袖閥管注漿施工方法

2022-06-11 16:18:05 字數 3832 閱讀 9586

1 前言

長沙軌道交通二號線一期工程sg-1標內的西湖公園站部分。本站是2號線一期工程的中間站,位於楓林一路與白雲路交叉路口的西北側西湖漁場內,呈東—西走向。車站西側為龍頭山,北面為規劃的西湖公園,南側為楓林一路,楓林路北側為楓林一路護坡樁,護坡樁上為擋牆。

車站西端基坑深度17.21m,中部及東端基坑深度9.50m。

車站北側楓林路擋土牆高出車站基坑頂面6.31m,與基坑最近處僅為1.9m,最遠處為11.

6m。楓林路擋牆與車站基坑中間土層以雜填土為主,為避免楓林路擋牆產生的大偏壓使兩結構物之間的土體隆起,影響楓林路的使用功能以及對車站基坑較大的安全隱患。為此對車站基坑與楓林路擋土牆之間土體進行袖閥管注漿加固。

2 工法特點

(1)一般用於50m以內的地表注漿,垂直和水平注漿均可;

(2)具有上下兩個阻塞器,能將漿液限定任何區段內進行注漿,可達到分段注漿的目的;

(3)阻塞器可在袖閥管內自由移動,可根據需要在注漿區域內反覆注漿;

(4)可根據地層特點,在同一袖閥管內採用不同的注漿材料,選用不同的注漿引數進行注漿;

3 適用範圍

此工法適用於鐵路、公路、市政和房屋建築領域的土體加固工程。主要應用於:

(1)對鬆散,成分以粉質粘土、建築垃圾為主,含少量碎石及塊石片的雜填土層或砂層、卵石層等鬆散地層的土體加固;

(2)盾構機始發、到達時對洞門的加固;

(3)彌補旋噴樁、攪拌樁區域性沒有咬合或成樁效果不好所產生的空隙;

(4)充填礦區因過分開挖使地層出現破碎帶或空洞,降低巖、土層的可壓縮性,以減小周邊建築物的沉降和變形;

(5)阻止路基產生的裂縫或沉降變大而進行的加固;

(6)在深基坑周圍做防滲處理等。

4 工藝原理

袖閥管注漿法是通過較大的壓力將漿液注(壓)入巖土層中,注漿芯管上下的阻塞器可實現分段分層注漿,可由施工需要選擇聯絡或跳段注漿。此工法在需要全程注漿的施工中,通過分段注漿,使得鬆散的地層和較密實的地層均得到很好的注漿加固效果,避免了以往的注漿工藝在鬆散地層和較密實地層同時存在時,鬆散地層注漿量大、較密實地層注不進漿的現象的發生。

5 施工工藝

袖閥管注漿工藝流程圖如圖1所示

圖1 袖閥管工藝流程圖

(1)測量放樣:根據已布設好的控制點座標,計算引孔的座標位置,使用全站儀放出孔位,用水準儀測量地面高程,確定引孔深度。

(2)鑽孔:採用套管護壁水沖法鑽進成孔,鑽進深度應達到注漿固結段。鑽進過程中要做好記錄,為注漿作業提供參考資料。

(3)下管:首先根據引孔深度連線袖閥管,袖閥管上口露出地面20cm,將連線好的袖閥管下口用尖底封好;然後,將袖閥管下入孔中,要確保袖閥管下到孔底。

(4)洗孔:用高壓水對孔內進行清洗,減少孔內沉渣和泥漿比重;

(5)封口:在孔口周圍的地面到地面一下1m的距離範圍內採用速凝水泥砂漿封堵,以防止注漿過程中冒漿現象的發生。

(6)注漿:採取分段式注漿,每段注漿長度成為注漿步距。開口鋼管長度為注漿步距長度。

注漿步距一般選取0.6~1m,這樣可以有效地減少地層不均一性對注漿效果的影響。對於砂層,注漿步距宜採用低值;對卵石或破碎岩層,注漿步距宜採用高值。

注漿過程中,每段注漿完成後,向上或向下移動乙個步距的芯管長度。宜採用提公升裝置移動,或人工採用2個管鉗對稱夾住芯管,兩側同時均勻用力,將芯管移動。每完成3~4m注漿長度,要拆掉一節注漿芯管。

注漿結束後,在注漿管上口蓋上悶蓋,以便於復注施工。

6 所需材料及裝置

(1)注漿材料:漿液可採用單液漿或雙液漿。單液漿注漿材料採用32.

