地鐵隧道暗挖施工中深孔注漿技術(shù)的應(yīng)用

趙曉棟

摘要： 隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，城市道路上的車流量和人流量不斷攀高，這也給城市的交通設(shè)施帶來了巨大壓力。為了解決日益嚴(yán)峻的交通問題，地鐵這一新型的公共交通形式應(yīng)運(yùn)而生。興建地鐵工程能夠極大方便人們的出行活動(dòng)，緩解路面的城市交通壓力。但地鐵工程施工周期長，施工難度較大。為保障地鐵工程的施工質(zhì)量，保障地鐵安全運(yùn)行，施工人員應(yīng)當(dāng)采用先進(jìn)的施工技術(shù)。本文主要針對深孔注漿技術(shù)在地鐵隧道暗挖施工中的應(yīng)用流程、施工準(zhǔn)備、施工過程和效果檢查進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞： 地鐵隧道;暗挖施工;深孔注漿

【中圖分類號】U455.4【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）15-0084-01

在地鐵隧道的施工過程中，地下水、地質(zhì)環(huán)境等因素都會影響到工程的安全和質(zhì)量。采用深孔注漿技術(shù)，既能解決地表下沉等問題，保障施工安全，又可以與后續(xù)施工同步進(jìn)行，提升施工效率，還能適應(yīng)當(dāng)今社會環(huán)保施工的要求[1]。施工人員有必要針對深孔注漿技術(shù)進(jìn)行深入探討。

1地鐵隧道暗挖施工工程概況

1.1工程簡介

某地鐵隧道工程，其挖掘主體為山體，高度為175m，靠近軌道交界處，周邊地質(zhì)情況和交通情況復(fù)雜。工程中某個(gè)給水鋼管直徑達(dá)到2m，水管貼近暗挖隧道，水管一旦出現(xiàn)問題，不僅影響周邊居民的正常供水，還可能出現(xiàn)隧道灌水、隧道坍塌等問題[2]。施工人員針對施工環(huán)境的考察結(jié)果設(shè)計(jì)分析，決定采用深孔注漿技術(shù)，以此來保障地鐵隧道工程的施工安全與質(zhì)量。

1.2暗挖法概述

隧道是埋置于地層內(nèi)，由圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)組成的工程建筑物[3]。隧道在開挖過程中會受到水文、地質(zhì)等周邊環(huán)境因素的影響，隧道工程的施工環(huán)境會比較復(fù)雜，施工條件較為惡劣，施工作業(yè)面較窄，不利于動(dòng)用大型機(jī)械施工。暗挖隧道埋置深度較淺的工程，施工人員應(yīng)先從地面開挖塹壕或基坑，修筑襯砌完成后繼續(xù)進(jìn)行回填土，這便是所謂的明挖法。而當(dāng)隧道埋置深度超過一定范圍后，施工人員可以改成暗挖法，無需挖開地面，以地下挖洞的方式施工。修建隧道時(shí)常用的盾構(gòu)法和礦山法都屬于暗挖法的范疇。

2深孔注漿技術(shù)在地鐵隧道暗挖施工中的具體應(yīng)用

2.1施工流程

近年來，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，國內(nèi)的深孔注漿技術(shù)也逐漸系統(tǒng)成熟。施工人員在施工現(xiàn)場應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守施工流程，正確執(zhí)行操作規(guī)范。具體的施工流程依次是：①施工準(zhǔn)備;②測量放線;③平臺搭設(shè);④鉆孔及管安裝;⑤封孔;⑥試注漿;⑦注漿;⑧注漿效果檢測;⑨進(jìn)入下一孔[4]。

2.2施工準(zhǔn)備

一是，正確推算注漿參數(shù)，對參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)測試，使參數(shù)與施工要求相符合。雙漿液采用水玻璃與水泥作為原料，控制水灰比在0.6：1—1：1范圍內(nèi)，科學(xué)配比漿料。注意在不同時(shí)段對注漿工作進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，注漿壓力高出水壓力2-3倍的水平。

二是，開展好注漿實(shí)驗(yàn)，監(jiān)測注漿參數(shù)變化。首先要做好各施工時(shí)段的水壓測試，使水壓力維持在注漿壓力的3倍范圍內(nèi)。施工人員進(jìn)行注漿實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先選擇濃度較小（0.6：1）的漿液進(jìn)行注漿，再結(jié)合注漿壓力與數(shù)量的變化，相應(yīng)調(diào)整注漿濃度。若出現(xiàn)壓力變化過大的情況，應(yīng)當(dāng)降低注漿數(shù)量及濃度，放緩壓力上升的速度，反之則利用高濃度漿液，迅速提高壓力上升的速度。注漿完成后，實(shí)時(shí)記錄好不同孔洞的水灰比。

