袖阀管注浆加固地基设计与施工工艺研究

1、袖阀管注浆加固地基设计与施工工艺研究科学技术袖阀管注浆加固地基设计与施工工艺研究冯增义中铁二十一局集团第三工程陕西成阳712000注浆加固机理和设计技术要点,并探讨了袖阀管注浆法的施工工艺【关键词】袖阀管地层加固铁路隧道施工设计与施工1,工程概况贵阳枢纽培席隧道是贵阳枢纽的控制工程.进口段DIY1K8+055DIY1K8+125下穿通过垃圾填埋区.为了隧道能顺利通过该区域,施工Soletanche基础工程公司首创的一种注浆工法,又称Soletanche法.袖阀管注浆工法由于能较好地控制注浆范围和注浆压力,可进行重复注浆.且发生冒浆与串浆的可能性很小等特点,被国内外公认为最可靠的注浆工法之.该方

2、法在注浆加固工程中近年来得到较广泛应用,采用袖阀管注浆技术加固地层,取得了良好的效果.培席隧道分左,右双线隧道,右线隧道通过需进行地基加固的区在40.OOm以下.施工方案:先在隧道两侧边墙外5m范围采用钢管桩注浆加固.土体,注浆区拱顶以上10m以下范围内的土体,达到注浆强度后方可进行暗洞开挖.2,袖阀管注浆原理袖阀管注浆工法是在浆液经过注浆泵加压后,通过连通管进入注层结构产生充填,渗透,压密,劈裂流动,此时由于供浆量小于进入缝不断向外延伸,浆液在土体中形成固结体,从而达到增加地层强度,降低地层渗透性的目的.逐次提升或降低注浆内管即可实现分段注浆.袖阀管注浆原理如附图01所示.止泥土和地下水逆向

3、进入袖阀管内.置雪注浆内管E目墨勇一袖阀管富<:一富_套壳料基雪橡皮圈(日|_双塞管皇一口三l一橡皮帽I_,l|_i置鼻冀勇罾舅l置皇I冒l附图01袖阀管注浆原理图套壳料的作用是在袖阀管周围形成具有一定强度的保护层,注浆时浆液在袖阀管有孔的部位挤碎套壳料,而上部和下部的套壳料仍具横向流动,以增加地层加固半径.而双塞管的作用是增压,当浆液通过液进入袖阀管和双塞管中间时,在压力作用下,橡皮帽被顶起,随着浆液的聚集,压力达到一定程度后.袖阀管外侧的橡胶圈被胀开,套壳料被挤碎.从而浆液被挤压到地层中.袖阀管注浆需分段进行,每段注浆应一次完成.3,袖阀管设计参数钢管桩施工好后,根据设计在隧

4、道顶部开挖范围外采用袖阀管注浆加国土体,袖阀管成孔后用套壳料置换出护壁泥浆,套壳料的配比(重泥,水玻璃双液浆.水泥与水玻璃体积比1:0.5,水泥浆水灰比为1:1,水1.5MPa,形成注浆终孔直径约为0.6m的止水帷幕.在注双液浆时,每次双塞管的提升高度控制在3O一50cm.4,袖阀管施工袖阀管注浆法主要施工流程包括放样定位和钻孔,置换套壳料,插入袖阀管,注浆等.先用全站仪通过基点坐标在桥桩周围引入一些辅助坐标点,再通后,用水泥砂浆在周围加固.隔两孔钻孔注浆,待一排袖阀管孔注浆结束后,再对之间的袖阀管孔进施内圈钻孔注浆.钻机就位后.应使其平整稳固,在开钻前利用吊锤钻头和钻孔的垂直度进行检测,并在

5、钻进2m时及以后每加一节钻杆均需对钻机调平校1%.在钻进的过程中,般采用合金钻头,当遇到岩石时,采用金刚钻头.为防止钻孔的塌孔.采用泥浆护壁.在刚开钻时,由于泥浆的稠度不能够达到护壁的要求,现场采用膨润土进行调试,护壁泥浆比重为1.O51.12.泥浆的循环通过皮管和钻杆连接完成,在泥浆循环的过程问.为保证钻孔质量,应注意:在钻孔时,保证转速均匀:在换钻杆时.钻杆提升和放下应保持垂直,以免扩孔.泥浆的管接到挤压式注浆机上,在注浆压力的作用下,通过钻扦将孔内泥浆置换成套壳料.套壳料在压力的作用下,通过钻杆进入钻孔底部,随着套壳料的进入,泥浆从地面孔口置换出来,置换出来的泥浆通过钻孔口的泥浆沟排到泥

