地鐵隧道地層注漿預加固施工措施分析

劉江

摘要：隨著我國地鐵項目建設的速度越來越快，對地鐵施工的要求也越來越高，尤其是地鐵項目對城市居民的影響要盡量降到最低。這就意味著傳統成熟的明挖式施工不再滿足日益緊張快捷的城市生活生產，暗挖式施工已經成為城市地鐵施工的王要形式。在地鐵暗挖式施工中，隧道支護又是保障地鐵施工質量和施工安全的關鍵，而隧道地層注漿預加固施工技術，又是保證支護穩定性的重要環節。本文以地鐵隧道施工為主要論題，就其地層注漿預加固施工措施，從注漿管施工方法和超前注漿施工技術兩方面簡要探討。

關鍵詞：地鐵;隧道地層;注槳預加固;施工措施

一、注漿管施工方法

（一）鋼花管加工

用于注漿的鋼花管為有孔鋼花管，以便于水泥漿液進入巖層。為了保證施工質量，需要注意鋼花管的加工工作。一般來講，用壁厚4mm、φ42的熱軋無縫鋼管加工超前小導管，與很多鋼花管一樣，超前小導管的端部也應當是錐形的。如此設計主要是為其進入巖層較為方便，且防止漿液前沖。在小導管的中間部位，應當布置直徑為10mm的溢漿孔，布置形式呈梅花形，間距150mm。為防止漏漿，應當在尾部1m范圍內停止布置溢漿孔，同時在末端焊φ6環形箍筋，保證小導管的端部安全，便于注漿管的連接。

（二）鋼花管注漿加固范圍及布設

鋼管的布置范圍通常為φ42×4，L=3.5m，環向間距0.35m，拱部120°。為保證其能夠達到超前支護的效果，鋼管應從鋼架下穿過，并且其仰角和外插角應控制在5-7°內。小導管鉆孔時，利用手風鉆和小導管鑿孔。鉆孔時可采用普通鉆桿，為保證其成孔后的孔徑略大于鋼管，選擇合適的釬頭當作鉆頭，一般來講，鋼管的直徑為3-5mm。要對鉆孔位置和鉆孔角度嚴格控制，在施工過程中，對于孔位和角度偏差較大的情況，應當及時糾偏，保證施工質量的可控性。同時，小導管可以令實際鉆孔深度比設計深度大100mm，從而可以保證其滿足實際鉆孔深度不小于設計95%的設計要求。另外，小導管安裝完畢后，應當及時進行清潔工作，尤其對孔洞周圍的裂縫要用塑膠泥進行封堵，對于深度和寬度較大的裂縫，應當利用混凝土噴射完成裂縫封堵，保證孔洞周圍巖體的完整性和孔口的封閉性，防止因縫隙而引發的結構不穩定現象，從而導致孔口坍塌。小導管的安裝工作質量需要專業人員進行檢查，檢查合格后方可簽字進行下一步工作。

（三）注漿

水泥砂漿是鋼花管注漿的主要材料，實際施工過程中，應當根據設計要求和現場實際地質條件，選擇合適的配合比和添加劑，以保證其施工質量滿足后續施工要求和設計要求。注漿時要保證其壓力能夠滿足泥漿推進，也能夠保證周圍巖體的穩定性，一般取0.6-1.0Mpa的壓力，注漿過程中，要時刻觀察掌子面圍巖情況。砂漿需在現場制備，制備時應嚴格控制配合比，監理人員應當做好旁站工作，記錄材料使用情況和配比合理情況。同時做環境監控工作，對濕度、溫度、氧氣濃度、瓦斯濃度等情況充分掌握，保證其在施工過程中做出相應調整有據可循。要保證現場注漿的連續性，采用雙漿液注漿機，當出現有串孔和漏漿現象發生時，可采用間隔一段時間后再行補注的方式繼續進行注漿工作。通常配合利用群管注漿技術，提高注漿效率。注漿管連接好后，注漿前先壓水試驗管路是否暢通，然后開動注漿泵，將漿液通過小導管壓入地層。

（四）拱架立設和噴射混凝土

作為承載豎向載荷最佳的方式，拱的應用是注漿預加固施工的首選。一般來講，支護形式通常以混凝土噴錨施工為主，將錨桿、鋼筋砼結構和圍巖結合為一個整體。所以在預加固過程中，一定要保證拱架的垂直度，而且拱架的形式要盡量符合合理拱軸線。同時做好鎖腳、錨桿等，并按照設計掛設鋼筋網片，進行噴神混凝土施工

（五）安全、質量控制

首先，根據施工合同條款要求和設計規范相關要求，合理選擇符合要求且性價比高的設備。鋼花管的生產廠家也應當是符合合同規定的，通過公開招標或權威部門指定的廠家。保證施工的連續性和可操作性，避免因設備質量問題而拖延進度。其次，鉆孔前應先清除掌子面危巖，然后采用噴射混凝土進行封閉，以保證施工人員的安全，確保注漿作業時封閉的掌子面能起到止漿墻的作用，隨時注意掌子面噴射混凝土的開裂情況。

二、超前注槳施工技術

（一）水泥漿

水泥漿是最廣泛應用的也是一般地層條件下適用的注漿材料，被大量應用于無水的中粗砂層及礫砂、卵石層中。一般來講，其水灰比為1.2：1或0.8：1，為加快其初凝時間，還可以添加一定濃度的速凝劑。泥漿的優勢是明顯的，其制備設備要求較低、制備成本較少、制備過程簡單、制備條件要求不高、性能較好。但對于復雜地質條件，尤其是凝結速度要求較高的情況下，泥漿的局限性便顯露出來。

（二）水泥一水玻璃雙液漿

水泥一水玻璃雙液漿簡稱為C-S漿，水灰比通常為1：1或1.5：1，根據現場實際情況，需要加入緩凝劑以調整其初凝時間，一般添加濃度1%-3%的緩凝劑。雖然該漿液能夠有效提高結石效率，結石強度也有保證，但其缺點也是明顯的。該漿液應用過程較為復雜，且注漿設備成本較高，尤其是兩個注漿管的進漿量無法保證達到設計要求的比例，進而無法保證初凝時間，注漿效果也難以達到可控性，注漿效果未達到設計要求標準也無法及時察覺。

（三）改性水玻璃漿

改性水玻璃漿是在弱堿性水玻璃的基礎上，運用化學手段，改變其酸堿值，利用稀硫酸將其改變為弱酸性。雖然其在實際使用過程中有制備方式簡單、成本低、性能好等特點，但是因其內含物質的特性，改性水玻璃漿具有一定危險性，存在一定的施工安全隱患。且因其改性物質為稀硫酸，極易揮發，對施工現場人員身體健康造成損害，也無法長期保存。

三、結語

隧道開挖前必須進行注漿工作，并且注漿工作中，需要為泥漿凝結留出足夠的時間，保證圍巖的穩定性。在實際施工中，施工技術人員需要對注漿預加固施工的每一個環節有充分的了解，對相關設備進行檢查，保證其在操作過程中的連續性，從而保證注漿工作的質量。相應的技術要點應在施工技術交底中有詳細交代，確保技術人員有據可依，誤差范圍得到有效控制。施工管理人員也應當對施工組織計劃充分了解，對注漿工作有明確的認識，保證其施工過程的工期可控和成本可控，確保其在達到預期施工效果的同時也達到經濟性的目的。

參考文獻：

[1]羅鳳清.地鐵隧道地層注漿預加固施工技術研究[J].道路橋梁，2017（5）.

[2]洪銘俊.地鐵隧道地層注漿預加固施工技術研究[J].四川建材，2018（1）.