5級普通矽酸鹽水泥,水灰比為0.5:1~1:

1;雙液漿注漿材料採用32.5級普通矽酸鹽水泥,水灰比為1:1~2:

1,外加水玻璃2%;

(2)引孔裝置:採用100型或300型工程地質鑽機,套管護壁,或者採用跟管鑽機進行引孔;

(3)注漿裝置:zbsb—70—11/5—7.5型注漿幫浦或hfv5d、kby50/70型雙液注漿幫浦等,並配備高壓注漿管路系統和製漿裝置注漿;

(4)注漿管:採用單向袖閥管注漿(如圖2)。

圖2 單向袖閥管示意圖

7 質量控制

(1)將孔位附近場地整平後,再測量放樣;

(2)在注漿施工中應通過現場試驗對布孔方式、注漿引數及漿液配比作進一步調整,並在以後注漿施工過程中根據現場實際情況進行適當調整,以確保注漿效果;

(3)孔口止漿率不得小於90%;

(4)每迴圈注漿的擴散半徑合格率不得低於90%;

(5)注漿過程中要採取相應的措施來防止堵管,如多做試驗選定合理的凝結時間,注意壓力的變化,如壓力公升高要及時提公升芯管;

(6)嚴禁使用不合格材料,不得使用受潮或過期水泥;

(7)製作漿液時,水灰比要按設計嚴格控制,不得隨意變更;

(8)嚴密監視注漿壓力和注漿量,出現異常時應立即停止灌入,查明原因並採取相應措施;

(9)待漿液達到設計要求後,方可進行下到工序的施做;

(10)加強漿液的管理,防止漿液的流失。

8 安全措施

(1)高壓泥漿幫浦、空壓機、高壓清水幫浦必須指定專人操作,壓力表應定期檢修檢定,以保證正常工作;

(2)鑽機操作人員應具有熟練操作技術;

(3)注漿過程中,作業人員應使用防護用具;

(4)施工前應檢查高壓裝置和管路系統,其壓力和流量需滿足設計要求,應檢查管道的耐久性以及管道連線是否可靠,幫浦體、注漿管及噴嘴內不得有任何雜物,各類密封圈必須良好,無滲漏現象,否則接頭斷開、軟管破裂,將會導致漿液、高壓水流飛散、軟管甩出等安全事故。安全閥中的安全銷要進行試壓檢驗(試壓檢驗到當地壓力容器檢驗所檢驗),必須確保在達到規定壓力時能斷銷卸壓,絕不能輕易安裝未經試壓檢驗的自製安全銷;

(5)漿液目前一般以水泥漿為主,但有時也加入其他化學新增劑,一般說漿液硬化後對人畜均無害,但硬化前的液體進到眼睛裡時,必須立即進行充分清洗,並及時到醫院**;

(6)吊、放噴射管路時,嚴禁管下站人。不得將電纜浸泡在水和泥漿中,防止漏電傷人。

9 環境保護措施

(1)引孔時,排出的泥漿應沉澱處理後排放,並符合環保要求;

(2)水泥、石灰細顆粒散體材料,應遮蓋存放;運輸時必須必須封閉覆蓋,不得沿途撒落;

(3)制定灑水防塵措施,指定專人負責現場灑水降塵;

(4)不得隨意排放廢棄的加固料;

(5)有害氣體、噪音控制在國家規定允許的範圍內;

(6)合理處理生活和建築垃圾,保證不汙染地方環境;

(7)優化施工方案,盡量避免和減少夜間施工對環境及居民的影響;

(8)愛護環境,保證綠化及現有植被。

10 效益分析

(1)袖閥管注漿法使用裝置占地面積小,工法方便;

(2)袖閥管注漿法具有分序、分段、定深、定量、間歇、重複灌注的特點;

(3)袖閥管注漿法可控制在不同地層的注漿量,無論是在注漿效果還是子經濟效益上都稱得上是比較理想的注漿方法;

(4)袖閥管注漿法可實現多方位、多角度注漿。

11 工程例項

長沙軌道交通二號線一期工程sg-1標內的西湖公園站部分,基坑北側部分與原有楓林路擋牆臨近,最近處僅為1.9m,最遠處為11.6m,高差6.

31m。該區域內以雜填土為主,可利用的場地有限,為防止基坑開挖過程中受楓林路大偏壓的影響,使得基坑位移,兩建築物之間土體隆起,本工程採用袖閥管注漿法進行土體加固。

注漿孔採用梅花型布置,縱橫間距800mm×800mm。加固注漿材料採用32.5普通矽酸鹽水泥單液漿,水灰比為0.

5:1~1:1,擴散半徑800mm。

在達到地面附近時土體會出現隆起現象,如果減小注漿壓力或注漿量,會影響該段的土體加固效果,因此,採用在地面出覆蓋一層30cm細石混凝土對地面土體進行加壓。由於注漿塞與袖閥管一同下入孔內,而後灌注殼料,所以要在下孔前對其進行安裝除錯,如果太緊會造成注漿時拔不動注漿芯管,太鬆則無法達到密閉效果,因此要在施工前對進場的注漿塞和袖閥管進行試拼裝。現已完成注漿1024根,注漿面積670m2,土體加固效果良好,達到設計要求,取芯試樣成泥結石狀。

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