張明會

（中鐵建大橋工程局集團第五工程有限公司 廣西 南寧 530000）

頂管施工注漿作用及施工要點研究

張明會

（中鐵建大橋工程局集團第五工程有限公司 廣西 南寧 530000）

管道地下頂進作為管道施工中的一種有效的方法，因為其占地少、施工簡單，被廣泛的運用在管道施工中。但是在管道頂進施工中，因為地質(zhì)條件存在不可預(yù)見性，所以施工中時常遇到一些不良地質(zhì)問題，造成塌方事故的發(fā)生。頂管注漿施工可以對管壁周圍被擾動的松散性土層的性狀進行改善，使得管道頂部以及側(cè)面的抗壓性能得到增強，實現(xiàn)加固的目的，保證頂管施工的順利進行。本文主要根據(jù)實例闡述了頂管注漿的作用、施工方法和施工要點，為同類工程作為參考。

頂管施工；注漿；作用；施工要點

引言

頂管施工技術(shù)是目前工程給水排水管道工程中采用的一種非常有效的施工方法。在頂管施工中，如果遇到一些特殊軟弱地層，在頂進的過程中很容易出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，所以必須對頂管采取有效的注漿方法，保證工作面的土層處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

1　工程概況

某污水管網(wǎng)工程，施工管道位置無原有管線，該工程設(shè)計DN1000mm鋼筋混凝土管在H0+009～H0+850段進行頂管施工、長度約841m，管線位置在道路南側(cè)道路的混凝土路面上，工作井為圓形，內(nèi)徑為4.5m，管道埋深為5～10m，頂管范圍土體為素填土、雜填土及粉土，易塌方。

2　頂管注漿作用及方法

頂管施工過程中，土體受力（見圖1）會產(chǎn)生變形、結(jié)構(gòu)松動等現(xiàn)象，注漿主要是為了固結(jié)頂管施工中管子周圍土體，處理的目的是加強土體的承載力、改善土體性質(zhì)使土體有一定程度的膠結(jié)，同時改造土體的滲透性，減小滲透系數(shù)，也阻隔水流水平方向的相互滲透，避免細顆粒隨水流失產(chǎn)生流土、流砂、突涌。在本工程施工中，工程對地面的沉降要求比較高，并且在頂管頂進的施工中，非常容易產(chǎn)生流沙的現(xiàn)象，會對頂管的抗壓強度以及周圍建筑物的安全產(chǎn)生非常嚴重的影響，甚至可能會造成頂管坍塌的現(xiàn)象。所以為了保證頂管以及建筑物的安全，可以采用對頂管進行注漿加固的方法，之后在繼續(xù)進行施工，這樣可以對土體的穩(wěn)定性進行有效的保證。所以說，注漿主要是為了固結(jié)頂管施工中管子周圍土體，處理的目的是加強土體的承載力、改善土體性質(zhì)使土體有一定程度的膠結(jié)，同時改造土體的滲透性，減小滲透系數(shù)，也阻隔水流水平方向的相互滲透，避免細顆粒隨水流失產(chǎn)生流土、流砂、突涌。

圖1　土體受力模式示意圖

在施工過程中，為了保證注漿效果，為了保證注漿作用的全面發(fā)揮，在注漿中必須注意一下幾點：

（1）在進行壓漿孔的設(shè)置過程中，必須保證壓漿孔設(shè)置的合理性，保證壓漿孔能夠?qū)ν馏w形成有效的加固。

（2）注漿一定要按程序施工，保證每根管注漿要準確，注漿壓力一定要嚴格控制，專人操作。當壓力突然上升或從孔壁溢漿，應(yīng)立即停止注漿，查找原因。

（3）在壓漿的過程中，必須選擇合理的壓漿方法，通常采用以同步注漿為主，補漿為輔的方法。在頂管施工中，必須加強對漿液形成的情況的檢查。此外，為了保證注漿的質(zhì)量，必須保證注漿設(shè)備的可靠性，并且保證管路的有效性，保證其具有非常好的密封性能以及較好的抗壓性能。

（4）在注漿壓漿的過程中，為了保證壓漿的質(zhì)量，必須選擇專人對該項工作進行負責，并且對該項工作的質(zhì)量進行定期的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時的進行處理。

3　注漿材料

在進行高壓密注漿加固的方法中注漿材料的選擇時，必須保證選擇材料的性能符合工程實際要求。經(jīng)過分析總結(jié)選擇的材料必須滿足以下幾個方面的要求：①選擇的材料必須具備較高的止水性能、高強度和高抗壓性能；②具有較好的流動性，在地注漿材料進行處理之后，必須保證具有較好的可灌性，能夠滿足注漿要求；③注漿材料在發(fā)生凝固之后應(yīng)該具備一定的微膨脹性，以此對注漿施工中土體的土體擾動及地層損失進行滿足；④具有一定的抗分散性，應(yīng)該保證注漿材料具有遇水絮凝的特性；⑤必須保證選擇的注漿材料具有一定的耐久性，漿塊的性能應(yīng)該比較穩(wěn)定，滿足加固長久性的需要；⑥滿足環(huán)保型的要求，必須是無毒和無污染的。如水泥—粉煤灰漿液具有成本低，結(jié)石體抗壓強度較高，抗化學侵蝕能力強，凝膠時間可控的優(yōu)點，是注漿加固地層的較為理想的漿液，所以采用水泥—粉煤灰作為主要注漿漿液，必要時輔以單液水泥速凝漿進行注漿。在進行注漿施工中，為了對泥漿的早期強度以及可灌性能進行提高，可以采取添加硅酸鈉的方法。必須保證注漿用的泥漿的穩(wěn)定性，并且在注漿的過程中不會發(fā)生任何不利于施工的現(xiàn)象，如沉淀、固結(jié)或者失水的現(xiàn)象。必須保證配置的泥漿具有一定的稠度和一定的流動性，必須嚴格控制泥漿的配合比。

