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1、袖閥管注漿加固既有建筑物施工工法一、前言 自索列坦修工法發明問世以來,在國內外工程中得到了很好的推廣應用.中國引進索列坦修工法后,進行了研究和開發,并稱此法為袖閥管注漿工法。該工法以分段注漿為主要工藝特點,可針對不同土層采用不同的注漿參數。廣州地鐵五號線穿過繁華鬧市區，地質條件復雜多變，巖層上軟下硬，節理發育，地鐵周邊既有建筑物、構筑物較多，對沉降反應敏感。隧道采用礦山法施工，掘進時將不可避免的因應力釋放，地下水流失，放炮震動等影響到相應地面建筑物安全。通過對本區間隧道所經區域的地面建（構）筑物的實地調查，隧道開挖施工可能對其造成影響的地面建（構）筑物有：假日酒店前人行天橋、區莊立交橋、環市東2、路386、388（A5），396、398、400號民宅(H5、H6)等。施工中采用袖閥管注漿加固既有建筑物，通過地面預注漿的方法在既有建筑物基礎和隧道之間形成一道豎向止水帷幕，切斷基礎地基與隧道上方失水區域兩者之間的水流聯系，同時擠密加固土體。使隧道施工可能造成的失水沉降，控制在帷幕的隧道一側，而不至于影響到既有建筑物基礎和地基。實現既有建筑物沉降不超標，居民不搬遷，施工不進入民房內的效果。本工法是在廣州地鐵五號線Y（Z）DK10+673.227- Y（Z）DK11+600.000段施工經驗的基礎上歸納總結出來的。二、工法特點（一）灌漿過程具有可控性。具有上下兩個止漿塞形成止漿系統，能將漿液限3、定在注漿區域的任一段范圍內進行注漿，達到分段注漿的目的。（二）止漿系統在光滑的袖閥管內可以自由移動，可根據需要在注漿區域內某一段反復注漿。（三）根據地層特點，可在一根注漿管內采用不同的注漿材料，選用不同的注漿壓力進行注漿施工。（四）適用范圍較廣，即適于滲透性較好的土層，又適于滲透性較差的土體。（五）由于骨架效應的存在，漿脈在土體中形成了復合結構，更由于袖閥管在土體中的存在，使這種復合結構猶如加筋土一般，效果更加明顯。（六）在場地狹窄（23m）凈空高度小（2.2m）的情況下仍可進行作業。三、適用范圍袖閥管注漿施工工藝是目前處理地基一種的比較先進的方法。它能進行定深、定量、分度、分段、間歇、重復注4、漿，集中了劈裂注漿法、壓（擠）密注漿法和滲入注漿法的優點。適用于地質條件復雜，斷層破碎地帶，富水地層地段，場地狹窄情況下的地基加固。四、工藝原理注漿加固地層是把具有充填和凝膠性能的漿液材料，通過配套的注漿機具壓入所需加固的地層中，經過凝膠硬化后充填和堵塞地層中的空隙，減小注漿區地層滲水系數及坑道開挖時的滲漏水量，并能固結軟弱和松散巖體使地層強度和自穩能力得到提高。袖閥管結構如圖1所示，一般采用PVC塑料管作袖閥管，為了方便地進行灌漿，在袖閥管上一般每隔33cm-35cm鉆一組46mm或48mm的射漿孔，每組孔的縱向長度6cm-10cm，每米袖閥管上一般鉆2-3組射漿孔。在每組射漿孔外部都包裹有5、一層橡膠套，橡膠套長度比每組射漿孔長度略長，以包裹住射漿孔為原則。在把袖閥管放入鉆孔時，橡膠套的作用是防止鉆孔泥漿或套殼料進入管內；灌漿時橡皮套在壓力作用下被漿液沖開，使漿液進入地層，并且可保證按要求分清層次，形成劈裂，而當停止灌漿時，橡膠套又彈回并裹緊袖閥管，防止管外流體進入管內，起到逆止閥門的作業。