樁間噴射注漿止水施工技術(shù)

孫 明

（中鐵二十二局集團(tuán)軌道工程有限公司同， 北京 100043）

0 引言

隨著地鐵工程的不斷發(fā)展、規(guī)模不斷擴(kuò)大，地層的復(fù)雜，減少地下水抽排等，對(duì)建筑施工提出了更高要求，這就需要施工單位在實(shí)際中將新的材料、施工技術(shù)、施工設(shè)備應(yīng)用其中，從而使施工水平的提升、工程造價(jià)的縮減、工程質(zhì)量的提升等方面都產(chǎn)生積極的作用。

1 工程概況及工程地質(zhì)

盾構(gòu)出土井采用明挖逆筑法施工。開(kāi)挖輪廓尺寸為9.3m×9.0m，豎井深30.3m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用C30鉆孔灌注樁，1000@1400mm。

盾構(gòu)出土井自上而下穿越地層依次為基本土層為雜填土①層、厚度為5.40m；粉質(zhì)黏土③、粉土③1厚度為9.2m；粉細(xì)砂層③2層，厚度為3.30m；粉質(zhì)黏土④、粉土④1厚度為18.50m。

圖1 盾構(gòu)出土井平面圖

2 噴射注漿施工技術(shù)的工作原理

在圍護(hù)樁的迎土側(cè)安裝兩根Φ42注漿管，與圍護(hù)樁體鋼筋籠綁扎固定，同時(shí)吊放入孔，注漿管底端封堵，做成錐形，靠迎面土設(shè)兩排注漿孔，安裝單向閥。單向閥正常處于封閉狀態(tài)，避免管外雜物進(jìn)入，在注漿壓力下張開(kāi)從而使其漿液溢出擴(kuò)散。注漿閥具備能承受5MPa以上壓力且具備止逆功能。

注漿芯管正常處于收縮狀態(tài)，沿注漿管管壁下入注漿部位，通過(guò)一端氣壓將注漿芯管橡膠氣囊膨脹使其與注漿管密貼，在注漿芯管另一端注入漿液，短范圍內(nèi)注漿管內(nèi)壓力增大使反向閥張開(kāi)從而向土體內(nèi)噴射擴(kuò)散漿液。

圍護(hù)樁澆筑完成達(dá)到一定強(qiáng)度后，在注漿管內(nèi)注入雙液漿，通過(guò)高壓使?jié){液扇形噴射擴(kuò)散，在樁外側(cè)及樁間形成一道帷幕墻，起到止水效果。

圖2 樁間噴射注漿止水示意圖

3 施工工藝及方法

3.1 施工機(jī)具及注漿材料

注漿設(shè)備：ZJL-1200 型坑道鉆機(jī)、 BW150 型壓漿泵、量程為10MPa 壓力表、攪拌機(jī)。

主要材料：PO42.5 水泥，濃度Be20 水玻璃，漿液比例根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)調(diào)配為水：水泥（重量比）1:0.7；水泥漿：水玻璃漿液（體積比）：1:1。

3.2 工程工藝

3.2.1 注漿管制作與安裝

注漿管采用外徑42mm鋼焊管，單根長(zhǎng)度6m，接長(zhǎng)采用套筒絲頭連接，在一側(cè)每30cm開(kāi)孔安裝一個(gè)逆止閥門(mén)。注漿管隨鋼筋籠一起下放，與鋼筋籠的綁扎緊密，每2米綁扎一道，以防下鋼筋籠時(shí)脫落，接頭采用止水膠帶進(jìn)行封閉，安裝時(shí)閥門(mén)的方向要與設(shè)計(jì)噴射注漿方向一致。

3.2.2 壓水清孔

鉆孔樁灌注完成24h后，壓注清水清孔以檢查管路與單向閥的暢通狀況，同時(shí)將單向閥周圍混凝土保護(hù)層沖開(kāi)。樁側(cè)或樁端出現(xiàn)擴(kuò)孔、塌孔或充盈系數(shù)較大的現(xiàn)象時(shí)，要提前進(jìn)行壓水試驗(yàn)，要在砼澆筑完的8h-10h之間進(jìn)行，壓水壓力應(yīng)控制在0.5Mpa內(nèi)，以確保能沖開(kāi)較厚的砼覆蓋層同時(shí)能保證不破壞樁身混凝土強(qiáng)度。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該由專人記錄沖破壓力值及管的疏通情況。

3.2.3 注漿工藝

成樁3天后樁身強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)的50%以上時(shí)開(kāi)始注漿。使用鉆機(jī)將注漿芯管送入至預(yù)埋的注漿管內(nèi)，如遇注漿管堵塞可用鉆機(jī)鉆通。注漿采取分段后退式注漿，回抽幅度控制在0.4～0.8m，地層變化復(fù)雜時(shí)應(yīng)減小回抽幅度，能減少地層不均一對(duì)注漿效果的影響。對(duì)于砂層，注漿步距宜采用低值；對(duì)卵石層，注漿步距宜采用高值。注漿過(guò)程中，每段注漿完成后，向上回抽一個(gè)步距的芯管長(zhǎng)度。

3.2.4 注漿參數(shù)

a.注漿壓力：終壓3.0Mpa，注漿過(guò)程中根據(jù)注漿速度及時(shí)調(diào)整壓力；

b.注漿速度：15～20L/min；

c. 雙液漿凝固時(shí)間：6～10分鐘；

d.終止注漿標(biāo)準(zhǔn)：

①.注漿總量和注漿壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

②.注漿總量已達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%，且注漿壓力超過(guò)設(shè)計(jì)值，穩(wěn)壓壓力大于3.0MPa持續(xù)1min。

4 施工注意事項(xiàng)

a.壓水清孔時(shí)間一定要嚴(yán)格控制好，過(guò)早樁身強(qiáng)度低壓水易對(duì)樁體造成破壞，過(guò)晚混凝土強(qiáng)度高，沖不開(kāi)混凝土保護(hù)層；

b.同一樁間注漿管，如其中一根確實(shí)無(wú)法壓漿或壓漿量不夠，另一根應(yīng)補(bǔ)足相應(yīng)的壓漿量；

c.如出現(xiàn)地面冒出漿液情況，應(yīng)暫停注漿0.5-1h再進(jìn)行復(fù)注，如此往復(fù)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)壓漿量。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)基坑開(kāi)挖發(fā)現(xiàn)，注漿的漿液在粉細(xì)砂層中以為脈狀扇形填充，在粉質(zhì)粘土以劈裂擠壓樹(shù)枝狀填充，漿液與土體融合較好?；娱_(kāi)挖到底后，圍護(hù)樁間未見(jiàn)明顯滲漏點(diǎn)。

噴射注漿工法由于能較好地控制注漿范圍和注漿壓力，且能重復(fù)注漿，是可靠，操作簡(jiǎn)單的注漿工法之一。由于注漿壓力較大，漿液以噴射狀注入地層，且進(jìn)行了多點(diǎn)、多次均衡注漿，漿液與土體混合程度高，注漿體在地層中均勻分布，均勻連接，因此固結(jié)體有較好的抗?jié)B性能，同時(shí)也提高了加固地層段的整體穩(wěn)定性。其對(duì)含水砂層能達(dá)到較好注漿加固效果。在地鐵基坑施工過(guò)程中，對(duì)于地層含水量豐富、整體穩(wěn)定性差，基坑開(kāi)挖存在安全較大隱患的情況，通過(guò)該注漿工藝可

以有效的補(bǔ)充工法以達(dá)到安全可控。