夏天龍
南華大學(xué) 湖南 衡陽(yáng) 421001
地鐵隧道暗挖施工技術(shù)難度大,且施工中危險(xiǎn)性高,而深孔注漿技術(shù)是地鐵隧道工程施工中重要的技術(shù)形式,在城市隧道施工過(guò)程地位超然,能夠?yàn)槌鞘械罔F隧道建設(shè)提供有力支持,提升施工效率,減少施工安全隱患?;诖耍訌?qiáng)對(duì)地鐵隧道暗挖施工中深孔注漿技術(shù)運(yùn)用的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。
深孔注漿工作機(jī)理:利用壓力和相關(guān)輔助設(shè)備,將水泥漿液注入施工收尾土體、巖層,通過(guò)壓實(shí)、充填、滲透等方式形成構(gòu)成漿脈,目的在于控制地表下沉,提升施工場(chǎng)地地表承載力。具體來(lái)說(shuō),包括電化學(xué)壓、液壓、氣壓等幾種方式。
利用深孔注漿技術(shù),能夠有效控制地表下沉問(wèn)題,主要是由于注漿特性所形成。例如,在深孔注漿中采用獨(dú)特材料,包括水泥基特種灌漿料,能夠有效提升其耐久性。這種灌漿料由硫酸鹽水泥以及特種外加劑,構(gòu)成注漿加固漿液,經(jīng)相關(guān)實(shí)踐證明,其壽命可以達(dá)到10年以上,這為地鐵隧道開(kāi)挖后地表沉降的緩解大有裨益。深孔注漿方式,水泥漿液中水灰比控制為1:1,而壓力強(qiáng)度為2~10MPa,注漿同時(shí)能同步開(kāi)挖,節(jié)約工作時(shí)長(zhǎng),提升施工效率;漿液進(jìn)入到地層固化后,會(huì)發(fā)生一定的膨脹(1%~2%),彌補(bǔ)地表發(fā)生的下沉問(wèn)題;同時(shí),深層注漿施工中,能夠利用雙管雙液同時(shí)作業(yè),與普通水泥漿液固化效果相比,現(xiàn)代材料在很多特性方面均明顯提升,能克服地下水位偏高、地表下沉等問(wèn)題,同步實(shí)施開(kāi)挖施工及地下水治理,減少資源浪費(fèi)。一般來(lái)說(shuō),漿液組成為水、料,其比例控制在1:0.8為宜,而水灰比以1:1為宜。
為了保證深孔注漿技術(shù)在地鐵隧道暗挖施工中運(yùn)用的效果,施工前必須做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。第一,合理設(shè)計(jì)注漿液的配比參數(shù),保證注漿比例科學(xué)性以及參數(shù)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。一般來(lái)說(shuō),地鐵隧道深孔注漿采用水泥、水玻璃雙漿液,配比過(guò)程中,需要全面了解施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,在不同時(shí)段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行認(rèn)真測(cè)試,保證施工中注漿本身壓力值始終比水本身壓力值大。施工材料選擇也必須根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化選擇,確保施工材料能夠滿足工程施工質(zhì)量、穩(wěn)固性等客觀要求;第二,注漿壓力測(cè)試。對(duì)于隧道暗挖施工來(lái)說(shuō),水壓力會(huì)隨著時(shí)間推移、現(xiàn)場(chǎng)變化而出現(xiàn)波動(dòng),在注漿配比中需要對(duì)不同時(shí)段水壓力加以測(cè)試,同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加以勘察,保證注漿壓力始終在水壓力的3倍以上;第三,準(zhǔn)備階段需要完成導(dǎo)管加工、注漿孔洞布置等工作。導(dǎo)管一般選擇無(wú)縫鋼管,保證導(dǎo)管具有統(tǒng)一長(zhǎng)度;而注漿孔布置方面,應(yīng)該根據(jù)地鐵隧道工程實(shí)際情況,每一個(gè)循環(huán)確保六環(huán)四時(shí)空,且每一個(gè)孔洞深度都需要保持一致。值得注意的是,為了避免施工中出現(xiàn)漏漿問(wèn)題,需要提前注入5米左右止?jié){墻。
