中鐵二十五局集團(tuán)第五工程有限公司

摘要：袖閥管地面注漿是處理地基的一種比較先進(jìn)的施工方法。青島地鐵3號(hào)線河?xùn)|站～萬年泉路站區(qū)間隧道通過海爾立交橋群樁基礎(chǔ)，根據(jù)隧道地質(zhì)條件、施工方法及群樁的類型，選擇袖閥管地面注漿進(jìn)行樁基加固，在確保樁基安全的條件下，隧道順利貫通。

關(guān)鍵詞：袖閥管注漿；橋基加固；洞內(nèi)加固；地鐵隧道

1.工程概況

青島地鐵3號(hào)線河?xùn)|站～萬年泉路站區(qū)間隧道右線側(cè)穿海爾路立交橋H型匝道橋約100m左右，H型匝道橋?yàn)?×25m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)板，樁基全部為摩擦樁，建設(shè)年代為2001年。海爾立交橋車流量較大，隧道右線輪廓線距橋墩外緣最近處僅有4.6m，且摩擦樁基底標(biāo)高為0.352m，僅與隧道軌道標(biāo)高0.345m相差無幾。

區(qū)間隧道過海爾立交橋段上覆地層以山前侵蝕堆積坡地為主，局部地段為剝蝕斜坡，且中等風(fēng)化巖體節(jié)理密集發(fā)育，節(jié)理以壓扭性為主。隧道開挖方法為上下臺(tái)階爆破施工，隨著隧道掘進(jìn)將不可避免的因應(yīng)力釋放、地下水流失、爆破震動(dòng)等諸多因素導(dǎo)致土體固結(jié)沉降，樁側(cè)產(chǎn)生負(fù)摩擦力，使得樁基產(chǎn)生不均勻沉降或傾斜，甚至裂縫而影響行車安全。為保證隧道施工期間海爾立交橋的安全，對(duì)離地鐵隧道較近的摩擦樁采取地面靜壓注漿止水帷幕的方法來加固。

2.橋基加固

2.1袖閥管注漿工法

袖閥管注漿工法是由法國Soletanche注漿公司首創(chuàng)的一種注漿工法，因此該工法也稱為索列坦休斯工法，該工法具有許多優(yōu)點(diǎn)，注漿效果好，在國內(nèi)外被廣泛采用。它能進(jìn)行定深、定量、分度、分段、間歇與重復(fù)注漿，集中了劈裂注漿法、壓（擠）密注漿法和滲入注漿法的優(yōu)點(diǎn)，適用于地質(zhì)條件復(fù)雜，斷層破碎地段，富水地層地段，場(chǎng)地狹窄情況下的地基加固。該工法與其它工法相比，具有以下特點(diǎn)：

⑴一般適用于50m以內(nèi)的地表注漿，具有上下兩個(gè)止?jié){塞形成止?jié){系統(tǒng)，能將漿液限定在注漿區(qū)域的任一段范圍內(nèi)進(jìn)行注漿，達(dá)到分段注漿的目的。

⑵止?jié){系統(tǒng)在光滑的袖閥管內(nèi)可以自由移動(dòng)，可根據(jù)需要在注漿區(qū)域內(nèi)某一段反復(fù)注漿。

⑶根據(jù)地層特點(diǎn)，可在一根注漿管內(nèi)采用不同的注漿材料、不同的注漿壓力進(jìn)行注漿施工。

⑷注漿前不必設(shè)較厚的砼止?jié){墻，采取較大注漿壓力時(shí)，發(fā)生冒漿的可能性小。

⑸適用范圍較廣，既適于滲透性較好的土層，又適于滲透性較差的土體。

2.2所需的機(jī)具設(shè)備及材料

⑴鉆孔設(shè)備：采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，套筒護(hù)壁（垂直鉆孔時(shí)采用，Φ108mm）進(jìn)行鉆孔。

