袖阀管注浆在隧道穿越楼房施工中的应用

牟政

摘要：袖阀管注浆是一种广泛运用于：地基加固以及不良地基的处理、控制道路桥梁、楼房以及管线等建筑物沉降的注浆加固措施。本文就以某市地铁4号线一期工程，在隧道穿越某住宿楼房的施工为例，在施工过程中为了减轻施工过程中对楼房的扰动影响，本文就对在施工过程中实施的袖阀管注浆以及帷幕注浆施工工艺、施工技术、施工效果进行探讨分析，确保施工安全。

关键词：袖阀管注浆；隧道穿越楼房施工；帷幕注浆

地铁隧道的施工，一般都是在繁华地段开展，所以在施工过程中必然要穿越道路桥梁、楼房等建筑物。而隧道施工过程中就会遇到为了保护建筑物安全而打设隔离桩的情况，但是在施工过程中，由于受到场地的限制，而打设隔离桩的施工机械又相对较大，所以，在遇到楼房间距很小，或者隧道很小的情况的时候，就很难进行隔离桩施工。本文就通过对地铁隧道的建设过程中，在近距离穿越某住房楼的施工措施和施工保护进行分析。

一.工程介绍

某市地铁A站到B站之间属于暗挖区段，受影响的住房楼有3栋，其中K4+350～K4+450是近距离穿越建筑物区段。3栋楼房中，有两栋是现浇混凝土结构筏形基础，地下5层，地上11层，另外一座是砖混结构筏形基础，地上7层。该隧道是马蹄形，其右线结构外缘与楼房的最小垂直净距离是6.3米、最小水平距离是0.57米。改工程所处地段的地下水位较高，地质复杂，容易发生坍塌。另外楼房对不均匀沉降的抵抗能力最大允许值才20毫米，而且场地条件有限，还受到噪声的限制，所以不能实施地面降水、打设隔离桩的操作，所以常规的工程措施不能保证楼房不均匀沉降合格。所以以保证工程施工安全、保障楼房安全为前提，本工程决定采用水平袖阀管全断面帷幕注浆方案进行施工操作。

二.水平袖阀管注浆施工

（一）袖阀管注浆工艺原理

根据各工程地质的具体情况，为了实现定量可控灌浆、重复灌浆，可对袖阀管灌浆长度进行调整。袖阀管的结构主要是由橡皮套、PVC外管、以及密封圈和镀锌注浆内管组成，规格是外?68mm、内?56mm，不能向管内返浆，只能向管外出浆的单向闭合装置。在进行袖阀管灌浆的时候，可以使用高灌浆压力，在一个孔内关注多种浆料，比如超细水泥-水玻璃双液浆，这是一种具有可灌性、良好渗透性的浆料，这样一来，灌入的浆体就会在地体进行均匀的分布，从而提高地层的稳固性袖阀管注浆的结构和装置图如图所示：

袖阀管注浆结构图

袖阀管装置

（二）施工工艺流程

为了减少因为地下水流失固结产生较大沉降，在工程隧道开挖之前，首先就是要进行孔位的布设，布置实验监测孔，在建设止浆墙，止浆墙建好之后，进行钻孔，然后就是在钻好的孔内插入袖阀管，接着就是下套壳料，最后就是注入浆料。

三.袖阀管灌浆施工工艺关键技术

（一）袖阀管灌浆技术

袖阀管注浆的施工工艺技术，一般包括：泥浆护壁成孔，浇注套壳料，以及装袖阀管、固管止浆、灌浆等。具体袖阀管灌浆工艺步骤如下图所示：

（1）袖阀管布置参数。袖阀管直径为外?68mm、内?56mm，注浆孔直径是?108mm。注浆孔间距是0.9米，行距0.7米，蒋叶青的扩散半径是0.8米，开挖长度是27米，有5米是预留止浆墙，循环长度是32米。边墙开挖和拱部开挖的加固范围分别是3米和4米。

（2）钻孔。本工程采用的是水平袖閥管灌注的方法，所以水平袖阀管注浆效果的好坏，直接受钻孔偏差控制的影响，由此工程采用XY-100型探矿钻机进行引孔，采取水平定向钻进技术，在施工过程中，利用楔形钻头进行方向的调节，达到钻孔的精度要求，钻孔的误差控制如下表：

