袖阀管注浆加固技术在建筑中的应用

袖阀管注浆加固技术在建筑中的应用

地铁通常建在富裕地区，隧道通常通过建筑物和其他建筑穿过建筑物。为了保护建筑物的安全，通常会采取隔离桩的措施。隔离桩施工需要较大的施工机械,具有场地局限性,如遇到隧道和楼房间距很小的情况就很难进行。通过采取洞内加固措施近距离穿越某宿舍楼的成功实例,获得一定的施工参数和经验,以供参考。1方案一:水平优势区下台阶段,右线隧道第5段,第4段为地面解析法,方案4,5-50北京地铁知春路站至西土城站为暗挖区间,其中K5+375~K5+440为近距离穿越建筑物段,受影响的有2栋楼房,一座为砖混结构筏形基础,地上6层,一座为现浇混凝土结构筏形基础,地上9层,地下2层。右线结构外缘与楼房最小水平净距0.93m,最小垂直净距5.7m,隧道呈马蹄形,开挖尺寸6.1m×6.64m。本段地质情况复杂,地下水位高,尤其是下台阶多处于饱和粉细砂层中,自稳时间短,极易发生坍塌和流砂。由于楼房对不均匀沉降抵抗能力差,经评估鉴定,最大允许沉降值为15mm,常规措施难以保证楼房不均匀沉降满足要求。因受到场地条件和噪声要求的制约,无法实施隔离桩和地面降水。经过方案比选,确立了水平袖阀管全断面帷幕注浆方案,同时加固围岩和阻水。达到保障楼房安全和施工安全的目的。2水平臂阀管的注浆工艺2.1旋转轴灌浆固定袖阀管结构主要由PVC外管、镀锌注浆内管、橡皮套、密封圈等组成(图1),规格为内覫56外覫68,只能向管外出浆,不能向管内返浆的单向闭合装置(图2)。可以根据地层情况调整灌浆长度,实现定量可控灌浆,可重复灌浆,并使用较高的灌浆压力,在一个孔内灌注多种浆材。由于具有以上优点,注入浆体在地层中均匀分布,大大提高了被加固地层的整体稳定性。浆液采用具有良好渗透性、可灌性的超细水泥-水玻璃双液浆。2.2注浆过程注浆工艺流程:布设孔位→试验监测孔→止浆墙→钻孔→插入袖阀管→浇注套壳料→注浆。2.3定深山地止浆墙本次施工中,注浆孔直径Ø91,袖阀管直径为内Ø56、外Ø68。循环段长度22m,开挖长度19m,其中有3m为预留止浆墙。拱部开挖轮廓线外3m以及边墙开挖轮廓线外2m为加固范围。注浆孔间距0.8m,行距0.6m,浆液的扩散半径0.7m。注浆施工参数见表1、图3。3重要工艺准备3.1调节方向钻井水平袖阀管管路较长,钻孔偏差的控制是水平袖阀管注浆效果优劣的关键工序之一。本工程中钻孔采用水平定向钻进技术,利用能进行调节方向的钻头(一般为楔型钻头)改变钻进方向,达到钻孔精度要求(图4)。钻孔误差控制见表2。定向水平钻孔施工工艺流程:铺设“H”钢轨道→设备组装调试→埋设孔口管→调试钻机的方位、倾角→钻具组装进孔→冲洗液循环→导向钻进→回次加尺(接线)→孔斜测量→导向钻进至设计深度终孔→回取探头盒→管内及环状间隙注浆。3.2胶凝时间的确定灌注套壳料工艺是水平袖阀管注浆的关键工艺和核心技术。本工程采用改良水泥砂浆作为套壳料注浆材料(表3),要求胶凝时间一般为3~10h;固结体强度1d不小于0.2MPa,28d不小于2.5MPa。3.3预应力钻孔注孔套壳料达到一定强度后,按照跳过一个孔的注浆次序进行注浆,袖阀管采用后退式分段注浆工艺,从孔底自内而外进行注浆。原则上必须钻一孔注一孔,钻孔要跳孔作业、顺序进行。分段后退式注浆应特别注意花管两端的止浆塞,若发现止浆塞损坏,应立即更换,以免引起注浆管堵塞,致使芯管无法拔出。洞内长管钻孔和注浆施工中,宜采取从两端到中间,由上部到下部的钻孔和注浆顺序。以此类推,进入工作循环,所有注浆孔在完成注浆工作后,用早强微膨胀混凝土封牢。4砂浆注射效果和沉降监测4.1试验效果5pa根据设计要求,土体注浆加固后强度应达到0.5MPa。根据取芯试验,效果良好。加固后土体强度达到0.8~0.9MPa,且止水效果较佳,除下台阶有少量渗水外,基本达到无水作业。4.2地表沉降值制定严格洞内、洞外和建筑物监测制度,加大监测频率。本工程穿越楼房时监测频率达到1次/2h,地表最大沉降值仅为7.3mm,楼房安然无恙。监测内容包括:房屋基础沉降、倾斜及裂缝观测,地面沉降及裂缝观测,拱顶下沉、净空收敛、底部隆起、钢架应力、围岩压力等(图5)。5施工进度本段工程分段施工进度情况参见表4。从表4可知,注浆加固一段需要2周时间,开挖一段需要约2周时间。6经验总结6.1水平酶封表注浆施工效果(1)施工周期短,根据工期统计,只要精心组织,施工进度是可以保证的。(2)水平袖阀管帷幕注浆施工效果明显,土体加固和止水效果较好,有效地控制了地表和楼房沉降,且定向、定量可控注浆,不易造成地面隆起。(3)以较小的代价解决了场地狭小和扰民问题,经济效益大。6.2缺陷本工程采用普通水钻,成孔过程中难免会造成孔内小塌方,对控制沉降不利。且普通钻机在含水砂层中较难成孔。建议今后类似工程采用跟管钻工艺。7洞穴内水平兴起注浆在隧道近距离穿越某宿舍楼楼段施工过程中,应严格按照暗挖“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的18字方针,以及后退式袖阀管注浆“注浆一