1、淺埋暗挖隧道袖閥管注漿加固技術(shù)中鐵十八局集團(tuán)有限公司北京地鐵指揮部黃向陽摘 要：地鐵工程施工過程中，不可避免的會對周圍建（構(gòu)）物等造成直接影響，特別是當(dāng)隧道在穿越一些重大管線時(shí)，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，對施工要求較高。北京地鐵十號線一期知春里車站東北風(fēng)道為暗挖風(fēng)道，采用袖閥管注漿加固技術(shù)成功穿越了多條市政管線，確保了管線及隧道自身的安全。關(guān)鍵詞：袖閥管注漿；超前加固；工程技術(shù)1、工程簡介1.1工點(diǎn)概況科南路站東北風(fēng)道位于知春路主車道下方，采用暗挖法施工。結(jié)構(gòu)上方有三條東西走向的市政管道（力1400上水管距結(jié)構(gòu) 0.8米；力1550雨水管距結(jié)構(gòu)1.2米；力800上水管距結(jié)構(gòu)1.3米），在7-7斷面進(jìn)入6-

2、6斷面挑高近2米，覆土厚度只有 5米左右，為了保證施工過程中管線及結(jié)構(gòu)的安全，采用袖閥管注漿加固工程技術(shù)進(jìn)行預(yù)加固土體的措施。見下圖一中1400上水管1.2工程地質(zhì)狀況勘察揭露地層土質(zhì)自上而下依次為：人工填土層、砂質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂與中粗砂層、 圓礫層、中粗砂層、卵石層。車站場區(qū)第四紀(jì)地層中賦存上層滯水、潛水和承壓水。在該施工區(qū)內(nèi)上層滯水豐富，對施工有 定的影響。2.1在施工場地受到限制時(shí)，可針對性的對故障段實(shí)施打定向斜孔注漿，加固土體。2.2袖閥管結(jié)構(gòu)主要由 68mmPV。卜管、6分鍍鋅注漿內(nèi)管、橡皮套、密封圈等組成。見圖二管結(jié)構(gòu)示意圖外管橡膠皮套外管橡膠皮套PVC夕卜管33cm6分鍍

3、鋅注漿內(nèi)管6分鍍鋅注漿內(nèi)管外管橡膠皮套 外管出漿孔內(nèi)管密封圈內(nèi)管出漿孔/內(nèi)管堵頭螺絲PVC外管圖二袖閥管結(jié)構(gòu)示意圖2.3、袖閥管是一種只能向管外出漿，不能向管內(nèi)返漿的單向閉合裝置。灌漿時(shí)，壓力將小孔外的橡皮套沖開，漿液進(jìn)入地層，如管外壓力大于管內(nèi)時(shí)，小孔外的橡皮套自動閉合。2.4、 每個(gè)灌漿長度固定為 30cm-50cm,還可以根據(jù)地層情況調(diào)整灌漿長度，實(shí)現(xiàn)定量定尺可控灌漿。2.5、根據(jù)需要灌注任何一個(gè)灌漿段，還可重復(fù)灌漿。2.6、可使用較高的灌漿壓力，灌漿時(shí)冒漿和串漿的可能性較小。2.7、鉆孔和灌漿分開，提高了鉆孔、設(shè)備的利用率。2.8、由于在被加固的地層中，進(jìn)行了多點(diǎn)、定量、均衡的注漿，注

4、漿體在地層中均勻分布，均勻連接，因此，大大提高了被加固地層段的整體穩(wěn)定性。2.9、可在一個(gè)孔內(nèi)灌注幾種漿材。3、超細(xì)水泥一水玻璃壓力注漿加固法超細(xì)水泥一水玻璃壓力注漿加固地層，是將具有一定壓力的水泥一水玻璃漿液，通過土層（沙 層）顆粒間的孔隙強(qiáng)行注入土層中，起到擠密和充填作用，迫使土層（沙層）孔隙內(nèi)的部分或大部 分水和空氣排去，從而加快土層（沙層）的固結(jié)穩(wěn)定，阻止或控制路基不均勻沉陷。注漿液由水泥漿加適量水玻璃配制而成。漿液注入地層后，水玻璃可與土層中碳酸鈣起化學(xué)反 應(yīng)，生成硅膠；水泥與土顆粒及土層中其它填物膠結(jié)。同時(shí)，水玻璃可促使水泥早凝避免沉淀、析 水、保證漿液和易性、可注性。注漿液通過土

