灌浆堵漏技术在天津地铁某站工程中的应用

灌浆堵漏技术在天津地铁某站工程中的应用

摘要:介绍了出现渗漏的某地铁车站的工程概况及地质条件,并对该工程所采取的双液灌浆和化学灌浆的治理措施作了详细阐述。

关键词:天津地铁;渗漏;双液灌浆;化学灌浆

1工程概况

天津地铁某站始建于2006年,全长200m,箱体总宽m,线间距15m,地下岛式站台,车站主体采用二柱三跨双层框构。该站分站厅层和站台层,设有两个风亭,4个出入口,顶板埋深m,基础开挖最大深度m;立体围护结构采用钻孔咬合桩,桩径1000mm,桩间距750mm。

2工程场地与水文地质条件

场地地质条件

车站场地地层有第四系全新统人工填土层、第Ⅰ陆相层、第Ⅰ海相层、第Ⅱ陆相层、第Ⅲ陆相层,岩性主要为杂填土、粉质粘土、粉土及淤泥质粉质粘土。地表普通分布第四系全新统人工填土层,岩性为杂填土及素填土,土质不均,结构松散,密实程度差。

水文地质条件

根据该站场地地质勘察报告,按其水文地质特性,地下水类型分为两类:潜水型与微承压水型。潜水含水层:孔隙潜水存在于第1层人工杂填土及第2、第3层粉质粘土中,该水层以第7、第8层的粉质粘土为相对隔水板。微承压含水层:微承压含水层主要分布在第9、第10层的粉土层中,以第7、第8层粉质粘土为相对隔水顶板。微承压含水层厚度较大,分布相对稳定。勘测期间微承压水水位埋深为m(高程为m),其承压水头为隔水顶板到稳定水位距离。

3渗漏原因分析

桩与桩之间咬合不良,个别桩间开叉形成孔洞;平移桩外侧的高喷桩止水效果不佳,个别桩混凝土浇灌不密实,形成蜂窝孔洞。

4治理措施

根据该基坑开挖过程中的具体情况,采用如下几种不同的治理方式。

双液灌浆(C-S浆)

在基坑开挖过程中,在坑底部位出现漏水现象,表现在从桩缝间自坑底的土层向上返水,我们采用双液桩外灌浆和桩内封堵的方式予以治理。双液灌浆采用静压灌浆法,先用钻机在桩的外侧钻通水的通道,然后将配制好的浆液通过压力泵和钻机上的钻杆泵送到漏水点,浆液按调整的时间瞬间凝固,并形成结石体堵塞漏水通道。

1)主要设备:KD-200钻机,钻孔深度150m;YSB-2型挤压式灌浆机,灌浆压力3MPa,排量50L/min。

2)配料:普通硅酸盐水泥:325号或425号;水玻璃:模数28,浓度40Be′;水灰比为1∶1;水泥浆与水玻璃的质量比为1∶1;凝结时间:几秒到几分钟;结石体抗压强度:～20MPa。

3)施工过程

放点→钻机就位→成孔→浆液配制→灌浆→封闭浆孔。

钻孔偏差:水平偏差不大于5cm,垂直偏差不大于1%,深度偏差不大于20cm。

浆液配制:①水泥浆液搅拌时间不得少于5min。②在实施堵漏灌浆前,对每次搅拌好的水泥浆必须按设定的要求与水玻璃做试样,如达不到要求应改变水泥浆的水灰比,直至达到要求。

4)补强:待双液结石体将漏水点封堵后,应视情况继续灌双液或单液浆予以补强,并相应提高泵送压力。

5)灌浆压力:～MPa之间。

6)灌浆流量:20～40L/min。

7)对出现较大的孔洞和漏水,采用先在桩内用“水不漏”封堵,使大水流被遏制成小水流;然后在桩外灌双液浆,实行外堵内封,施工起来比较容易操作。

化学灌浆

在基坑堵漏过程中,有些渗漏点(或线)是不需要用双液灌浆的,尤其对于较小的缝隙和孔洞,只要不是从坑底返水的,几乎都可以通过化学灌浆的方式予以解决。我们在治理桩缝漏水时采用埋管灌浆的方式,在处理“点”状渗漏时采用钻孔埋设灌浆嘴的方式,均收到较好的治理效果。

1)设备:电动灌浆机,灌浆压力24MPa,流量/min。

2)材料

①水溶性聚氨酯堵漏剂:膨胀倍率200%￣300%,凝固时间:20～1200s。水溶性聚氨酯遇水反应形成不透水的固结层,可用于封堵强烈的漏水和阻止基础中的流水,遇水后会扩散,并与周围的砂、石、泥土、混凝土等固结形成弹性固结体,从而达到止水加固的目的。

②水不漏:可带水堵漏,粘结性强,1h抗压强度可达10MPa以上,初凝时间在2～10min之间。

③注浆管:选用优质弹簧钢做骨架,用工业非织布做背衬,外敷树脂网,具有导浆性能好、浆液分散均匀等优点。

3)施工工艺

先将渗漏的桩缝开成“V”型槽,槽深约70～80mm,用水清洗后将灌浆管布设在槽的底部,并视漏水情况每隔1～2m处安放1枚灌浆嘴;然后用“水不漏”封堵、灌浆,第1遍灌浆完毕后再进行二次复灌,特殊情况可进行3～4次复灌。对于“点”状渗漏,直接进行埋嘴灌浆,灌浆压力在～10MPa之间。

防渗加固

在该基坑开挖阶段,发现平移桩渗漏情况较严重,因此甲方要求在未开挖的所有的平移桩桩缝处均做单液(水泥浆)灌浆补强处理,改善土体密度,增加其抗渗能力。根据甲方的要求,我们采取了如下施工措施:

1)配料:325号普通硅酸盐水泥,加3%膨胀剂,水灰比为∶1。

2)灌浆施工:钻孔灌浆见图1所示。

3)实施与控制:灌浆流量,20～40L/min;灌浆压力,1～MPa;浆液扩散半径,1m;灌浆深度,15～23m;灌浆段,不超过300mm;单孔最大灌入量,;单孔最小灌入量,m3;平均灌入量,m3;平均灌入率,25%。

4)加固防渗效果(见图2所示)