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1工艺特点
1.1节约成本、利于环保
由于采用该工艺在注浆过程中注浆管可以随意旋转,可避免钻杆卡死,相比较其他注浆管一次性的投入,也有效节约了成本,另外由于该工艺注浆时浆液是通过成孔后的钻杆注入的,几乎不会出现浆液溢流现象,利于环保。
1.2效果好、品质高注浆加固、止水效果好
不仅可提高施工的安全性,也能够加快施工速度。浆液分布较锚杆均匀,能有效地提高土体的整体强度和止水效果。
1.3可操作性好适用于各种土层条件
通过调节浆液配比和注浆压力还可以人为控制注浆范围和凝结时间,同时还能够保证端头的混合浆液在出管时充分混合,不会出现堵管现象。
1.4材料特点注浆材料的渗透性良好
对粉质粘土、粉土等都有着很好的渗透性,是一种高渗透性的注浆材料。依据现场情况可以人为控制凝结时间,浆液结石率高,有微膨胀性,浆液原材料均为无毒材料,浆材不流失、固结后不收缩,对环境不会造成污染。
1.5适用范围及施工机具无收缩
ac双液浆注浆适用于暗挖隧道及地下工程、深基坑工程、既有建(构)筑物或拟建建(构)筑物基础加固工程等。其主要设备有:机械有TXU—75A型钻机、SYB—60/160型高压泵、SJY—双层立体式搅拌机、BCT—2型流量器;器具有旋转二重管、旋喷液混合器、切换喷头、逆止阀;其它包括排水处理装备、测定器具、凝胶时间测定仪。
2浆液配比及参数计算
施工过程中,通过实验选择合理的注浆参数,找出固结强度高、胶凝时间适中,可注性好的浆液配比和注浆方案,注浆过程经常检查,记录注浆压力、注浆量、凝结时间,并根据监控量测信息、地质条件变化调整注浆参数。
2.1浆液配比无收缩
AC双液浆浆液配比根据工程实际需要分为CT-1#超高强度型、CT-2#高强度型、CT-3#普通型。
2.2注浆压力的选定影响
注浆压力的因素很多,比如砂层孔隙发育程度、凝胶时间长短等,根据地质详勘资料土体渗透系数,注浆静水压力采用0.3~0.5MPa,通常情况下设计的注浆压力是静水压力的2~3倍,最大可达3~5倍。
2.3注浆加固
后强度卵石层达到2.5~3.0MPa,止水系数:10-7~10-8cm/sec;中砂层达到1.5~2.0MPa,止水系数:10-7~10-8cm/sec;粘土层达到1.0~1.5MPa,止水系数:10-8~10-9cm/sec。
3施工工艺
3.1工艺流程无收缩AC双液浆注浆工艺流程。
3.2施工方法
①施工前,坚持先挖探及进行地下管线探测后再钻探的原则,确保地下管线及施工的安全。②开钻前,严格按照施工布置图,布好孔位。一般情况下钻机就位再移动是比较困难的,布设孔位只能通过调整钻杆来控制,因此,要通过钻杆角度和钻孔深度来控制注浆加固范围,保证能充分注浆,尤其是对于一些特殊孔位,比如拱顶孔位,更应该严格控制其钻杆角度和钻孔深度,保证施工的顺利进行。③钻机按指定位置就位,调整钻杆对准孔位后,钻机不得移位,也不得随意起降。钻机定位要准确,特别上拱位置,钻机要安放在操作平台上,要精确计算操作平台的高度,钻机就位后根据拱部布设点位调整钻机位置,确定钻孔的最佳角度,开钻前的钻头点位与布孔点之间误差不得大于8cm。④钻孔施工时,要慢速运转,掌握地层对钻机的影响情况,以确定在该地层条件下的钻进参数。⑤注浆系统设置。钻孔机将钻杆(注浆管)设于预定深度后,连接好注浆系统,注入清水并从浆液混合器端部流出防止堵管。⑥浆液配置时采用准确的计量工具,按照设计配方配料,第一循环一般作为试验段施工,并根据注浆效果及时调整浆液配合比,确定最佳的浆液配合比,将配制拌和好的水玻璃和水泥浆分别送入贮浆桶内备用,备料充分要保证注浆时连续供应。⑦注浆。根据现场施工条件选择后退式或前进式注浆,注入顺序从外围到中心进行施工,同一圈孔间隔施工。施加压力注浆时,严格控制注浆压力,同时密切关注注浆量,当压力突然变化或从孔壁溢浆时,应立即停止注浆,查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。⑧注浆采用分段回抽注浆法施工,当注浆量或注浆压力达到设计要求后钻杆回抽,严格控制回抽幅度,匀速回抽,注意注浆参数变化。⑨注浆结束。注浆完毕将注浆管冲洗干净全部收回,对注浆孔进行密封,恢复原状,移至新孔位。
4质量标准无收缩
AC双液浆注浆严格执行质量验收标准,确保质量验收合格。
5注意事项
①注浆孔位直接关系到注浆范围,钻孔时应根据钻杆角度计算钻孔点位及深度,确定好后方可开钻注浆。②注浆压力直接关系到浆液扩散半径、注浆范围,如果压力过小,注水效果不明显,反之,则浆液扩散远,成本高。③注浆施工结束后需对注浆效果进行检测,通过测定土层的流量及渗透系数等参数,发现未达到设计要求的情况应及时采取补充注浆措施。
6效果对比
无收缩AC双液浆注浆加固技术在石家庄地铁3号线一期工程中的应用取得了较好的效果,采用改性水玻璃注浆加固注浆胶结体强度低,适用范围小,改性水玻璃注浆只适用于细度模数≤2.8的干燥砂层,而且在砂层含水量过高时不能形成有效的胶结体,达不到加固的目的,而无收缩AC双液浆注浆加固、止水效果好,可有效防止隧道掘进过程中发生塌方、涌水、涌泥,保证了工程质量和安全,虽然较改性水玻璃注浆成本高,但因为能加快掘进的进度而提高了机械、设备利用率,降低了项目管理成本,适用于复杂地层和加固、止水标准要求高的工程。
7结语
通过无收缩AC双液浆注浆应用,我们充分认识到该技术的优越性,采用无收缩AC双液浆注浆既能起到地层加固、止水的作用,因材料无毒、浆材不流失、固结后不收缩,也不会造成环境污,符合国家节能、环保的要求。实践证明,无收缩AC双液浆注浆技术是一种应用广泛的技术,适用于软弱地层等各种不良地质条件下复杂土层的注浆工程,随着地铁建设事业的进一步发展,无收缩AC双液浆注浆技术将得到更加广泛的应用。
作者:程传涛单位:中铁十七局集团第三工程有限公司