郭振峰
摘要:簡(jiǎn)述了地鐵盾構(gòu)隧道同步注漿的背景,分析了在盾構(gòu)隧道同步注漿施工中存在的問(wèn)題,并對(duì)此提出幾點(diǎn)對(duì)策,以減少同步 注漿施工過(guò)程中存在的問(wèn)題,確保同步注漿的效果。 關(guān)鍵詞:盾構(gòu)隧道,同步注漿,注漿效果
關(guān)鍵詞:注漿;管片變形;地表沉降
一、概述
近年來(lái),城市人口急劇增長(zhǎng)以及城市用地日趨緊張,這都對(duì) 城市交通提出了越來(lái)越高的要求,交通擁堵、噪聲污染等問(wèn)題也 逐漸影響著人們的生活環(huán)境,因此各個(gè)城市開(kāi)始大力發(fā)展地下交 通工程。在城市地鐵的建設(shè)發(fā)展中,盾構(gòu)法因其具有的機(jī)械化程 度高、施工速度快、對(duì)周?chē)h(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)逐步成為主要的施工方法。雖然盾構(gòu)法在這些年的施工實(shí)踐中已形成了一套較
為完善的技術(shù)體系,但是依然存在一些施工工藝中的問(wèn)題而引起地層產(chǎn)生較大位移,影響周?chē)叵鹿芫€及構(gòu)筑物等問(wèn)題。盾構(gòu)法施工過(guò)程中,隨著盾構(gòu)機(jī)的每一步推進(jìn),預(yù)制好的襯砌會(huì)在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)完成拼裝,從盾尾脫出,由于盾構(gòu)機(jī)外殼厚度的影響,會(huì)形成盾尾間隙。其存在會(huì)使周?chē)馏w處于無(wú)支護(hù)狀態(tài),進(jìn)而造成較大的地面沉降,影響地表穩(wěn)定性以及周?chē)叵鹿芫€及構(gòu)筑物的安全。
二、 同步注漿施工過(guò)程中存在的問(wèn)題及原因
1) 由于注漿漿液材料配比不合理或者材料本身問(wèn)題導(dǎo)致在盾 構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的過(guò)程中注漿效果不理想,進(jìn)而導(dǎo)致地表發(fā)生較大沉降 量,影響地表建筑及地下管線、構(gòu)筑物的安全。產(chǎn)生這一問(wèn)題可能 是注漿漿液的配合比不合理,導(dǎo)致漿液的力學(xué)性能不符合注漿施 工工藝以及周?chē)貙訔l件的適應(yīng)性要求,同時(shí)導(dǎo)致注漿漿液不符 合施工要求也有可能是原材料質(zhì)量不合格的原因,或在運(yùn)輸、儲(chǔ)存 過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題,比如在運(yùn)輸過(guò)程中漿液已經(jīng)發(fā)生離析、沉淀的 現(xiàn)象等原因,以影響注漿漿液的拌和計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和配合比產(chǎn)生一定 的誤差,最終導(dǎo)致成型漿液不符合要求。
2) 隧道上方地層沿隧道開(kāi)挖縱軸線方向產(chǎn)生過(guò)大沉降,引起 地面產(chǎn)生大范圍區(qū)域性沉降變形,影響地面的建筑物安全和道路 的正常使用。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能有:盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)行施工時(shí), 未按設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行同步注漿,即注漿不及時(shí)或者注漿量不足 等原因?qū)е伦{效果不理想,造成沉降; 在注漿過(guò)程中,如果注漿 壓力過(guò)大,注漿漿液可能會(huì)滲透周?chē)翆樱踔廉a(chǎn)生地面冒漿等不 良現(xiàn)象,由此造成注漿量不足,導(dǎo)致地面產(chǎn)生較大沉降; 當(dāng)漿液凝 固后,如果注漿層的強(qiáng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,則無(wú)法彌補(bǔ)土體的卸 荷,造成地表過(guò)量沉降;同時(shí),在注漿過(guò)程中,由于工藝精度等問(wèn)題 造成的注漿壓力不均勻、不連續(xù),導(dǎo)致區(qū)域性注漿不合理甚至對(duì)周 圍地層造成擾動(dòng)而導(dǎo)致沉降量過(guò)大。
