孫 明
(中鐵二十二局集團軌道工程有限公司同, 北京 100043)
隨著地鐵工程的不斷發(fā)展、規(guī)模不斷擴大,地層的復雜,減少地下水抽排等,對建筑施工提出了更高要求,這就需要施工單位在實際中將新的材料、施工技術(shù)、施工設備應用其中,從而使施工水平的提升、工程造價的縮減、工程質(zhì)量的提升等方面都產(chǎn)生積極的作用。
盾構(gòu)出土井采用明挖逆筑法施工。開挖輪廓尺寸為9.3m×9.0m,豎井深30.3m,圍護結(jié)構(gòu)采用C30鉆孔灌注樁,1000@1400mm。
盾構(gòu)出土井自上而下穿越地層依次為基本土層為雜填土①層、厚度為5.40m;粉質(zhì)黏土③、粉土③1厚度為9.2m;粉細砂層③2層,厚度為3.30m;粉質(zhì)黏土④、粉土④1厚度為18.50m。
圖1 盾構(gòu)出土井平面圖
在圍護樁的迎土側(cè)安裝兩根Φ42注漿管,與圍護樁體鋼筋籠綁扎固定,同時吊放入孔,注漿管底端封堵,做成錐形,靠迎面土設兩排注漿孔,安裝單向閥。單向閥正常處于封閉狀態(tài),避免管外雜物進入,在注漿壓力下張開從而使其漿液溢出擴散。注漿閥具備能承受5MPa以上壓力且具備止逆功能。
注漿芯管正常處于收縮狀態(tài),沿注漿管管壁下入注漿部位,通過一端氣壓將注漿芯管橡膠氣囊膨脹使其與注漿管密貼,在注漿芯管另一端注入漿液,短范圍內(nèi)注漿管內(nèi)壓力增大使反向閥張開從而向土體內(nèi)噴射擴散漿液。
圍護樁澆筑完成達到一定強度后,在注漿管內(nèi)注入雙液漿,通過高壓使?jié){液扇形噴射擴散,在樁外側(cè)及樁間形成一道帷幕墻,起到止水效果。
圖2 樁間噴射注漿止水示意圖
注漿設備:ZJL-1200 型坑道鉆機、 BW150 型壓漿泵、量程為10MPa 壓力表、攪拌機。
主要材料:PO42.5 水泥,濃度Be20 水玻璃,漿液比例根據(jù)現(xiàn)場試驗調(diào)配為水:水泥(重量比)1:0.7;水泥漿:水玻璃漿液(體積比):1:1。
3.2.1 注漿管制作與安裝
注漿管采用外徑42mm鋼焊管,單根長度6m,接長采用套筒絲頭連接,在一側(cè)每30cm開孔安裝一個逆止閥門。注漿管隨鋼筋籠一起下放,與鋼筋籠的綁扎緊密,每2米綁扎一道,以防下鋼筋籠時脫落,接頭采用止水膠帶進行封閉,安裝時閥門的方向要與設計噴射注漿方向一致。
3.2.2 壓水清孔
鉆孔樁灌注完成24h后,壓注清水清孔以檢查管路與單向閥的暢通狀況,同時將單向閥周圍混凝土保護層沖開。樁側(cè)或樁端出現(xiàn)擴孔、塌孔或充盈系數(shù)較大的現(xiàn)象時,要提前進行壓水試驗,要在砼澆筑完的8h-10h之間進行,壓水壓力應控制在0.5Mpa內(nèi),以確保能沖開較厚的砼覆蓋層同時能保證不破壞樁身混凝土強度。試驗時應該由專人記錄沖破壓力值及管的疏通情況。
3.2.3 注漿工藝
成樁3天后樁身強度達設計的50%以上時開始注漿。使用鉆機將注漿芯管送入至預埋的注漿管內(nèi),如遇注漿管堵塞可用鉆機鉆通。注漿采取分段后退式注漿,回抽幅度控制在0.4~0.8m,地層變化復雜時應減小回抽幅度,能減少地層不均一對注漿效果的影響。對于砂層,注漿步距宜采用低值;對卵石層,注漿步距宜采用高值。注漿過程中,每段注漿完成后,向上回抽一個步距的芯管長度。
3.2.4 注漿參數(shù)
a.注漿壓力:終壓3.0Mpa,注漿過程中根據(jù)注漿速度及時調(diào)整壓力;
b.注漿速度:15~20L/min;
c. 雙液漿凝固時間:6~10分鐘;
d.終止注漿標準:
①.注漿總量和注漿壓力均達到設計要求;
②.注漿總量已達到設計值的75%,且注漿壓力超過設計值,穩(wěn)壓壓力大于3.0MPa持續(xù)1min。
a.壓水清孔時間一定要嚴格控制好,過早樁身強度低壓水易對樁體造成破壞,過晚混凝土強度高,沖不開混凝土保護層;
b.同一樁間注漿管,如其中一根確實無法壓漿或壓漿量不夠,另一根應補足相應的壓漿量;
c.如出現(xiàn)地面冒出漿液情況,應暫停注漿0.5-1h再進行復注,如此往復,直至達到設計壓漿量。
通過基坑開挖發(fā)現(xiàn),注漿的漿液在粉細砂層中以為脈狀扇形填充,在粉質(zhì)粘土以劈裂擠壓樹枝狀填充,漿液與土體融合較好?;娱_挖到底后,圍護樁間未見明顯滲漏點。
噴射注漿工法由于能較好地控制注漿范圍和注漿壓力,且能重復注漿,是可靠,操作簡單的注漿工法之一。由于注漿壓力較大,漿液以噴射狀注入地層,且進行了多點、多次均衡注漿,漿液與土體混合程度高,注漿體在地層中均勻分布,均勻連接,因此固結(jié)體有較好的抗?jié)B性能,同時也提高了加固地層段的整體穩(wěn)定性。其對含水砂層能達到較好注漿加固效果。在地鐵基坑施工過程中,對于地層含水量豐富、整體穩(wěn)定性差,基坑開挖存在安全較大隱患的情況,通過該注漿工藝可
以有效的補充工法以達到安全可控。