⑵注漿設(shè)備：注套殼料的設(shè)備為TBY型液壓注漿機(jī)或HJB-2型擠壓式注漿機(jī)；注雙液漿的設(shè)備為HFV-5D或KBY-50/70型雙液注漿泵，并配備W-2.8/5型空壓機(jī)和制漿設(shè)備。

⑶袖閥注漿管及花管、心管：袖閥管一般采用PVC塑料管材，為了方便注漿，在袖閥管上每隔330mm鉆一組4Φ5的射漿孔，在每組射漿孔外部都包裹一層橡膠套，橡膠套長(zhǎng)度為10cm，厚2mm。在把袖閥管放入鉆孔中時(shí)，橡膠套的作用是防止鉆孔的泥漿或套殼料進(jìn)入管內(nèi)；注漿時(shí)橡皮套在壓力的作用下被漿液沖開，使?jié){液進(jìn)入地層，并且可保證按要求分清層次，形成劈裂；而當(dāng)停止注漿時(shí)，橡膠套又彈回并緊裹袖閥管，防止管外漿液流回管內(nèi)，起到逆止閥的作用。

注漿花管采用Φ22mm焊接鋼管加工，一般長(zhǎng)0.6～1m，其四周均勻地布設(shè)12～18個(gè)Φ8mm的泄?jié){孔，兩端各加上3～4個(gè)止?jié){膠皮碗，以形成阻漿塞，起到止?jié){作用。

注漿心管采用Φ22mm焊接鋼管加工，每節(jié)長(zhǎng)2m，主要起到輸送漿液的作用，與注漿花管采取絲扣連接。

2.3 袖閥管布置

袖閥管注漿孔沿條形基礎(chǔ)周邊布置，設(shè)計(jì)為2排Φ50×3.5地面注漿形成止水帷幕，袖閥管距承臺(tái)邊緣2.5m，注漿孔眼間距為0.4m，注漿終孔直徑0.6m，地面注漿孔底伸入隧道底板以下3m，單根長(zhǎng)26.6m，共計(jì)174根。

2.4工藝流程

2.4.1鉆孔：

采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，孔徑90mm，孔斜小于1%，采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。

2.4.2插入袖閥管：

首先在連接好的注漿管底部加上悶蓋，將注漿管下到鉆空中，要確保注漿管下到孔底，上部要高出地面，然后在注漿管中加滿水，利用重力作用，使注漿管不會(huì)浮起來，之后將套管緩慢的拔出，最后在注漿管上部蓋上悶蓋，以防止雜物進(jìn)入注漿管，影響注漿作業(yè)質(zhì)量。

2.4.3澆注套殼料：

一般配比為水泥：粉質(zhì)粘土：水=1：1.5：2，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)調(diào)整為0.8：1.5：2。

2.4.4注漿：

待套殼料養(yǎng)護(hù)5～7天具有一定強(qiáng)度（0.3～0.5Mpa）后，在袖閥管內(nèi)放入雙塞的注漿管進(jìn)行退后式分段注漿，注漿采用間隔注漿，由于場(chǎng)地狹窄及工期緊等因素設(shè)計(jì)院同意袖閥管全部下完后統(tǒng)一注漿，注漿先從外圈開始，完成后再注內(nèi)圈，這樣可以對(duì)外圈的注漿體作進(jìn)一步的補(bǔ)充，有利于提高注漿效果。每次上提長(zhǎng)度為30～50cm，這樣可以有效地減少地層不均性對(duì)注漿效果的影響。對(duì)于砂層，上提長(zhǎng)度選用宜較小值，對(duì)于砂卵石或破碎巖層，上提長(zhǎng)度選用宜較大值。

2.5 注漿材料及技術(shù)參數(shù)

（1）注漿材料：結(jié)合工程現(xiàn)狀，根據(jù)加固要求，注漿采用普通水泥-水玻璃雙漿液，水泥與水玻璃體積比1：0.5，水灰比1：1，水玻璃濃度：30～35Be’，水玻璃模數(shù)2.4。