為防止橡膠套上下錯位，須在橡膠套兩側用固定環固定。袖閥管不應有較大的彎曲，內壁必須光滑。閥管上的每組射漿孔，即為一個灌漿段，灌漿頭由雙塞系統止漿塞和灌漿芯組成（如圖二），每一次灌漿頭在袖閥管中上下移動灌漿時，只包含一個灌漿段，亦即灌漿頭移動距離與每組射漿孔間距相同。 圖一 袖閥管結構示意圖圖二注6、漿芯管結構圖五、施工工藝流程及操作要點（一）施工工藝流程圖圖三袖閥管注漿施工工藝流程圖（二）袖閥管注漿施工方法1、鉆孔(1) 成孔設備和鉆進方法的選擇：地面注漿選用XY-100型鉆機，針對較軟土層采用合金鉆具回轉鉆進方法成孔；針對硬土層和破碎巖層采用風動潛孔錘沖擊鉆進，該鉆機重量輕，利于遷移，并有較高的鉆進效率。(2) 鉆機安裝：底座水平，機身穩固可靠。調整鉆機高度，立軸對正孔位，將鉆具放入孔口管內，使孔口管、立軸和鉆桿在一條直線上，用羅盤、水平尺和輔助線檢測立軸方向和傾斜角度。(3) 鉆孔護壁：采用優質稀泥漿護壁。當砂層較厚、孔內塌孔時，用108mm套管護孔，待孔內注入套殼料并下入袖閥管后，7、才將108mm套管提出孔外。(4) 注意事項：鉆孔布置注意避開管線，并不得破壞既有的基礎。2、安裝袖閥管、澆注套殼料及固管止漿(1) 鉆孔至設計深度并采用清水洗孔后，立即將套殼料通過鉆桿泵送至孔底，自下而上灌注套殼料至孔口溢出符合濃度要求的原漿液為止。(2) 依次下入按注漿段配備的袖閥花管和芯管，下管時及時向管內加入清水，克服孔內浮力，順暢下入至孔底。灌入封閉泥漿（即套殼料）套殼料一般以膨潤土為主，水泥為輔組成，主要用于封閉袖閥管與鉆孔孔壁之間的環狀空間，防止灌漿時漿液到處流竄，在橡膠套和止漿塞的作用下，迫使在灌漿段范圍內擠破套殼料（即開環）而進入地層。套殼料澆注的好壞是保證注漿是保證注漿成功8、與否的關鍵，它要求既能在一定的壓力下，壓開填料進行橫向注漿，又能在高壓注漿時，阻止漿液沿孔壁或管壁流出地表。套殼料要求其脆性較高，收縮性要小，力學強度適宜，即要防止串漿又要兼顧開環。套殼料采用粘土和水泥配制，配比范圍為水泥：粘土：水=1:1.5:1.88，漿液比重約為1.5，漏斗粘度24-26s；實際施工時應通過多組室內及現場試驗，選取最佳配比。根據工程中的要求，套殼料凝固時間和強度增長速率應控制在2-5d內可灌漿。 套殼用量（m3）=1.3R（鉆孔半徑2-袖閥管半徑2）H注漿段高度。套殼料澆注方法：成孔后，將鉆桿下到孔底，用泥漿泵將拌好的套殼料經鉆桿注入孔內注漿段。(3) 固管止漿：在袖閥管9、外花管與孔壁之間的環狀間隙處下入注漿管，在孔口上部2米孔段壓入止漿固管料，直至孔口返止濃漿為止。止漿固管料采用速凝水泥漿，水:水泥=1：1.5。可采用水玻璃或氯化鈣作速凝劑。圖四袖閥管法施工程序圖3、待凝要待孔口段止漿料凝固后才能灌漿。待凝時間控制在25天以內。4、開環灌漿1 開環：灌漿的前期階段，使用稀漿（或清水）加壓開環。在加壓過程中，一旦出現壓力突降，進漿量劇增，表示已經“開環”。開環后即按設計配比開始正式注漿。2 灌漿：采用雙栓塞芯管進行灌漿。根據各組注漿參數表要求，從孔底自下而上進行注漿，每排孔眼作為一個灌漿段，其段長為50cm。3 注漿液采用32.5普硅水泥，注漿時按先灌入稀漿后灌10、入濃漿的原則逐漸調整水灰比。開環壓力為0.35mpa左右，具體數值根據現場實驗調整。