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深孔注浆技术在暗挖隧道施工中的应用

2021-01-07

黑龙江交通科技 2021年5期
关键词:浆液注浆钻孔

张 平

(贵州科达公路工程咨询监理有限公司,贵州 贵阳 550000)

1 暗挖法概述

隧道工程是由围岩、支护结构等所组成的,复杂程度比较高,在隧道开挖施工中,容易受到地质条件、水文条件的影响。在隧道施工中,新奥法的应用比较常见,但是容易受到施工条件以及施工环境的影响,很难应用大型机械设备,因此施工难度较大。在隧道工程暗挖法的应用中,隧道埋置深度会直接影响周边建筑工程,如果埋置深度比较小,则会造成地表沉降,要求采取支护措施进行加固处理。为了避免对施工区域生态环境造成不良影响,对于开挖施工中所产生的废土、碎石等,需应用卷扬机配合出土,保证文明施工。另外,在暗挖法的实际应用中,还应注意先开挖,然后再进行支护施工,在初支结构的基础上进行二次衬砌施工。

2 深孔注浆机理与特征

在深孔注浆施工中,需应用压力设备以及其他辅助设备,可采用充填、渗透以及压密等方式将水泥浆液扩展至周围岩层和土体中,并形成浆脉,对地表沉降进行有效控制,提高地表承载能力。通过将深孔注浆技术应用于隧道施工中,可有效控制地表下沉,在深孔注浆中,需应用水泥基特种灌浆施工材料,耐久性较好,因此能够有效控制地表沉降。在注浆过程中,可同步进行开挖施工,提高施工效率。浆液具有微膨胀性,浆液进入地层厚固化并膨胀,即可对土体产生扰动作用,同时还可有效弥补由于扰动所造成的地表沉降。

3 工程概况

某隧道工程全长211 m,宽度为23.3 m,采用PBA施工方式,共设置8个导洞。该隧道拱顶为12.8 m,底板深度为28.9,下导洞深度为29.8 m。通过对施工场地进行地质勘查,施工场地及周边房屋建筑工程、重要管线数量较多。在隧道工程区间施工中,采用暗挖法施工技术,由于施工场地含水量比较大,并且周边环境复杂,因此施工现场组织难度大,为避免在隧道开挖施工中影响隧道结构稳定性,采用全断面深孔注浆施工技术。

4 深孔注浆施工技术要点

4.1 施工准备

(1)钻孔施工。在钻孔施工前,对施工图纸进行全面分析,根据施工图纸要求确定孔位,保证钻机定位准确性,对于定位偏差,需控制在1°以内。另外,还需设置钻头点以及布孔点,对于两点之间的距离偏差,应控制在3 cm以内。(2)配料。根据工程施工图纸设计方案配料,选择适宜的配料工具,根据配方设计进行原材料配比。(3)注浆。组织专业施工人员进行注浆施工,严格控制注浆压力,在注浆施工中,如果压力突然上升,或者孔壁发生漏浆,则应立即停止注浆施工,对注浆量进行检查和调整。

4.2 深孔注浆施工要点

(1)隧道支护施工。在隧道工程支护施工中,应在初期支护结构以外1.5 m以及内0.5 m形成2 m注浆带,在拱部180°范围内,对于注浆孔,采用环向布置形式。在注浆过程中,采用WSS施工技术,对于注浆压力,应控制在0.8~1.0 MPa之间。(2)封闭开挖面。在开挖面封闭施工中,容易发生漏浆问题,对此,需提前用喷射混凝土进行封闭处理,在本工程施工中,选用C25混凝土,在上半断面进行喷射施工,混凝土喷射厚度为0.3 m。对于止浆墙面,需应用挂网喷射混凝土施工方式,将网片铺设在掌子面上钢筋锚杆上。(3)深孔注浆浆液。在深孔注浆施工中,浆液配置原料为水泥-水玻璃,不同施工区域的地层条件具有一定差异,因此,在注浆施工中,可加入一定量添加剂,提升浆液可注性。在注浆施工中,技术人员应密切观察施工现场实际情况,并与设计单位加强沟通交流,根据施工现场实际情况对浆液配合比、注浆压力进行调整。在注浆施工完成后,即可取岩芯,或结合施工现场实际情况采用物探技术对注浆施工效果进行检查,并据此分析地层填充效果,并对测量孔中的涌水量进行检测,据此对加固体渗透系数进行计算法分析。在对土体进行加固处理后,28 d无侧限抗压强度应达0.5 MPa以上。需要注意,对于出入口,需进行2次深孔注浆施工,在第一次注浆施工中,注浆长度为7.85 m,而在第二次注浆施工中,注浆长度要求能够达到主体结构围护桩。

4.3 注浆施工

(1)搭设平台。在平台搭建施工中,需采用钢管以及十字扣,在搭建平台前,首先需对地基承载力进行检测,对支架结构强度以及刚度进行计算,对钻孔高度进行分析,然后再进行平台搭建施工。当平台搭建完成后,即可铺设走道板,并采用钢筋进行固定处理。(2)钻孔以及钢筋管安装。对于孔口管,可采用钢筋管进行加工制作,并采用潜孔钻机进行钻孔施工,钻孔直径为φ90 mm,对于单次钻进深度,应控制在3~4 m之间。本工程施工场地地质条件比较复杂,因此,在钻进施工中,可能会遇到破碎岩层,并卡钻。对此,应及时清理钻孔中的碎石,然后再继续进行钻进施工,当钻孔达到设计深度要求后,再次清孔,并安装注浆管。注浆管数量为3根,对于其中1根,需设置为梅花形注浆孔,对于另外2根注浆管,需做好封堵处理。(3)浆液准备。在隧道深孔注浆施工中,常用浆液包括水泥浆液、改性水玻璃浆液以及水泥-水玻璃浆液,要求综合考虑工程施工要求以及地层条件选择浆液类型。对于浆液配合比,需根据地层条件、加固施工要求进行优化设计。在浆液制备完成后,即可进行注浆施工,要求将浆液扩散半径控制在0.27 m以上。(4)试注浆。为了保证注浆施工能够顺利进行,首先需进行注浆试验,对注浆配合比以及持续时间等进行优化调整。(5)注浆。在注浆施工中,需坚持先外环后内环的施工顺序,先对单号孔进行注浆,然后再根据地质条件以及压力因素等对注浆参数进行调整。

5 结 语

综上所述,本文主要结合实例,对隧道工程施工中深孔注浆施工技术的应用要点进行了详细探究,在本工程深孔注浆施工完成后,能够有效控制隧道拱顶沉降。随着城市化进程的不断加快,地铁工程建设数量不断增多,同时地铁施工技术越来越成熟,通过将深孔注浆技术应用于暗挖隧道施工中,能够有效降低施工难度,提升施工效率,值得推广应用。

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