂注漿法。此外,近幾年,在土振注漿中又出現(xiàn)了高壓噴射注漿、旋噴注漿等注漿法,豐富注漿內(nèi)容的同時也擴大了注漿法的應(yīng)用范圍。注漿法與李他方法相比,主要工藝特點如下:(1)設(shè)備少,工藝簡單;(2)生成長久有效的擋水帷幕,提高支護作業(yè)環(huán)境;(3)對于含刁層和淺薄砂層施工而言,都可以用注漿法進行防水堵漏和力固處理,同時能夠使用于處理斷層碎裂帶;(4)可作為各孔沛井道穩(wěn)固內(nèi)壁和封堵刃腳的有效手段。
注漿法主要應(yīng)用在:豎井和盾構(gòu)始發(fā)的圍巖防水及力固、加固盾構(gòu)切削面、背后充填注漿及盾尾同步注漿加固固地表沉降、注漿排氣及注漿隔絕環(huán)的形成、曲線頂管轉(zhuǎn)彎交地層抗辦的提高、沉管隧道基礎(chǔ)防滲和加固、掌子面超前匯漿防水加固和加固邊仰坡、軟弱圍巖隧道先注后挖法往漿力.固、塌體的注漿加固、輔助工法的注漿加固等。
(1)鉆孔。在施工斷面上使用紅油漆按照設(shè)計進行點位布設(shè),然后進行鉆機角度調(diào)整并固定。鉆孔初始,務(wù)必做到輕緩加壓,放慢鉆速,保證鉆孔不偏離原設(shè)定角度和方向,并做好鉆孔記錄,如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即向有關(guān)部門匯報。(2)孔口管安裝。首先使用鉆機進行引導(dǎo)孔洞鉆孔,插人直徑Φ50導(dǎo)管,外凸25公分左右,管道和孔口連接處用麻絲塞實,然后向孔內(nèi)注人漿液凝固,孔口管主要功效為引導(dǎo)作用,故安裝過程中一定要把控好角度,并且保證安裝牢靠結(jié)實。在無地下水地域,使用干硬性砂漿進行灌注;地下水位較高地段管口鋪設(shè)時,使用摻有高效防水劑的砂漿拌合物來固定導(dǎo)管,使用時要將兩者均勻拌合,填裝進多個袋子中,將其塞進出水孔里,并將孔口密封,壓入孔洞內(nèi)部,將裝有混合料的袋子壓破,使得拌合物遇水成漿,使之迅速流人導(dǎo)管和孔洞內(nèi)壁中間并凝固,進而將孔口穩(wěn)固。(3)注漿前水壓實驗。在漿液灌注管道接通之后,應(yīng)加水試壓灌漿管道的密閉性,并沖洗巖土裂縫,拓寬漿液流通路徑,提高漿液填充密實度。(4)注漿順序。按批進行注漿施工,避免鉆一注一情況的出現(xiàn),因為漿液擴散規(guī)律為易向上難向下,故通常優(yōu)先鉆注隧道頂部孔洞,隨后進行底部注漿,結(jié)合經(jīng)驗,通常先外后內(nèi),同一圈從下向上間隔灌注,應(yīng)結(jié)合實驗來確定灌注速率,通常為30IJmin-75LJmin。為實現(xiàn)降低時間目的,可在澆筑漿液內(nèi)摻加相關(guān)速凝劑。(5)注漿結(jié)束標準。注漿作業(yè)時,當注漿壓力持續(xù)上升至設(shè)計的最高壓力,并且保持該狀態(tài)10分鐘以上,并且結(jié)束時的注漿速率不大于20IJmin。全部注漿施工完成時一定要確保各注漿孔均達到相應(yīng)的結(jié)束規(guī)定。(6)注漿效果檢查。首先進行孔洞檢查,以評判漿液的凝結(jié)硬化范圍,查看是否有注漿遺漏區(qū)域;其次查看注漿作業(yè)記錄,并將記錄數(shù)據(jù)作為評判灌注漿液的判別指標;最后選取大于百分之五的注漿孔洞進行水壓檢測,選取部位為耗灰量及冒漿多的部位。在30分鐘內(nèi),若吸收率小于規(guī)范的最小要求,既滿足設(shè)計規(guī)定,反之進行處理。檢查完后,再進行漿液的強補,然后用砂漿密封。
4.1施工質(zhì)量控制措施
實行項目經(jīng)理、總工、各級技術(shù)人員及工班負責人對工程質(zhì)量負相應(yīng)責任,將工程質(zhì)量責任按照相關(guān)人員職權(quán)進行劃分,并且要簽訂責任書,使項目責任細分到職位和個人。認真執(zhí)行三檢制度,并在各工序中間環(huán)節(jié)實行切實有效措施,保證各工序百分百合格率。
4.2施工控制中的技術(shù)保證
施工之初,項目負責人應(yīng)組織施工作業(yè)人員和管理人員細致研究設(shè)計文件,掌握設(shè)計目的,確定施工過程中的重點及難點技術(shù),并進行技術(shù)交底。鉆孔機械鉆孔時應(yīng)保證鉆孔角度準確,該施工環(huán)節(jié)常用測斜儀檢測鉆孔傾斜程度,如有超出規(guī)定,應(yīng)進行更正。
4.3安全保證措施
工程要設(shè)置安全監(jiān)管部門,創(chuàng)建安全監(jiān)察小隊,根據(jù)施工作業(yè)特點,進行必要的安全技術(shù)交接,切實執(zhí)行相關(guān)規(guī)定,施工人員均要簽訂安全生產(chǎn)責任書。對新到員工要進行三級安全教育培訓(xùn),并經(jīng)考試合格后,才可允許其進人相應(yīng)工作崗位。此外,還應(yīng)實行安全責任制,定制各方面安全規(guī)章,建立完善各項生產(chǎn)作業(yè)標準和規(guī)定,做到“安全第一,安全生產(chǎn)”的要求,將責任具體分配到個人,明確責任制度。
最近幾年,注漿法在工程相關(guān)方面均得到了大范圍的使用,已成為不可或缺的施工方法。但因為注漿施工具有掩蔽特性,同時因為地質(zhì)狀況的復(fù)雜特性,導(dǎo)致注漿技術(shù)仍然滯后于別的施工技術(shù),所以我們應(yīng)該增加注漿加固施工技術(shù)的科研投人,同時嚴格監(jiān)控施工各環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量,給工程的整體品質(zhì)打下堅實基礎(chǔ)。
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