（2）技術(shù)參數(shù)：注漿壓力0.5～1.5Mpa，充填影響半徑0.6m，注漿速度40L/min，單孔注漿量4.97m3 。

3.洞內(nèi)加固

3.1 加固措施

在地面采用注漿加固基礎(chǔ)后，可以有效地減少因失水和爆破引起的基礎(chǔ)沉降，增強(qiáng)基礎(chǔ)整體的剛度及裝側(cè)摩擦力。根據(jù)最新勘探鉆孔可知，穿海爾立交橋段的區(qū)間隧道局部拱頂開挖線進(jìn)入破碎帶，該部位圍巖強(qiáng)風(fēng)化，且地下水豐富，隧道本身開挖引起的塌落拱效應(yīng)會(huì)使隧道拱頂?shù)貙赢a(chǎn)生下沉，進(jìn)而影響到樁基礎(chǔ)，因此需要在隧道洞內(nèi)采取超前注漿止水的措施。具體措施為隧道拱部150°范圍內(nèi)通過長(zhǎng)、短管結(jié)合的辦法將拱部開挖輪廓線以外3m范圍進(jìn)行超前注漿加固，拱部及邊墻采用超前小導(dǎo)管進(jìn)行注漿，每次掌子面封閉注漿時(shí)，需預(yù)留出2根管作為排水孔。長(zhǎng)管注漿每3m一個(gè)循環(huán)止?jié){墻厚度大于2.0m，長(zhǎng)管采用Φ50×3.5鋼花管L=5m；長(zhǎng)管注漿遺留的空隙由短管注漿替補(bǔ)，短管采用Φ42×3.5，L=3m鋼花管形成止水帷幕體。

掌子面封閉注漿孔采用梅花形布置，沿掌子面垂直鉆孔，孔徑100mm，橫向間距500mm，豎向間距350mm，通過注水泥-水玻璃雙漿液對(duì)掌子面砂層進(jìn)行止水加固。

3.2 注漿參數(shù)的確定

水泥、水玻璃體積比1：0.5； 水泥漿水灰比：1：1；

水玻璃濃度：30～35Be’；水玻璃模數(shù)：2.4；注漿壓力0.5～1.5Mpa.

3.3 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和效果評(píng)定

注漿壓力逐步升高達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并繼續(xù)注漿10分鐘以上，結(jié)束注漿，每一循環(huán)注漿結(jié)束后采用鉆孔取芯或物探等方法進(jìn)行效果評(píng)定，不合格及時(shí)補(bǔ)孔加強(qiáng)。并且注漿要進(jìn)行注漿壓力試驗(yàn)，保證長(zhǎng)管注漿終孔直徑達(dá)到1.5m。

4.注意事項(xiàng)

（1）在注漿過程中，要密切監(jiān)測(cè)地面及及其橋基的沉降情況，如發(fā)現(xiàn)被加固橋基有上抬的趨勢(shì)，立即停止注漿。如發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)漏漿嚴(yán)重時(shí)，可摻入適量的水玻璃作為速凝劑。

（2）在注漿施工中應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)布孔方式、注漿參數(shù)及漿液配比作出進(jìn)一步調(diào)整，以確保注漿效果。

（3）注漿過程中要采取相應(yīng)措施來防止堵管，如多做試驗(yàn)選定合理的凝結(jié)時(shí)間；注意壓力的變化，如壓力升高要及時(shí)提升心管等。若出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，處理要快速及時(shí)，不要慌亂，按順序一步步盡快處理。

（4）隧道施工在到達(dá)立交橋之前注意觀察地層變化情況，加強(qiáng)地面觀測(cè)，由于地下工程的不可預(yù)測(cè)性，一些搶險(xiǎn)物資的準(zhǔn)備也是必需的。

5.結(jié)語

通過袖閥管注漿加固，保證隧道施工在通過立交橋基礎(chǔ)段時(shí)的安全與進(jìn)度，為我單位工程按期貫通奠定良好的基礎(chǔ)，其綜合的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分明顯，值得在類似的工程中借鑒與推廣。