6、浆循环池.在发现排出的泥浆中含有套壳料时.停止置换.根据设计套壳料的配比为(重量比)水泥(P.032.5):彭润土:科学技术水一l:I.5:2.实验室对试块进行了抗压强度试验,测得试块三天平均抗压强度为0.4MPa,达到设计要求.为4m,在插入时相邻两节袖阀管用长度为20cm的PVC套管连接,采用uPVC胶合剂将袖阀管和连接套管粘牢.第一节袖阔管安装好堵头,再对管中注入清水,目的是减小袖阀管的弯曲直.袖阀管每节连接好后.依次下放到钻孔中,直到孔底,下放时尽量保证袖阀管的中心与钻孔中心重合.现场旋工在地面以下一定深度是不注双液浆的,所以在插入袖阀管时,在地面以下2m所用的管材为花管,.即不在PV

7、C管上钻泄浆孔.同时应保证袖阀管的上端头露出地面20cm.再用套头套牢,防止杂物进入管内.套壳料养护5效果.根据试验室试配试验.当水玻璃的浓度为30-35Be时,双液浆的据现场施工条件,经过试验室多次试验,在通过设计和监理的同意下,把水玻璃的浓度词整为79Be,把双液浆的凝固时间控制在180S以上.体积比为1:1.实际注浆中,每根袖阀管的注水泥浆量为1.2m.,水玻璃浆量也为1.2m.共注双液浆2.4m.现场注浆的工艺:注浆内管和双塞管连接好放到袖阀管底部:注浆内管项部和液压法浆泵的出浆端连接,中间接有压力表:通过搅拌机配制水泥浆,把配制好的水泥浆通过注浆机注入到塑料容器中:在另塑料容器中,调

8、制水玻璃溶液,使得溶液的浓度在79Be之间:把液压注浆泵的进浆端分别放到水泥浆和水玻璃溶液中:开启液压注浆泵进行注浆,水泥浆和水玻璃的体积比为1:l:注浆压力达到1.0MPa以上并持续3Os后,上提注浆内管,提升的高度控制在50cm以内.为防止浆液在注浆内管和浆泵中凝固,当两容器中的浆液全部注个进浆端放人盛有清水的容器中,对袖阀管注入清水,注入的体积等于注浆内管体积和液压注浆泵进出浆皮管的体积.注浆中应密切注意注浆压力的变化.每段注浆时,压力表应出现两次峰值,在注浆刚开始,出现第一次峰值.压力达到1.2HPa左右,持续在一分钟左右,压力表出现第二次峰值.压力约为1.3MPa,偶尔也能达到值是由

9、于套壳料引起的,当套壳料被挤碎,这个峰值很快下降:随着浆液值.现场施工设备包括:钻孔机械.采用xY一1AB型工程地质钻机:注浆机械.套壳料置换泥浆时,所用的注浆机HJB一2型挤压式注浆m7MPa;搅拌机.0.5立方.容量双桶搅拌机.在地面袖阀管注浆28天后和隧道开挖通过注浆区的整个施工过允许范围内.5,结语条件提高了隧道的围岩等级.并降低了隧道围岩的渗水性能:避免了开工技术难题.地控制注浆范围和注浆压力.可进行重复注浆,且发生冒浆与串浆的可能性很小.对粉质粘土,粉砂质泥岩,粉砂岩,砾砂和破碎和注浆压力.参考文献1】张民庆,黄乎先等,袖阀管注浆工法在国内I-r-程施工中的应用探矿工程.1999(

10、5);1921.2】昊顺川,金爱兵,高永涛,袖阀管注荣技术改良土体研究及效果评价U】.岩石力学,2007,28(7);1353-1358.【3】扬书江,袖阀管法注浆加固地层施工U1.铁道建筑技术.2004(2)12227.【4】孔少波,王兴猛,张玉川,水平袖阀管深孔注浆在广州地铁中的应用口.现代隧道技术,2003,40(4):4651.土,混凝土每层厚度控制在30cm.混凝土自由倾落度大于2m时均采用同墩体钢筋焊接牢固,承受上部砼的冲击荷载和自重的静荷载,避免内模串简,以防混凝土离析.浇筑砼时断裂.经现场旌工实际检验.本设计完全满足施工要求.混凝土的振捣采用插入式振捣器,在振捣时.振动器的移动

11、间距不4,安全措施振动棒碰撞模板和钢筋.对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土用的脚手架在墩顶搭设工作平台,四周设扶手并挂安全网,作为墩顶施坦,泛浆.混凝土浇注期间设专人检查模板和钢筋的稳固情况.混悬挂安全网随墩而升高:墩身作业人员必须戴安全帽和系安全绳,以确凝土浇注完成后,对混凝土裸露面及时进行凿毛.以便与下一模砼浇筑保施工安全.时接茬.3.4.5脱模及养护5,施工效果脱模应该掌握好时间,过早会使混凝土发生裂纹或丧失强度,过晚该特大桥旋工时采用了上述施工措施没发生任何安全质量等级事会造成脱模困难,甚至使混凝土局部损伤,同时不利于模板的周转,一般故,分项工程质量合格率100%.优良率达到9OZ以上,受到建设单位,设当混凝土强度达到2.5MPa时,开始拆模.砼的养生:砼的初期养生是保计单位和监理单位的表扬,取