三、 同步注漿施工過(guò)程中問(wèn)題的對(duì)策
3.1 注漿漿液材料、配比問(wèn)題對(duì)策
在注漿漿液的配制過(guò)程中,應(yīng)該綜合考慮盾構(gòu)機(jī)的形式、注漿的形式、周?chē)貙訔l件等因素,根據(jù)安全控制標(biāo)準(zhǔn)以及符合經(jīng) 濟(jì)效益最大化等進(jìn)行漿液的材料配合比設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)完成后,應(yīng)按照設(shè)計(jì)方案對(duì)漿液配比進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),達(dá)到施工所需的性能后 方可使用;此外,在漿液計(jì)量器具的設(shè)計(jì)方面,首先應(yīng)該考慮的是 計(jì)量的精確性,在保證精確性滿足合理要求的情況下,可以設(shè)計(jì)相對(duì)較簡(jiǎn)單的計(jì)量器材,同時(shí),對(duì)這些計(jì)量器材進(jìn)行定期的維護(hù)檢查,保證其使用壽命,每次使用前都應(yīng)檢查校準(zhǔn)計(jì)量器準(zhǔn)度,如果準(zhǔn)度出現(xiàn)誤差,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn); 在漿液材料方面,應(yīng)從采購(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等方面保證原材料的質(zhì)量,并定期對(duì)材料進(jìn)行抽檢,以 確保其質(zhì)量;由于漿液在攪拌機(jī)中經(jīng)常會(huì)有材料,或由于周?chē)h(huán) 境的改變等原因,應(yīng)經(jīng)常對(duì)攪拌機(jī)進(jìn)行維修保養(yǎng)和漿液殘留清洗,以保證每一次的攪拌都能夠不破壞現(xiàn)有漿液的材料配合比,保證材料的穩(wěn)定性; 在選擇注意漿液的輸送方式時(shí),應(yīng)根據(jù)漿液 具體的狀態(tài)來(lái)選擇合適的漿液輸送方式,在選擇用管路進(jìn)行漿液輸送時(shí),應(yīng)該綜合考慮管道的長(zhǎng)度和直徑,在選擇用攪拌車(chē)進(jìn)行 輸送時(shí),應(yīng)綜合考慮攪拌時(shí)間和攪拌車(chē)的性能,以確保漿液的穩(wěn) 定性;在漿液配制完成后,以及漿液在運(yùn)輸完成后,應(yīng)對(duì)漿液進(jìn)行 性能檢測(cè),以確保施工的順利進(jìn)行。
3.2 隧道開(kāi)挖縱軸線方向地表變形過(guò)大
在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)以往相似工程的施工經(jīng)驗(yàn),綜合考慮地層條件對(duì)注漿壓力和注漿量進(jìn)行設(shè)計(jì),在施工時(shí)也應(yīng)注意 注漿的同步性,以確保注漿達(dá)到預(yù)期的效果; 在進(jìn)行注漿時(shí),應(yīng)保證注漿的均勻性,同時(shí)還應(yīng)考慮盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)速度,應(yīng)根據(jù)盾構(gòu) 機(jī)的施工速度合理設(shè)置注漿速度,保持其適應(yīng)性; 在注漿過(guò)程中,由于施工擾動(dòng)較大,所以應(yīng)特別注意注漿壓注的強(qiáng)度,保證注漿 強(qiáng)度的合理性;在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)時(shí),應(yīng)同時(shí)、均勻、經(jīng)常性的壓 注盾尾密封油脂,以保證盾尾鋼絲刷的使用功能。 