三是，做好導(dǎo)管的加工，減少漏漿問題。選擇無縫鋼管時(shí)，按照管壁厚度5mm，管口直徑108mm，長度4m的規(guī)格。選擇注漿管時(shí)，按照管壁厚度2mm，管口直徑4.8mm，長度6m的規(guī)格。施工人員在進(jìn)行注漿孔洞布置的過程中，結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況，每個(gè)循環(huán)可以設(shè)置6環(huán)，共40個(gè)孔[5]。第一個(gè)循環(huán)的注漿深度為11m，第二個(gè)循環(huán)的注漿深度為19m，第三個(gè)循環(huán)以后的注漿深度都規(guī)定成30m。先澆筑5m止?jié){墻，再進(jìn)行隧道的開挖施工，施工人員封閉隧道的上半斷面，避免出現(xiàn)漏漿問題。

2.3施工過程

一是，測量放線環(huán)節(jié)。測量線的布置以注漿孔為參考，施工人員在注漿孔開挖面上開展測量放線工作，以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

二是，采集數(shù)據(jù)與工作平臺的建立。施工人員對施工材料把好選擇關(guān)，科學(xué)計(jì)算施工平臺的各項(xiàng)參數(shù)。采用直徑48mm的鋼管和十字扣件作為平臺材料。做好支架潛能高度、地基承載力等數(shù)據(jù)的計(jì)算，確保各項(xiàng)參數(shù)符合規(guī)定。。

三是，安裝管和鉆孔。確定隧道孔洞的位置、深度和角度，合理選擇鉆孔設(shè)備。施工現(xiàn)場選擇型號為YQIOOE-1的電動(dòng)潛孔鉆機(jī)，與直徑120mm的潛孔錘鉆頭配合應(yīng)用。安裝孔口管的過程中，加工材料選擇剖面厚度5mm、直徑108mm的鋼管。施工人員在開孔時(shí)，不斷上揚(yáng)調(diào)整鉆桿，抵消鉆桿的下垂度。采用單號優(yōu)先的鉆孔順序，使鉆孔左右對稱，縱向錯(cuò)開鄰近施工區(qū)域。

四是，封孔環(huán)節(jié)。施工人員在空口管套外部纏繞上50-80cm長度的麻絲。為確保空口管穩(wěn)固可靠，施工人員應(yīng)當(dāng)采用水泥基錨固錨劑進(jìn)行加固。采用快凝快硬水泥進(jìn)行內(nèi)封堵，封孔結(jié)束后進(jìn)行為期3天的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)到期后進(jìn)行下一步的注漿。

五是，試注漿和正式注漿。注漿需要設(shè)計(jì)部門、施工部門等多部門的積極參與。注漿時(shí)要設(shè)置合理的試驗(yàn)參數(shù)，現(xiàn)場測試地層注漿比、注漿壓力，分析漿料配比和注漿參數(shù)的科學(xué)性，選擇最優(yōu)的配比方案。

結(jié)語：深孔注漿技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于我國地鐵隧道的暗挖施工。在隧道工程中使用深孔注漿技術(shù)，可以降低隧道暗挖工程的施工難度，改善隧道暗挖工程的施工質(zhì)量，提升工程整體的施工效率，控制施工過程中的成本。在未來的交通建設(shè)行業(yè)中，深孔注漿技術(shù)具有相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]史磊磊，張仲宇，王凱，等.暗挖地鐵車站空間交叉結(jié)構(gòu)施工對鄰近擴(kuò)大基礎(chǔ)橋梁影響分析[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2020，64（5）：114-119.

[2]李磊磊.超淺埋暗挖法隧道地層加固及開挖施工技術(shù)簡析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020，（2）：73-74.

[3]孫希波，孫立柱.初支聯(lián)拱二襯獨(dú)立暗挖隧道穿越既有線風(fēng)險(xiǎn)控制措施研究[J].特種結(jié)構(gòu)，2020，37（2）：1-5.

[4]張志強(qiáng).北京地區(qū)非降水條件下全斷面深孔注漿施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2019，50（11）：1291-1295.

[5]魯慶濤，沙振.暗挖PBA車站深孔注漿堵水體系技術(shù)研究與實(shí)踐[J].市政技術(shù)，2019，37（6）：126-129.