第一,測(cè)量放線。根據(jù)注漿深孔合理的布置測(cè)量放線工作,測(cè)量放線需要在注漿孔布置開(kāi)挖面實(shí)施,保證測(cè)量精確性。
第二,根據(jù)采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),完善設(shè)計(jì)工作,同時(shí)保障平臺(tái)建設(shè)合理性。在全面合理的計(jì)算支持下,利用優(yōu)選的施工建設(shè)材料,全面掌握支架承載力度、地基承載力度以及支架本身牢固程度,為深孔注漿施工提供基礎(chǔ)條件。
第三,鉆孔+導(dǎo)管安裝。根據(jù)測(cè)量放線布置的注漿孔洞位置,確認(rèn)孔位以及孔深等參數(shù)后,利用專(zhuān)業(yè)鉆孔設(shè)備實(shí)施鉆孔操作。通常來(lái)說(shuō),需要保持鉆孔設(shè)備開(kāi)孔距離為4米左右,依據(jù)實(shí)際情況選擇并安裝孔口管,安裝前需要清理孔口管中的土渣等雜物,之后根據(jù)實(shí)際情況將其插入到注漿口,裸露在外的部分大約50厘米,保護(hù)深孔注漿施工順利進(jìn)行。初步安裝完成后,需要進(jìn)行詳細(xì)檢查,按照相關(guān)要求循環(huán)鉆孔,直到達(dá)到鉆孔要求后實(shí)施清孔處理,避免在灌漿中受到孔中雜物的影響。一般來(lái)說(shuō),注漿管為梅花形,安裝注漿管口后,為了保證內(nèi)部清潔,需要在孔中利用透明膠帶實(shí)施覆蓋,有效隔離雜物。
第四,封孔操作??坠芡獗趯?shí)施有效設(shè)計(jì),根據(jù)在外面漏出的前面,在其上纏上長(zhǎng)麻絲構(gòu)成紡錘形,利用水泥基錨加以固定,保證其能夠符合工程施工的具體要求,避免孔口發(fā)生漏漿問(wèn)題。之后對(duì)其進(jìn)行封孔處理后,進(jìn)行全面養(yǎng)護(hù),并開(kāi)始實(shí)施注漿施工。
第五,完成封孔后,需要進(jìn)行試注漿檢測(cè)工作,為具體注漿施工提供質(zhì)量保障。在試注漿階段中,能夠?qū)ι鲜鍪┕きh(huán)節(jié)有效性、施工質(zhì)量以及設(shè)計(jì)方案合理性進(jìn)行評(píng)價(jià),完成試注漿后,若有關(guān)參數(shù)均符合情況,則可以正式開(kāi)始注漿施工。在注漿施工中需要從外環(huán)開(kāi)始,逐漸向內(nèi)環(huán)滲透;從最長(zhǎng)注漿管開(kāi)始注漿,分清主次,并實(shí)時(shí)的測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)壓力,根據(jù)測(cè)試情況適度調(diào)整注漿比例,確保注漿成果。注漿完成后,還必須對(duì)注漿先過(guò)加以檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)孔檢測(cè)。另外,還可以從檢測(cè)口周邊抽取相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),評(píng)價(jià)暗挖隧道施工質(zhì)量,并選擇恰當(dāng)灌漿孔上進(jìn)行閥門(mén)安裝,以便于控制水量,為暗挖隧道施工順利開(kāi)展提供保障。
通過(guò)上述分析可知,地鐵是現(xiàn)代化城市發(fā)展中不可缺少的交通工具,目前也能夠作為評(píng)價(jià)城市化發(fā)展程度的指標(biāo)。在地鐵暗挖隧道施工中難度較大,利用深孔注漿技術(shù),能對(duì)隧道中含水量進(jìn)行控制,緩解施工中地表不均勻的沉降,提升地鐵隧道施工安全系數(shù),在保證施工質(zhì)量同時(shí)降低成本。在具體施工運(yùn)用中,需要嚴(yán)格的按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),從施工準(zhǔn)備階段開(kāi)始,落實(shí)測(cè)量放線、布孔、鉆孔、導(dǎo)管安裝、清孔、封孔、試注漿、注漿等各道工序,保證施工質(zhì)量,推動(dòng)我國(guó)地鐵工程健康發(fā)展。