夏天龍
南華大學 湖南 衡陽 421001
地鐵隧道暗挖施工技術難度大,且施工中危險性高,而深孔注漿技術是地鐵隧道工程施工中重要的技術形式,在城市隧道施工過程地位超然,能夠為城市地鐵隧道建設提供有力支持,提升施工效率,減少施工安全隱患。基于此,加強對地鐵隧道暗挖施工中深孔注漿技術運用的研究具有十分現實的意義。
深孔注漿工作機理:利用壓力和相關輔助設備,將水泥漿液注入施工收尾土體、巖層,通過壓實、充填、滲透等方式形成構成漿脈,目的在于控制地表下沉,提升施工場地地表承載力。具體來說,包括電化學壓、液壓、氣壓等幾種方式。
利用深孔注漿技術,能夠有效控制地表下沉問題,主要是由于注漿特性所形成。例如,在深孔注漿中采用獨特材料,包括水泥基特種灌漿料,能夠有效提升其耐久性。這種灌漿料由硫酸鹽水泥以及特種外加劑,構成注漿加固漿液,經相關實踐證明,其壽命可以達到10年以上,這為地鐵隧道開挖后地表沉降的緩解大有裨益。深孔注漿方式,水泥漿液中水灰比控制為1:1,而壓力強度為2~10MPa,注漿同時能同步開挖,節約工作時長,提升施工效率;漿液進入到地層固化后,會發生一定的膨脹(1%~2%),彌補地表發生的下沉問題;同時,深層注漿施工中,能夠利用雙管雙液同時作業,與普通水泥漿液固化效果相比,現代材料在很多特性方面均明顯提升,能克服地下水位偏高、地表下沉等問題,同步實施開挖施工及地下水治理,減少資源浪費。一般來說,漿液組成為水、料,其比例控制在1:0.8為宜,而水灰比以1:1為宜。
為了保證深孔注漿技術在地鐵隧道暗挖施工中運用的效果,施工前必須做好相關的準備工作。第一,合理設計注漿液的配比參數,保證注漿比例科學性以及參數設計的精準性。一般來說,地鐵隧道深孔注漿采用水泥、水玻璃雙漿液,配比過程中,需要全面了解施工現場的實際情況,在不同時段對現場進行認真測試,保證施工中注漿本身壓力值始終比水本身壓力值大。施工材料選擇也必須根據實際情況優化選擇,確保施工材料能夠滿足工程施工質量、穩固性等客觀要求;第二,注漿壓力測試。對于隧道暗挖施工來說,水壓力會隨著時間推移、現場變化而出現波動,在注漿配比中需要對不同時段水壓力加以測試,同時對現場加以勘察,保證注漿壓力始終在水壓力的3倍以上;第三,準備階段需要完成導管加工、注漿孔洞布置等工作。導管一般選擇無縫鋼管,保證導管具有統一長度;而注漿孔布置方面,應該根據地鐵隧道工程實際情況,每一個循環確保六環四時空,且每一個孔洞深度都需要保持一致。值得注意的是,為了避免施工中出現漏漿問題,需要提前注入5米左右止漿墻。
第一,測量放線。根據注漿深孔合理的布置測量放線工作,測量放線需要在注漿孔布置開挖面實施,保證測量精確性。
第二,根據采集到的現場數據,完善設計工作,同時保障平臺建設合理性。在全面合理的計算支持下,利用優選的施工建設材料,全面掌握支架承載力度、地基承載力度以及支架本身牢固程度,為深孔注漿施工提供基礎條件。
第三,鉆孔+導管安裝。根據測量放線布置的注漿孔洞位置,確認孔位以及孔深等參數后,利用專業鉆孔設備實施鉆孔操作。通常來說,需要保持鉆孔設備開孔距離為4米左右,依據實際情況選擇并安裝孔口管,安裝前需要清理孔口管中的土渣等雜物,之后根據實際情況將其插入到注漿口,裸露在外的部分大約50厘米,保護深孔注漿施工順利進行。初步安裝完成后,需要進行詳細檢查,按照相關要求循環鉆孔,直到達到鉆孔要求后實施清孔處理,避免在灌漿中受到孔中雜物的影響。一般來說,注漿管為梅花形,安裝注漿管口后,為了保證內部清潔,需要在孔中利用透明膠帶實施覆蓋,有效隔離雜物。
第四,封孔操作。孔管外壁實施有效設計,根據在外面漏出的前面,在其上纏上長麻絲構成紡錘形,利用水泥基錨加以固定,保證其能夠符合工程施工的具體要求,避免孔口發生漏漿問題。之后對其進行封孔處理后,進行全面養護,并開始實施注漿施工。
第五,完成封孔后,需要進行試注漿檢測工作,為具體注漿施工提供質量保障。在試注漿階段中,能夠對上述施工環節有效性、施工質量以及設計方案合理性進行評價,完成試注漿后,若有關參數均符合情況,則可以正式開始注漿施工。在注漿施工中需要從外環開始,逐漸向內環滲透;從最長注漿管開始注漿,分清主次,并實時的測試現場壓力,根據測試情況適度調整注漿比例,確保注漿成果。注漿完成后,還必須對注漿先過加以檢測,根據檢測孔檢測。另外,還可以從檢測口周邊抽取相關物質進行檢測,評價暗挖隧道施工質量,并選擇恰當灌漿孔上進行閥門安裝,以便于控制水量,為暗挖隧道施工順利開展提供保障。
通過上述分析可知,地鐵是現代化城市發展中不可缺少的交通工具,目前也能夠作為評價城市化發展程度的指標。在地鐵暗挖隧道施工中難度較大,利用深孔注漿技術,能對隧道中含水量進行控制,緩解施工中地表不均勻的沉降,提升地鐵隧道施工安全系數,在保證施工質量同時降低成本。在具體施工運用中,需要嚴格的按照相關標準,從施工準備階段開始,落實測量放線、布孔、鉆孔、導管安裝、清孔、封孔、試注漿、注漿等各道工序,保證施工質量,推動我國地鐵工程健康發展。