张乔毓
摘要:城市地铁在施工的过程中,不可避免地会对原有的土体造成扰动,使其失去原有的平衡状态,如果再遇上富水砂层,将极易诱发涌水、涌砂现象,严重时将造成地面塌陷,引起人员伤亡和财产损失。基于此,本文重点研究目前地铁施工中常用的止水注浆施工工艺,探讨通过注浆工艺来确保地铁施工安全的有效途径。文中基于目前地铁止水注浆施工的基本步骤,并结合笔者的工作实际经历,阐述了在地铁止水注浆施工过程中需特别注意的若干技术要点。
关键词:地铁:注浆施工:技术要点
一、引言
随着国内诸多城市开始了密集的城市轨道交通工程建设,不同城市地铁施工所面临的工程环境日趋多样化,其中富水砂层在地铁施工中经常遇到,如果施工方处置不当,很容易诱发涌水、涌砂现象,甚至导致塌方事故的发生,造成恶劣的工程事故。比如在修建地铁时,遇到较为复杂的地质状况,虽然当地的基岩条件较好,但是部分区域仍然分布着较为广泛的富水砂层,由于砂层胶结程度低,强度低,容易发生较大的变形,给当地地铁的施工带了很大的困难,采用传统的盾构法经济性较差,这时必须采取相应的止水措施来确保工程的安全进行。目前工程中普遍采用注浆的方式阻挡水的流动,注浆能对原有的地质环境进行有效的加固,起到止水堵漏的作用。本文则基于地铁注浆施工的步骤,并结合笔者的工程经验阐述注浆施工的技术要点。
二、止水注浆的施工步骤
通常来讲止水注浆的施工步骤包括以下几部分:第一步,在施工前将场地进行平整,并按照设计孔位的要求,在地面做出明显的标记,同时在施工前,要设法将漏水处堵住,一般可以在上游砌筑导流坝,切断漏水的源头,确保注浆工作的顺利进行;第二步,选择合适的设备,一般根据不同的地质情况,选择适合现场条件的钻孔设备;第三步,根据事先做好标记的孔位开展钻孔工作,钻机要按预定的位置就位,钻孔过程中要保证钻机不移位,同时确保钻杆的垂直度;第四步,成孔,操作人员在作业时,要保持慢速钻进,并时刻观察土层对于钻杆的作用,以方便确认注浆时的相应参数;第五步,提升钻杆,在提升时务必注意提升的速度,每步不超过20厘米,并尽量保持匀速提升;第六步,水泥浆制作,浆液的原料要采用标准的计量工具称取,并按照设计方案的比例配制;第七步,注浆。严格控制注浆时的压力变化,如果压力突然上升,有浆液溢出时,应立即停止作业,查明原因,并根据现场实际情况调整注浆参数,保证注浆部位浆液的均匀性;第八步,封孔。待注浆作业接近尾声时,用浓浆将孔内的稀浆排出,直至孔口返出浓浆为止;第十步,检查孔。待所有注浆作业都结束后,应该在关键部位或者出水较为严重的部位检查孔,应无坍孔、无涌水等现象。
三、止水注浆施工技术要点分析
第一,如在注浆过程中发生了中断,应该立即停止作业,查明故障原因,并尽快恢复注浆,如果间隔的时间比较久,重新注浆时务必要冲洗浆孔,以保证单孔注浆的效果;如果出现大量漏浆的情况,可以采取加大浆液浓度和减小进孔的浆液量等方法,加快后退的速度,从而有效降低浆液的流失速度;如果在注浆时出现串浆的情况,要及时封堵串浆的孔位,也可同时对串浆孔位进行注浆,目的是为了平衡彼此间的压力以及注浆量,等到注浆结束后,就可以解除串浆孔注浆或者封堵;如果出现溢水的情况,也应立即停止作业,查明原因,排查故障原因后再重新注浆。
第二,注浆孔的位置、深度应由现场人员根据结构物位置和地表的标高综合确定,孔位离结构物的距离应大于300毫米,目的是为了避免注浆时的压力对结构产生破坏;注浆时要严格控制注浆的速度和终压力,当浆液从孔壁或者地面渗出、压力显著增大时,要立即停止作业,查明原因,调整注浆参数或者转移注浆位置后方可重新注浆;为了防止孔口漏液,也可在尾端用少许胶泥封堵钻孔之间的空隙。
第三,注浆用水泥浆液水灰比可控制在1:2至1:3之间,并可通过测定注浆体的强度来确定最佳配合比,另外加入适当比例的膨胀剂,浆液在配置完毕后,要做到即配即用,严格控制胶凝时间,防止浆液凝固结块;注浆作业应该在混凝土结构养护结束后进行,同时为了防止串浆,在注浆顺序上,每次宜跳开一根管进行注浆,保证注浆的范围,避免浆液的渗透而导致地下构筑物出现异常现象;关于注浆作业结束时间的确定:当浆液的压力损失较小或者压力计没有流入浆液时,这时再维持此压力进行2到3分钟注浆,注浆作业即可结束。当然,为了确保注浆的质量,可以在注浆结束后进行多次(2到3次)补充注浆,以弥补因为浆液凝固或者浆液收缩造成的影响,而对于局部存在的漏液情况,可以在表面通过注水泥一水玻璃浆液的方式予以一定的处理。
四、结束语
如在地質勘探或者设计中没有对地铁周围的水文地质情况做详细、全面的调查,这会给后续的地铁施工带来很大的困难和阻力。当然,通过采取注浆施工,可以有效地对地铁周边结构进行止水加固,消除地下水对于结构施工的影响,既保证了地铁构筑物的安全,也为后续的施工提供了必要的前提。本文基于目前地铁止水注浆施工的基本步骤,结合笔者的工作实际经历,阐述了在地铁止水注浆施工过程中需特别注意的若干技术要点,希望对于实际工作有所帮助。