張喬毓
摘要:城市地鐵在施工的過程中,不可避免地會對原有的土體造成擾動,使其失去原有的平衡狀態(tài),如果再遇上富水砂層,將極易誘發(fā)涌水、涌砂現(xiàn)象,嚴重時將造成地面塌陷,引起人員傷亡和財產(chǎn)損失?;诖?,本文重點研究目前地鐵施工中常用的止水注漿施工工藝,探討通過注漿工藝來確保地鐵施工安全的有效途徑。文中基于目前地鐵止水注漿施工的基本步驟,并結(jié)合筆者的工作實際經(jīng)歷,闡述了在地鐵止水注漿施工過程中需特別注意的若干技術(shù)要點。
關(guān)鍵詞:地鐵:注漿施工:技術(shù)要點
一、引言
隨著國內(nèi)諸多城市開始了密集的城市軌道交通工程建設(shè),不同城市地鐵施工所面臨的工程環(huán)境日趨多樣化,其中富水砂層在地鐵施工中經(jīng)常遇到,如果施工方處置不當,很容易誘發(fā)涌水、涌砂現(xiàn)象,甚至導(dǎo)致塌方事故的發(fā)生,造成惡劣的工程事故。比如在修建地鐵時,遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)狀況,雖然當?shù)氐幕鶐r條件較好,但是部分區(qū)域仍然分布著較為廣泛的富水砂層,由于砂層膠結(jié)程度低,強度低,容易發(fā)生較大的變形,給當?shù)氐罔F的施工帶了很大的困難,采用傳統(tǒng)的盾構(gòu)法經(jīng)濟性較差,這時必須采取相應(yīng)的止水措施來確保工程的安全進行。目前工程中普遍采用注漿的方式阻擋水的流動,注漿能對原有的地質(zhì)環(huán)境進行有效的加固,起到止水堵漏的作用。本文則基于地鐵注漿施工的步驟,并結(jié)合筆者的工程經(jīng)驗闡述注漿施工的技術(shù)要點。
二、止水注漿的施工步驟
通常來講止水注漿的施工步驟包括以下幾部分:第一步,在施工前將場地進行平整,并按照設(shè)計孔位的要求,在地面做出明顯的標記,同時在施工前,要設(shè)法將漏水處堵住,一般可以在上游砌筑導(dǎo)流壩,切斷漏水的源頭,確保注漿工作的順利進行;第二步,選擇合適的設(shè)備,一般根據(jù)不同的地質(zhì)情況,選擇適合現(xiàn)場條件的鉆孔設(shè)備;第三步,根據(jù)事先做好標記的孔位開展鉆孔工作,鉆機要按預(yù)定的位置就位,鉆孔過程中要保證鉆機不移位,同時確保鉆桿的垂直度;第四步,成孔,操作人員在作業(yè)時,要保持慢速鉆進,并時刻觀察土層對于鉆桿的作用,以方便確認注漿時的相應(yīng)參數(shù);第五步,提升鉆桿,在提升時務(wù)必注意提升的速度,每步不超過20厘米,并盡量保持勻速提升;第六步,水泥漿制作,漿液的原料要采用標準的計量工具稱取,并按照設(shè)計方案的比例配制;第七步,注漿。嚴格控制注漿時的壓力變化,如果壓力突然上升,有漿液溢出時,應(yīng)立即停止作業(yè),查明原因,并根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整注漿參數(shù),保證注漿部位漿液的均勻性;第八步,封孔。待注漿作業(yè)接近尾聲時,用濃漿將孔內(nèi)的稀漿排出,直至孔口返出濃漿為止;第十步,檢查孔。待所有注漿作業(yè)都結(jié)束后,應(yīng)該在關(guān)鍵部位或者出水較為嚴重的部位檢查孔,應(yīng)無坍孔、無涌水等現(xiàn)象。
三、止水注漿施工技術(shù)要點分析
第一,如在注漿過程中發(fā)生了中斷,應(yīng)該立即停止作業(yè),查明故障原因,并盡快恢復(fù)注漿,如果間隔的時間比較久,重新注漿時務(wù)必要沖洗漿孔,以保證單孔注漿的效果;如果出現(xiàn)大量漏漿的情況,可以采取加大漿液濃度和減小進孔的漿液量等方法,加快后退的速度,從而有效降低漿液的流失速度;如果在注漿時出現(xiàn)串漿的情況,要及時封堵串漿的孔位,也可同時對串漿孔位進行注漿,目的是為了平衡彼此間的壓力以及注漿量,等到注漿結(jié)束后,就可以解除串漿孔注漿或者封堵;如果出現(xiàn)溢水的情況,也應(yīng)立即停止作業(yè),查明原因,排查故障原因后再重新注漿。
第二,注漿孔的位置、深度應(yīng)由現(xiàn)場人員根據(jù)結(jié)構(gòu)物位置和地表的標高綜合確定,孔位離結(jié)構(gòu)物的距離應(yīng)大于300毫米,目的是為了避免注漿時的壓力對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞;注漿時要嚴格控制注漿的速度和終壓力,當漿液從孔壁或者地面滲出、壓力顯著增大時,要立即停止作業(yè),查明原因,調(diào)整注漿參數(shù)或者轉(zhuǎn)移注漿位置后方可重新注漿;為了防止孔口漏液,也可在尾端用少許膠泥封堵鉆孔之間的空隙。
第三,注漿用水泥漿液水灰比可控制在1:2至1:3之間,并可通過測定注漿體的強度來確定最佳配合比,另外加入適當比例的膨脹劑,漿液在配置完畢后,要做到即配即用,嚴格控制膠凝時間,防止?jié){液凝固結(jié)塊;注漿作業(yè)應(yīng)該在混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護結(jié)束后進行,同時為了防止串漿,在注漿順序上,每次宜跳開一根管進行注漿,保證注漿的范圍,避免漿液的滲透而導(dǎo)致地下構(gòu)筑物出現(xiàn)異常現(xiàn)象;關(guān)于注漿作業(yè)結(jié)束時間的確定:當漿液的壓力損失較小或者壓力計沒有流入漿液時,這時再維持此壓力進行2到3分鐘注漿,注漿作業(yè)即可結(jié)束。當然,為了確保注漿的質(zhì)量,可以在注漿結(jié)束后進行多次(2到3次)補充注漿,以彌補因為漿液凝固或者漿液收縮造成的影響,而對于局部存在的漏液情況,可以在表面通過注水泥一水玻璃漿液的方式予以一定的處理。
四、結(jié)束語
如在地質(zhì)勘探或者設(shè)計中沒有對地鐵周圍的水文地質(zhì)情況做詳細、全面的調(diào)查,這會給后續(xù)的地鐵施工帶來很大的困難和阻力。當然,通過采取注漿施工,可以有效地對地鐵周邊結(jié)構(gòu)進行止水加固,消除地下水對于結(jié)構(gòu)施工的影響,既保證了地鐵構(gòu)筑物的安全,也為后續(xù)的施工提供了必要的前提。本文基于目前地鐵止水注漿施工的基本步驟,結(jié)合筆者的工作實際經(jīng)歷,闡述了在地鐵止水注漿施工過程中需特別注意的若干技術(shù)要點,希望對于實際工作有所幫助。