4　施工要點

4.1注漿準備工作

根據(jù)管道預(yù)留注漿孔的位置，布設(shè)注漿支管，每個注漿口支管均設(shè)一控制閘閥。用高壓注漿軟管將打入土體的注漿鋼管接口與工作井上的注漿泵連接好，連接處必須牢固，不滲漏漿液。用拌合機調(diào)制好水灰比為1：0.5的水泥漿，儲存于儲漿箱，將注漿泵進料吸管頭放入儲漿箱漿液內(nèi)，這些準備工作都完成后，就可以開啟注漿泵將漿液通過注漿管壓入流沙或流泥層中了。

4.2注入漿液

管道布設(shè)完成后開始注漿，注漿壓力1.2MPa。統(tǒng)計好注漿量，一般每米注漿用水泥量約為90～100kg為宜，若注入過多會造成不必要的浪費，注入太少又形成不了足夠厚度的保護層。調(diào)制水泥漿要控制好水灰比（1：0.45～0.5），水灰比太小難以注入，容易堵塞注漿管，影響水泥漿的滲透；水灰比太大又起不到凝結(jié)硬化土體的作用。注漿壓力一般可控制在0.8～2.5MPa左右，對于管頂覆土較淺的地段，注漿壓力不可過大，以免引起地表面膨脹隆起，或影響附近原有的地下構(gòu)筑物和管道的使用，因此，一般每1m覆土厚度的注漿壓力可按0.44MPa考慮。注漿時要注意觀察管內(nèi)工作面漿液流動情況，以工作面有少量漿液滲出為宜，即可停止注漿。

第一次壓漿量為管道外周環(huán)形空隙的1.5～2.0倍，壓注壓力根據(jù)埋設(shè)深度和土的天然重量而定，本工程擬采用2γH（kPa），式中γ為土的重量，H為管道的覆土深度。在頂進過程中，還應(yīng)根據(jù)不同的土質(zhì)條件和覆土厚度變化等適當調(diào)整壓漿量和壓力。

4.3封堵注漿孔

采用與預(yù)留注漿孔配套的絲堵封堵注漿孔，防止?jié){液流失。

4.4沖洗注漿管

在注漿作業(yè)結(jié)束之后，必須及時的采用清水對管道進行清洗。對于清理后產(chǎn)生的廢水，嚴禁隨處亂放，必須采取有效的方法對其進行處理。注漿完成后4h即可恢復正常頂進，待頂完注漿段后，又可重復上述注漿操作，如此循環(huán)直至穿過不利土層為止。

5　注漿效果檢測手段和質(zhì)量控制

在注漿作業(yè)結(jié)束之后，必須對低地基的流量以及滲水系數(shù)進行測量和確定，主要的方法是在注漿體內(nèi)進行鉆孔，運用壓水、抽水以及注水的方法進行測定。在檢查的過程中如果發(fā)現(xiàn)不符合相關(guān)要求那么必須進行及時的補充注漿。在對注漿效果進行檢查的過程中，必須保證檢查孔的數(shù)量，一般是總注漿孔的百分之十，在進行檢查孔的選擇時，最好選擇一些注漿過程中有疑問以及地質(zhì)條件不好的注漿孔。對其進行檢查對于提高注漿的質(zhì)量是非常有效的，是在注漿過程中研究注漿效果的一項重要的參考指標。

配料采用準確的計量工具，嚴格按照設(shè)計配方配料施工。注漿一定要按程序施工，每段進漿要準確，注漿壓力一定要嚴格控制在0.05～0.1MPa，專人操作。當壓力突然上升或從孔壁溢漿，應(yīng)立即停止注漿，每段注漿量應(yīng)嚴格控制。注漿完成后，應(yīng)采用措施保證注漿不溢漿、跑漿。

6　結(jié)束語

綜上所述，在頂管施工中，進行頂管注漿施工對施工土體起到了一定的加固作用，對于工程施工的順利進行具有重要的作用。同時，在施工中，必須嚴格控制注漿材料，并且嚴格控制施工過程，保證工程質(zhì)量。

[1]魏濤.頂管工程中的高壓注漿加固技術(shù)應(yīng)用[J].河北建筑工程學院學報，2006（02）：12～13.

[2]徐朝暉，鄭全興.長距離大口徑鋼管頂管施工質(zhì)量控制[J].山西建筑，2009（32）：67～68.

[3]譚建國，祁志強，何國舟.注漿加固在頂管施工中的應(yīng)用[A].第十三屆全國探礦工程（巖土鉆掘工程）學術(shù)研討會論文專輯[C].2005（08）：56～57.

[4]周繼凱，李原.袖閥管注漿法加固長江漫灘相路基的工程應(yīng)用[A].2004水利水電地基與基礎(chǔ)工程技術(shù)[C].2004（08）：34～36.

TU470

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1673-0038（2015）42-0044-02

2015-9-27

張明會（1982-），男，工程師，本科，主要從事市政工程施工工作。