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探讨注浆技术在隧道施工中的应用

2019-12-19吉泓玮

商品与质量 2019年36期
关键词:孔口注浆钻孔

吉泓玮

山西交通建设监理咨询集团有限公司 山西太原 030012

在隧道施工中应用注浆技术,主要是为了巩固土建工程的稳定性。在注浆工程的施工过程中注浆技术的应用需要具备一定的条件。在注浆施工工艺的推进过程中,需要注意地质条件,施工条件以及物理化学等相关技术的应用[1]。

1 注浆技术的工艺特点

1.1 双液注浆技术

在地铁深基坑开挖的过程中,底部容易出现漏水,那么,采用双液注浆技术主要是通过墙外侧灌浆和内测封堵的方式实现土质结构的完整治理。双液注浆采取的方式是静压注浆方式,利用液压采用注浆管将两种液浆在短时间内混合进入地层中,浆液就会冲渗紧密的方式使土壤中的水分和空气就会排出,在人工控制的前提下,使土建的结构更加强大,防水性能更加增强。

1.2 化学注浆技术

采用的化学试剂是水溶性的聚氨酯,水溶性的聚醚进行聚合反应生成的高分子化合物,通过水溶性的聚氨酯灌浆材料,在压力下进入裂缝,裂缝中存留的水或者是水汽就会与媒介结合产生化学反应造成膨胀的状态,以堵塞裂缝达到防渗目的。在土建施工的过程中,化学的注浆技术应用比较广泛,能够在较小的缝隙中通过灌浆的技术来实现膨胀,效果能够达到100%。在胶体凝结以后有很好的弹性可以使地铁的土建工程保持一定的紧致性。

2 注浆前准备工作

①注浆系统建设好后,必须经检查验收合格后方可投入正常使用。②每次注浆前后都必须对整个注浆系统设备和管路进行检查,发现问题及时处理。③做好污水处理。注浆系统所有的设备(主要指搅拌机、储浆池)和管路注浆后都必须清理干净。④保证供电、供水、供风、通讯和交通的畅通,注浆过程中严禁中断。⑤注浆设备和注浆管路的检查和维护。

3 注浆钻孔施工

3.1 钻孔结构及孔口止浆管的安装

开孔孔径为Φ153mm,深度为3-5m,在高压帷幕预注浆加固过程中,为防止钻孔被压力顶出或被高压富水区涌水顶出,必须在钻孔内安装注浆(止浆)套管,作为孔口管使用。孔口管采用Φ146mm钢管,管外用速凝水泥封固,封固后打压,在6MPa压力作用下无泄漏且孔口管无松动说明止浆合格。孔口管注浆固结合格后,将孔口管固定牢固,装上阀门,然后再进行钻孔施工,采用Φ80mm孔径钻至终孔。

3.2 钻孔防突装置

钻孔过程中,由于钻头揭穿涌水突泥区域时,泥水会从钻孔内涌出,如何防止涌水、突泥是安全施工面临的关键问题。钻孔注浆过程中,注浆压力也会给套管一定的作用力,迫使套管被拔出,因此防止钻孔内涌水、突泥和止浆的重点是孔口管的封固质量必须达到耐压要求。套管固结合格后,要及时安装注浆高压阀门,做到对涌水、突泥的有效控制。

3.3 钻孔劳动力配置及快速施工

钻孔施工主要采用大型集成化设备,另外辅以小型地质钻机设备。大型设备每班组配备操作工人1名、辅助工人2名,小型地质钻机每机组配备机长1名、技术工人3名,每班另配钻孔施工副队长1名。为保障钻孔施工进度,主要从以下5个方面进行快速施工组织保障。①合理配置钻探、注浆机械设备。为保证及时注浆,注浆过程中要不断施工钻孔,要求有一定数量的钻孔施工和注浆设备,并做到优化组合。②不断优化注浆方案、参数和工艺。注浆过程中对注浆方案、参数、工艺进行深入研究,不断优化,使其具有较强的可操作性和可靠性,选择合理的注浆段长度,加快注浆速度,保证注浆质量。③为了加快钻孔注浆速度,保证注浆质量,采用钻孔注浆台架,实行钻孔、注浆全断面立体交叉作业。首先按照设计钻孔注浆顺序施工一定数量的钻孔,注浆时调整钻机后另外施工钻孔。前进式分段注浆过程中,当一个孔钻到设计位置退钻后,在注浆的同时移动钻机施工下一步注浆的钻孔。注浆结束后即可进行钻孔施工,避免因等待浆液初凝而停工。④技术人员现场值班,及时解决问题。技术人员进行跟班指导,并现场研究、解决问题,加快钻孔、注浆速度。机械修理技术人员对机械跟班维修管理,保证机械的正常运行,避免因机械故障而影响施工[2]。

4 注浆施工

4.1 注浆材料选择

根据隧道治理段复杂的水文地质条件和注浆方案,按照不同的注浆技术要求选用以下注浆材料:单液水泥浆、水泥水玻璃双液浆、硫铝酸盐水泥、新型可控速凝膏状体注浆材料(GT-1型),注浆过程根据注浆压力变化、耗浆量、钻孔揭露地层情况、钻孔次序和加固要求等选择材料,以浆液扩散范围与加固体强度为主要控制指标。

4.2 注浆设备选型及主要参数

注浆设备的选择和配置原则是能够满足注浆量和注浆压力的调控。根据注入的浆液种类、额定泵量的大小以及注浆使用场合的不同,可以分别选择以下不同类型的注浆泵:①单液注浆加固:选择 3SNS单液注浆泵和3NBB260—35/10—7-45单液注浆泵。②双液注浆加固:主要选择2TGZ—60/210高压双液注浆泵。③钻孔止浆套管封固和径向短管注浆:选择使用ZBQ—27/1.5煤矿用气动注浆泵。

4.3 注浆劳动力组织及施工安排

注浆施工技术较为复杂,特别是双液注浆和特殊材料注浆,技术要求更高,因此每班配备注浆技术副队长1名,现场班长1名,司泵及机修工4名,管路连接工1名,制浆工 4名和现场材料倒运工 4名。采取现场交接班的作业方式,即班前洞内技术交底、班后技术总结、现场注浆施工参数详细记录的技术主导型工作方式[3]。

5 结语

我国地大物博,幅员辽阔,各个地区的地理环境构造以及结构都存在着不同的差异。在隧道施工的过程中采用注浆技术,主要是可以通过注浆技术保障建设的安全性和稳定性。在注浆工艺施工的过程中,通过管道将注浆液体以渗透的方式取代土地填充进岩缝中,能够使水分和空气赶出,在人工控制的前提下,使原本存在的结构更加坚固,使地铁的土建工程能够呈现出整体性发展和闭合性发展的状态,以维护工程的质量。

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