正常注漿壓力為0.4-0.8Mpa。注漿壓力控制在1.0MPa以內，并由下而上逐漸減小，視具體情況分別采用或作適當調整。4 注漿次序：每次都必須跳開一個孔進行注漿，以防止發生竄漿現象。5 間歇注漿：全孔段注漿完成后，間歇一段時間再進行第二次注漿，間歇時間控制在1030min之內。5、終灌標準：1 當注漿壓力1.0Mpa，吸漿量2.5L/min，穩定時間25 min。2 發現被加固建筑物有上抬的趨勢時，立即停止注漿。3 發生竄漿或漿液漏失嚴重時，立即停止注漿。6、后備注漿措施每孔注完漿后，用20水管插入袖閥管內，11、泵入清水把袖閥管內殘留水泥漿沖洗干凈，以備復注。漿管口用膠布封上，以備在以后開挖過程中，地面出現沉降時，進行重復注漿。7、壓力注漿時的監測措施在注漿過程中，要密切監測地面及建筑物的沉降情況，如發現被加固建筑物有上抬的趨勢，立即停止注漿，嚴格控制注漿前后建筑物的上抬量不得超過2mm。8、灌注材料及配比用32.5R普通硅酸鹽水泥作灌注主料，確定各種灌注材料的合理配比，在施工中使用的材料配比（重量比）如下：1 袖閥管套殼料：水泥：粘土：水1：1.5：1.88（重量比，配方由現場試驗最后確定）；2 固管料為單液水泥漿，配比為水：水泥1：1.5；3 袖閥管注漿的漿液配比水泥：水1：10.6：1，先稀漿后12、稠漿。如注漿效果較差時根據實據情況采用雙液漿或超細水泥漿液。4 速凝劑：如發現地下有水流通道，孔內漏漿嚴重時，可摻入適量的的水玻璃作為速凝劑。水泥漿與水玻璃體積比C:S=1:(0.51)，其中：水玻璃：濃度為45Be，模數n=2.42.8六、勞動力組織注漿施工人員一覽表工作類別配備人數備注施工隊長1專業技術人員2材料員2電工1焊工2鉆孔班4人/機，共16人注漿班6人/班，共18人施工平臺搭建6人雜工5人合計53人七、材料與設備注漿設備一覽表設備名稱型號規格主要性能數量備注鉆機XY-100鉆深1004臺用于地面注漿、注漿泵BW-150壓力4.5MPa2臺7.5KW注漿泵FBY-80/45壓力4.13、5MPa2臺15 KW泥漿泵BW-50壓力2MPa1臺4.5 KW攪漿機200L快速型5臺4.5 KW八、質量控制制定技術管理制度和崗位制度，加強全面質量管理，建立健全全面質量檢查監督機制和施工過程質量保證體系，采用“信息管理、動態施工”的科學施工方法，確保工程保質、保量，按時完成。按施工方案做好各項施工前的準備工作；做好技術交底工作。工程項目技術負責人對施工員、機組隊長進行技術交底，確保施工按方案要求進行；做好各種施工機械設備的保養、檢修工作，保證施工過程中機械設備的正常運轉；按方案提供的控制軸線和控制點，根據設計圖紙測放出注漿孔位，開工前專人復核檢查注漿孔位；袖閥管套殼料配方由現場試驗最后確定，應嚴格控制，套殼料施工質量的高低決定注漿施工的成敗。鉆孔機對準孔位，調整垂直度，保證垂直鉆孔機對準孔位，調整垂直度，保證垂直成孔；嚴格控制注漿壓力，開環壓力為0.35mpa左右，正常注漿壓力為0.4-0.8Mpa。注漿壓力控制在1.0MPa以內，并由下而上逐漸減小，注漿壓力過小則效果不明顯，注漿壓力過大則造成漿液浪費。九、安全措施1、進場施工人員必須配戴安全帽。按規定配齊其他安全防護裝置。嚴格按照操作規程和安全規程進行施工，確保施工安全。