在注漿過(guò)程中,應(yīng)注意監(jiān)測(cè)地表沉降變形量值,根據(jù)沉降的 大小變形規(guī)律及時(shí)調(diào)整注漿量、注漿大小和注漿部位,如果出現(xiàn)沉降量較大的部位,可以采用補(bǔ)壓強(qiáng)的措施來(lái)彌補(bǔ); 施工過(guò)程中還應(yīng)注意檢查盾尾的情況,對(duì)于損壞的盾尾應(yīng)及時(shí)維修或者更換,或者采用盾尾內(nèi)墊海綿的方法來(lái)進(jìn)行堵漏,如果是注漿口離 盾尾太近而引起的盾尾漏漿,可采用從襯砌環(huán)上進(jìn)行壁后注漿的方法,減少漿液滲漏。 3.3 單、雙液注漿漿管堵塞問(wèn)題的對(duì)策
在盾構(gòu)機(jī)暫停掘進(jìn)的時(shí)候或者停工期間,應(yīng)及時(shí)對(duì)注漿管進(jìn)行清理疏通,可使用漿液打循環(huán)回路,以此來(lái)避免注漿管中漿液 殘留凝固引起注漿管堵塞;漿液拌和的過(guò)程中除了要注意配合比 的合理性,還需要注意攪拌的充分性;定時(shí)清理漿管,清理后的第一個(gè)循環(huán)用膨潤(rùn)土泥漿壓注,使注漿管路的管壁潤(rùn)滑良好; 此外,在清洗注漿管的過(guò)程中,還應(yīng)注意將橡膠清洗球去除,否則更容 易造成注漿管的堵塞;注意調(diào)整注漿泵的壓力,對(duì)于已發(fā)生泄漏, 壓力不足的泵及時(shí)更換,保證兩種漿液壓力和流量的平衡; 對(duì)于管路中存在分叉的部分,清洗球清洗不到,應(yīng)經(jīng)常性用人工對(duì)此 部位進(jìn)行清洗。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著城市地下交通的快速發(fā)展,越來(lái)越多的地鐵線路開(kāi)始建 設(shè),同時(shí)帶來(lái)的是不同地層條件及周?chē)h(huán)境所引起的施工問(wèn)題, 尤其是在盾構(gòu)法施工過(guò)程中壁后注漿中存在的問(wèn)題,它直接影響 到地表沉降變形,進(jìn)而影響到周?chē)ㄖ锏陌踩6軜?gòu)隧道施工同步注漿的問(wèn)題較為多樣,主要包括漿液配合比或材料本身的問(wèn) 題、由于注漿壓力或注漿量不合適引起的地表沉降變形過(guò)大以及 單、雙液注漿管堵塞甚至爆裂等問(wèn)題。對(duì)于這些問(wèn)題,應(yīng)從注漿 材料的采購(gòu)、運(yùn)輸、配制過(guò)程出發(fā),保證漿液配制的安全性和穩(wěn)定 性,同時(shí)在注漿施工過(guò)程中,應(yīng)綜合考慮盾構(gòu)機(jī)的施工速度、周?chē)?地層的變形情況等條件,及時(shí)調(diào)整注漿壓力和注漿量,定期檢查 施工設(shè)備,以確保同步注漿達(dá)到理想效果,保證施工的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]劉建航,侯學(xué)淵. 盾構(gòu)法隧道[M].北京: 中國(guó)鐵道出版社, 1991.
[2] 張 猛. 地鐵盾構(gòu)法施工技術(shù)要點(diǎn)分析[J].太原城市職業(yè) 技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2018( 1) :85-88.
[3] 李 暢. 盾構(gòu)法修建地鐵隧道的技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].四川水泥, 2018(1) :3335.
[4]張恒春,張清遐,牛巧云. 盾構(gòu)法施工同步注漿施工工藝分析[J].河南科技, 2017( 15) :80-81.