5、層中孔隙，起劈裂和滲流充填作用，所經(jīng)之處均與土 層牢固膠結(jié)，形成堅(jiān)強(qiáng)持力層，提高了地層承載力，消除了土層的濕陷性，使土體遇水不會再產(chǎn)生 不均勻沉陷，保持土體長久穩(wěn)定。4、袖閥管注漿施工參數(shù)和工藝流程4.1注漿參數(shù)的確定根據(jù)現(xiàn)場反復(fù)試驗(yàn)結(jié)果確定注漿參數(shù)，如下表一。表一注漿施工技術(shù)參數(shù)表項(xiàng)目名稱內(nèi)容備注注漿孔直徑 91mm袖閥管外徑 52mm注漿方法常規(guī)方法注漿深度6-16米注漿參數(shù)水泥用量（超細(xì)水泥）200Kg每延米粘土粉20Kg每延米水玻璃20 Kg每延米泵壓0.5-1.2MPa水灰比1 : 1注漿量（L/min ）30 - 40注漿次數(shù)1提管間隔高度30cm4.2機(jī)械設(shè)備安排機(jī)械設(shè)備安排如表

6、二表二機(jī)械設(shè)備安排表設(shè)備名稱型號工作范圍（m）數(shù)量功率（kW/臺）鉆孔機(jī)XY-100鉆深100 m1臺注漿泵PW-150壓力洪8MPa2臺5.5設(shè)備名稱型號工作范圍（m）數(shù)量功率（kW/臺）泥漿泵PW-120壓力洪0.5MPa1臺4攪漿機(jī)400L1臺3.54.3施工工藝流程工藝流程見下圖三。圖三袖閥管注漿工藝流程五、方案實(shí)施5.1施工準(zhǔn)備1、詳細(xì)分析研究設(shè)計(jì)要求、地質(zhì)條件，考慮所須的設(shè)備、器材人員配備和可能會遇到的問題及 處理方法。2、參加施工圖紙審查，明確圖紙及技術(shù)要求。3、 施工時(shí)分導(dǎo)洞分別實(shí)施鉆孔注漿作業(yè)，首先掛網(wǎng)噴射300cm厚混凝土封閉掌子面，作為注漿 止?jié){墻，同時(shí)應(yīng)保證臺階長度滿足

7、注漿操作作業(yè)要求。4、現(xiàn)場施工測量放線，放注漿孔位、進(jìn)行內(nèi)部核對，并對甲方復(fù)核、簽證，避免錯(cuò)漏。測量后 的每一個(gè)注漿孔位應(yīng)用竹簽作好標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)有隱蔽障礙物，提前處理。5、對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面檢修保養(yǎng)。做好各種注漿材料的備料工作。配備健全各種工作人員，明確崗位及責(zé)任。進(jìn)行各種安全檢查。平整場地道路，安裝水源、電源、搭臨時(shí)設(shè)施，規(guī)劃施工場地使用布置。5.2鉆孔注漿施工1、鉆機(jī)根據(jù)自身定位裝置，確定鉆孔角度定好孔位后，開始鉆孔，采用硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)，鉆至終孔。2、 注漿加固范圍：拱部為開挖輪廓線外0.8m,長管打設(shè)長度及角度現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。注漿孔采用平行鉆孔定位布設(shè)，長管沿初支內(nèi)輪廓200m

8、m打設(shè)，孔距0.8m，行距0.6m,注漿分段長0.6m。見下圖四。6中1550雨水管中1400上水管中1400上水管圖四袖閥管注漿示意圖及施工照片3、向孔內(nèi)下入注漿袖管。4、用水泥袋紙、水泥等將管口封牢。5、用PW-150泥漿泵，向孔內(nèi)注入套殼料，注滿為止。套殼料配方：水泥：粘土：水 =1: 1.5 : 2。6、套殼料凝固后（10 13小時(shí)），即可開始注漿。7、注漿。用PW-150注漿泵，根據(jù)注漿參數(shù)表要求，從孔底自下而上進(jìn)行注漿。注漿次序，每次都必須跳開一個(gè)孔進(jìn)行注漿。第N林漿次濁凝注漿管8、以此類推，進(jìn)入工作循環(huán)注漿施工。六、實(shí)施效果從工作面開挖效果看，通過注漿孔形成的混凝土柱體，基本相互咬合，形成棚體承載拱部的土 壓，取得很好的管棚效應(yīng)。避免了塌方，保證了施工安全。實(shí)施效果見下圖五。同時(shí)該注漿工藝在 止水方面效果顯著。該方案的成功實(shí)施，為我單位在以后采用淺埋暗挖法通過有地下水地層和下穿 重大管線時(shí)，提供了可借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。圖五袖閥管注漿效果照片七、結(jié)束語本注漿工藝在我集團(tuán)公司承建的北京地鐵十號線03標(biāo)段科南路站東北風(fēng)道施工中得到應(yīng)用，也為后期北京地鐵新線施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也為我集團(tuán)公司在類似工程施工時(shí)提供