钻孔误差控制标准（cm）

由于该工程路段的地质多属流砂层，为了防止发生坍塌，就要使用优质的稀泥浆进行护壁。另外在实施钻孔措施的时候，为了不破坏已经钻好的孔，进行钻两孔在钻孔的钻孔技术，并在成孔之后和注浆管进行连接，向孔内输送大量清水时采用注浆泵，以便于将孔内的沉渣、泥浆冲出空外。

（3）灌注套壳料。水平袖阀管灌浆中的灌注套壳料工艺是整个灌浆技术的核心工艺技术，用清水将钻孔进行清理之后，就要采用钻杆泵将套壳料送达孔低，然后从上往下进行套壳料的灌注，直到在钻孔口流出标准浓度的原浆液。本工程采用的套壳料主料是砂料，辅料是水泥，该套壳料的配比是砂土：水泥：水：粉煤灰：膨润土=3：1：2.5：1.2：0.5，主要用于封闭钻孔孔壁与袖阀管之间的环状空间，在进行高压注浆的时候，避免浆液沿孔壁、管壁外流，要求套壳料的凝固时间在5-9小时之内，施工时要根据地下水的实际情况，对浆液的配比进行调整。

（4）安装袖阀管。袖阀管的安装，首先就要将袖阀管放入注浆钻孔中，并保证注浆管上部要高出地面15厘米以上，下部要直至孔底。接着为了能利用重力作用，保证袖阀管不再浮上来，就要在在内部封闭的袖阀管内注入水，然后将套管慢慢的提出。接下来就是在地下1米处，对袖阀管孔壁与外花管之间的环状间隙，采用碎石或者沙石将其进行填充，用速凝水泥沙浆对高于地面1米处至地面路段和孔口周围进行封堵，避免注浆过程中出现冒浆情况。

四.注浆效果评定与沉降监测

（一）注浆效果。根据本工程的实际情况以及设计要求，注浆压力在加固后要达到1.5MPa，在每个循环注浆结束后都要进行钻孔取芯实验，效果现实良好。注浆要持续10分钟以上，之后，再进行物探方法进行效果检测，除了台阶出现少量渗水之外，效果较好。

（二）称将测量点的布置与监测。为了能及时发现在管幕布设中，以及在后续开挖过程中的地面沉降点，就要加大检测力度，制定严格的建筑物、洞内、外的沉降监测。在隧道纵向和横向每7米布置4组地面沉降观测点，检测频率为3小时左右1次，本工程的监测数据，是运用水平袖阀管全断面帷幕注浆技术，在该隧道开挖至K4+400处产生的数据。监测内容有地面沉降监测、楼房基础沉降监测、拱顶下沉以及地面裂缝、围岩压力、房屋裂缝及倾斜等的检测。监测到的地表沉降值最大为6.9毫米，对楼房的安全完全没有影响。该变形观测点以及钢筋应力布置平面图如下：

五.总结

本工程是隧道穿越楼房的施工，根据施工地段的实际情况，所以采用了水平袖阀管全断面帷幕注浆技术，在施工结束后的施工效果评价中可以知道，该技术的在本工程中的施工效果较好，在减少施工过程中对近距离的楼房干扰的同时，也保证了隧道穿越对桩基产生的变形作用。这种进行了改良的施工方法，对今后在涉及较多建筑物的隧道施工中具有较高的参考价值，所以有较高的推广价值。

参考文献：

[1]张东，薛洪松，路刚等.袖阀管注浆在隧道穿越楼房施工中的应用[J].建筑技术，2009，40（11）：999-1001.

[2]张东，薛洪松.袖阀管注浆在隧道近距离穿越楼房中的应用[C].//2009中国城市地下空间开发高峰论坛论文集.2009：116-118.

[3]彭峰，孔恒，于良等.组合注浆施工技术在电力隧道穿越老旧民房施工中的应用[J].铁道建筑，2010，（8）：88-91.

[4]彭正勇.注浆抬升在隧道穿越既有建筑物中的研究及应用[C].//第九届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集.2010：387-394.