杜帥峰

中鐵十九局集團(tuán)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(tuán)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(kāi)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(wèn)題。近年來(lái)，注漿法在土木工程的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，越來(lái)越多的工程實(shí)踐證明，注漿工法因其眾多優(yōu)點(diǎn)，故在隧道工程中應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。

隧道施工；注裝加固；施工工藝；質(zhì)量控制

1 加固機(jī)理

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(guò)注漿管將漿液穩(wěn)步均勻地注入地層中。漿液在進(jìn)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(qiáng)制擠出，一段時(shí)間后，原有的松散土顆?；蛄严对跐{液的作用下膠結(jié)成一個(gè)整體，形成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、化學(xué)穩(wěn)定性好、防水性能好的“結(jié)體石”。同時(shí)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(shí)對(duì)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。

2 注漿法的工藝特點(diǎn)

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(jìn)而實(shí)刀提高巖體的物理特性。目前，注漿方法很多，其分類(lèi)沒(méi)有一定的標(biāo)準(zhǔn)，按注漿材料的不同，可分為化學(xué)注漿、水泥注漿、粘土類(lèi)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(shí)也擴(kuò)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(diǎn)如下：(1)設(shè)備少，工藝簡(jiǎn)單;(2)生成長(zhǎng)久有效的擋水帷幕，提高支護(hù)作業(yè)環(huán)境;(3)對(duì)于含刁層和淺薄砂層施工而言，都可以用注漿法進(jìn)行防水堵漏和力固處理，同時(shí)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。

3 施工方法

(1)鉆孔。在施工斷面上使用紅油漆按照設(shè)計(jì)進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)，然后進(jìn)行鉆機(jī)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(wèn)題應(yīng)立即向有關(guān)部門(mén)匯報(bào)。(2)孔口管安裝。首先使用鉆機(jī)進(jìn)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(shí)，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(guò)程中一定要把控好角度，并且保證安裝牢靠結(jié)實(shí)。在無(wú)地下水地域，使用干硬性砂漿進(jìn)行灌注;地下水位較高地段管口鋪設(shè)時(shí)，使用摻有高效防水劑的砂漿拌合物來(lái)固定導(dǎo)管，使用時(shí)要將兩者均勻拌合，填裝進(jìn)多個(gè)袋子中，將其塞進(jìn)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(jìn)而將孔口穩(wěn)固。(3)注漿前水壓實(shí)驗(yàn)。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(shí)度。(4)注漿順序。按批進(jìn)行注漿施工，避免鉆一注一情況的出現(xiàn)，因?yàn)闈{液擴(kuò)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(jìn)行底部注漿，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，通常先外后內(nèi)，同一圈從下向上間隔灌注，應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)來(lái)確定灌注速率，通常為30IJmin-75LJmin。為實(shí)現(xiàn)降低時(shí)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(biāo)準(zhǔn)。注漿作業(yè)時(shí)，當(dāng)注漿壓力持續(xù)上升至設(shè)計(jì)的最高壓力，并且保持該狀態(tài)10分鐘以上，并且結(jié)束時(shí)的注漿速率不大于20IJmin。全部注漿施工完成時(shí)一定要確保各注漿孔均達(dá)到相應(yīng)的結(jié)束規(guī)定。(6)注漿效果檢查。首先進(jìn)行孔洞檢查，以評(píng)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(píng)判灌注漿液的判別指標(biāo);最后選取大于百分之五的注漿孔洞進(jìn)行水壓檢測(cè)，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(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)定，反之進(jìn)行處理。檢查完后，再進(jìn)行漿液的強(qiáng)補(bǔ)，然后用砂漿密封。

4 隧道注漿施工質(zhì)量控制措施

4.1施工質(zhì)量控制措施

實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理、總工、各級(jí)技術(shù)人員及工班負(fù)責(zé)人對(duì)工程質(zhì)量負(fù)相應(yīng)責(zé)任，將工程質(zhì)量責(zé)任按照相關(guān)人員職權(quán)進(jìn)行劃分，并且要簽訂責(zé)任書(shū)，使項(xiàng)目責(zé)任細(xì)分到職位和個(gè)人。認(rèn)真執(zhí)行三檢制度，并在各工序中間環(huán)節(jié)實(shí)行切實(shí)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(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)組織施工作業(yè)人員和管理人員細(xì)致研究設(shè)計(jì)文件，掌握設(shè)計(jì)目的，確定施工過(guò)程中的重點(diǎn)及難點(diǎn)技術(shù)，并進(jìn)行技術(shù)交底。鉆孔機(jī)械鉆孔時(shí)應(yīng)保證鉆孔角度準(zhǔn)確，該施工環(huán)節(jié)常用測(cè)斜儀檢測(cè)鉆孔傾斜程度，如有超出規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行更正。

4.3安全保證措施

工程要設(shè)置安全監(jiān)管部門(mén)，創(chuàng)建安全監(jiān)察小隊(duì)，根據(jù)施工作業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)行必要的安全技術(shù)交接，切實(shí)執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，施工人員均要簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任書(shū)。對(duì)新到員工要進(jìn)行三級(jí)安全教育培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格后，才可允許其進(jìn)人相應(yīng)工作崗位。此外，還應(yīng)實(shí)行安全責(zé)任制，定制各方面安全規(guī)章，建立完善各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，做到“安全第一，安全生產(chǎn)”的要求，將責(zé)任具體分配到個(gè)人，明確責(zé)任制度。

5 結(jié)束語(yǔ)

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?yàn)樽{施工具有掩蔽特性，同時(shí)因?yàn)榈刭|(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(shí)嚴(yán)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1]鞠麗艷，倪佳.關(guān)于盾構(gòu)法隧道注漿防水及加固技術(shù)的應(yīng)用分析[J]。中國(guó)建筑防水，2015(24)：21-24.

[2]朱相乾，鐘志全.盾構(gòu)隧道底部注漿加固技術(shù)田.建筑機(jī)械化，2008(5)：53-55.