張喬毓
摘要:城市地鐵在施工的過程中,不可避免地會對原有的土體造成擾動,使其失去原有的平衡狀態,如果再遇上富水砂層,將極易誘發涌水、涌砂現象,嚴重時將造成地面塌陷,引起人員傷亡和財產損失。基于此,本文重點研究目前地鐵施工中常用的止水注漿施工工藝,探討通過注漿工藝來確保地鐵施工安全的有效途徑。文中基于目前地鐵止水注漿施工的基本步驟,并結合筆者的工作實際經歷,闡述了在地鐵止水注漿施工過程中需特別注意的若干技術要點。
關鍵詞:地鐵:注漿施工:技術要點
一、引言
隨著國內諸多城市開始了密集的城市軌道交通工程建設,不同城市地鐵施工所面臨的工程環境日趨多樣化,其中富水砂層在地鐵施工中經常遇到,如果施工方處置不當,很容易誘發涌水、涌砂現象,甚至導致塌方事故的發生,造成惡劣的工程事故。比如在修建地鐵時,遇到較為復雜的地質狀況,雖然當地的基巖條件較好,但是部分區域仍然分布著較為廣泛的富水砂層,由于砂層膠結程度低,強度低,容易發生較大的變形,給當地地鐵的施工帶了很大的困難,采用傳統的盾構法經濟性較差,這時必須采取相應的止水措施來確保工程的安全進行。目前工程中普遍采用注漿的方式阻擋水的流動,注漿能對原有的地質環境進行有效的加固,起到止水堵漏的作用。本文則基于地鐵注漿施工的步驟,并結合筆者的工程經驗闡述注漿施工的技術要點。
二、止水注漿的施工步驟
通常來講止水注漿的施工步驟包括以下幾部分:第一步,在施工前將場地進行平整,并按照設計孔位的要求,在地面做出明顯的標記,同時在施工前,要設法將漏水處堵住,一般可以在上游砌筑導流壩,切斷漏水的源頭,確保注漿工作的順利進行;第二步,選擇合適的設備,一般根據不同的地質情況,選擇適合現場條件的鉆孔設備;第三步,根據事先做好標記的孔位開展鉆孔工作,鉆機要按預定的位置就位,鉆孔過程中要保證鉆機不移位,同時確保鉆桿的垂直度;第四步,成孔,操作人員在作業時,要保持慢速鉆進,并時刻觀察土層對于鉆桿的作用,以方便確認注漿時的相應參數;第五步,提升鉆桿,在提升時務必注意提升的速度,每步不超過20厘米,并盡量保持勻速提升;第六步,水泥漿制作,漿液的原料要采用標準的計量工具稱取,并按照設計方案的比例配制;第七步,注漿。嚴格控制注漿時的壓力變化,如果壓力突然上升,有漿液溢出時,應立即停止作業,查明原因,并根據現場實際情況調整注漿參數,保證注漿部位漿液的均勻性;第八步,封孔。待注漿作業接近尾聲時,用濃漿將孔內的稀漿排出,直至孔口返出濃漿為止;第十步,檢查孔。待所有注漿作業都結束后,應該在關鍵部位或者出水較為嚴重的部位檢查孔,應無坍孔、無涌水等現象。
三、止水注漿施工技術要點分析
第一,如在注漿過程中發生了中斷,應該立即停止作業,查明故障原因,并盡快恢復注漿,如果間隔的時間比較久,重新注漿時務必要沖洗漿孔,以保證單孔注漿的效果;如果出現大量漏漿的情況,可以采取加大漿液濃度和減小進孔的漿液量等方法,加快后退的速度,從而有效降低漿液的流失速度;如果在注漿時出現串漿的情況,要及時封堵串漿的孔位,也可同時對串漿孔位進行注漿,目的是為了平衡彼此間的壓力以及注漿量,等到注漿結束后,就可以解除串漿孔注漿或者封堵;如果出現溢水的情況,也應立即停止作業,查明原因,排查故障原因后再重新注漿。
第二,注漿孔的位置、深度應由現場人員根據結構物位置和地表的標高綜合確定,孔位離結構物的距離應大于300毫米,目的是為了避免注漿時的壓力對結構產生破壞;注漿時要嚴格控制注漿的速度和終壓力,當漿液從孔壁或者地面滲出、壓力顯著增大時,要立即停止作業,查明原因,調整注漿參數或者轉移注漿位置后方可重新注漿;為了防止孔口漏液,也可在尾端用少許膠泥封堵鉆孔之間的空隙。
第三,注漿用水泥漿液水灰比可控制在1:2至1:3之間,并可通過測定注漿體的強度來確定最佳配合比,另外加入適當比例的膨脹劑,漿液在配置完畢后,要做到即配即用,嚴格控制膠凝時間,防止漿液凝固結塊;注漿作業應該在混凝土結構養護結束后進行,同時為了防止串漿,在注漿順序上,每次宜跳開一根管進行注漿,保證注漿的范圍,避免漿液的滲透而導致地下構筑物出現異常現象;關于注漿作業結束時間的確定:當漿液的壓力損失較小或者壓力計沒有流入漿液時,這時再維持此壓力進行2到3分鐘注漿,注漿作業即可結束。當然,為了確保注漿的質量,可以在注漿結束后進行多次(2到3次)補充注漿,以彌補因為漿液凝固或者漿液收縮造成的影響,而對于局部存在的漏液情況,可以在表面通過注水泥一水玻璃漿液的方式予以一定的處理。
四、結束語
如在地質勘探或者設計中沒有對地鐵周圍的水文地質情況做詳細、全面的調查,這會給后續的地鐵施工帶來很大的困難和阻力。當然,通過采取注漿施工,可以有效地對地鐵周邊結構進行止水加固,消除地下水對于結構施工的影響,既保證了地鐵構筑物的安全,也為后續的施工提供了必要的前提。本文基于目前地鐵止水注漿施工的基本步驟,結合筆者的工作實際經歷,闡述了在地鐵止水注漿施工過程中需特別注意的若干技術要點,希望對于實際工作有所幫助。