地鐵施工袖閥管注漿施工關鍵技術研究

摘要：當前的袖閥管注漿施工鉆孔大多為單向處理，鉆孔效率較低，導致后期袖閥管注漿之后沉降增加。對地鐵施工袖閥管注漿施工關鍵技術進行研究，根據實際施工需求及標準，先進行施工放樣定位處理，采用多目標的方式實現鉆機鉆孔，提高鉆孔效率。以此為基礎，安設袖閥管并清孔，進行袖閥管注漿及效果檢測。最終的施工結果表明：經過3個周期的測定比對，最終5個袖閥管的在完成注漿之后的沉降量均被較好的控制在2.5m以下，說明該中注該技術應用效果較好，極大地降低了串漿、漏漿問題，具有一定的實際應用價值。

關鍵詞：地鐵施工；袖閥管；注漿處理；施工關鍵技術；管道控制

0 " 引言

袖閥管注漿是地鐵施工較為重要且關鍵的一個環節，與各個階段的關聯度較高，因此需要設計嚴謹的施工處理方案。傳統的注漿形式多為單向的，漿液在經過注漿泵之后，利用專業的設備以及裝置實現加壓處理[1]。隨即以此為基礎，連接注漿管形成穩定的注漿環境，設定單層級袖閥管注漿管段，使其形成具體的標定位置[2]。袖閥管注漿直徑是影響其安裝施工的重要因素之一[3]。泄漿孔外側設定的PVC管壓力過大時，管內的注漿液體會沿著地層流動引發填充、壓實、滲透、劈裂等問題，對地鐵的后續施工造成不良影響[4]，為了防止出現這一問題，有必要對對地鐵施工袖閥管注漿施工關鍵技術進行研究。

考慮到最終測試結果的真實性與可靠性，選定真實的背景作為測試環境，采集測試地鐵工程的基礎性數據以及信息，設計更加靈活、多變的袖閥管注漿施工結構。面對復雜的背景環境，對需要注漿的位置進行精準定位，超前加固、止水，為關聯施工環節提供安全保障[5]。另外，增加對袖閥管預留管及皮套的保護，最大程度控制注漿過程中產生的承載壓力值，避免漿體從袖閥管預留孔流出，從多個角度增強袖閥管的安裝穩定性，提高地鐵施工的整體效果[6]。

1 " 工程概況

本次主要是對地鐵施工袖閥管注漿施工關鍵技術實際應用效果進行測定和分析。采用對比的方式展開分析，選定H地鐵工程作為本次測試的主要目標對象。該工程為復合式的地鐵建設形式，橫穿城區的多個街道及里巷位置，隧道的斷面還需要不斷變換，以滿足后續地鐵站建設的延伸和擴展[7]。

H工程在建設時，通常會設定起點和終點。該鐵路的起點里程為右（左）K18+651.452，終點里程為右（左）K19+718.943。左線袖閥管需要進行注漿加固，右線與左線位置形成了一個定向的區間短鏈，大致為長度15.241m。測定該地鐵的隧道內置最小埋深度為10.5m，最大的埋深度為25.3m，隧道內側設置馬蹄形斷面，分別采用CRD法、導坑法以及臺階法進行內側施工結構的設計以及袖閥管注漿施工。前期的施工效果相對較好，地鐵站的施工結構也較為穩定、安全，但是在進行袖閥管注漿加固過程中，卻出現了一些不可控問題，給工程的后續設定以及搭接關聯造成了極大的消極影響。如袖閥管斷裂、下沉、裂縫，注漿填充外延、滲漏、冒漿、串漿等情況，一定程度上阻礙了該地鐵工程的順利實施。此外，本次施工建設的地鐵里程段區間位于富水砂層之中，建設期間的不穩定的因素較多，上軟下硬的地層也在無形中增加了施工的難度，安全指數逐漸降低，再加上富水砂層對袖閥管安裝造成阻礙，需建設對應的止水加固結構，才能確保工程的穩定進行。

2 " 設計地鐵袖閥管注漿施工技術

2.1 " 施工放樣定位處理

在對袖閥管進行注漿處理之前，需要先準備初始的測試材料。準備普通的硅酸鹽水泥和可控性較好的40Be'～45Be'水玻璃，設定水灰比為0.85：1。為了進一步強化實際的加固效果，需要準備水泥與水玻璃的混合漿，質量比0.65～1為最佳，體積比為1.2～1.35為最佳。除此之外，還需要準備ZDY-1500型鉆機1臺以及KBY-50/70注漿泵1臺。完成基礎性的測定準備之后，接下來結合實際施工需求及標準的變化，進行施工放樣與定位處理。首先，明確地鐵施工袖閥管安裝的具體區域及位置，作一個精準的標定即可。隨即以此為基礎，設定安裝的核心定位，同時建立坐標軸，調整布設點的位置。使用拉線或對袖閥管安裝的各個區域進行測量，采集相應的數據及信息之后，在每一個最佳安裝孔位做好標記。使用激光測定的方式布設點位，在隧道中標定出中心線和起拱線的具體位置，計算出定位布點允許出現的最大偏差，具體計算如下公式（1）所示：

（1）

公式（1）中：G表示定位布點允許出現的最大偏差，η表示安裝覆蓋范圍，i表示定點數量，n表示可測定重復區域。根據上述設定，完成對定位布點允許最大偏差的計算，將該數值作為定點的限值標準，對測量放樣過程中的偏差作出限值，提高后續安裝注漿的精度。

2.2 " 鉆機多目標鉆孔

完成初始的測定放樣之后，獲取測定安裝的數據以及信息，接下來結合實際的安裝注漿需求，進行鉆機鉆孔處理。通常情況下，鉆機多目標鉆孔需要提前設定好對應的位置，本次選用80mm的鉆頭實現鉆孔。

先對ZDY-1500型鉆機進行初始的水平測定，確保其處于平放狀態，且運行處于穩定即可。測算出鉆機的角度，調整為最佳角度之后，在各個位置鉆孔。需要注意的是，設定的角度并不是固定的，可以根據實際測定需求及標準進行調整，以保證鉆孔作業的靈活度。鉆孔時需時刻確保平面保持穩定，同時結合需求的變化，設置豎向誤差為25～50mm之間，計算出鉆孔角度誤差，具體如下公式（2）所示：

（2）

公式（2）中：L表示鉆孔角度誤差，π表示鉆孔角度，λ表示注漿位置，λ表示鉆孔數量，m表示單元可控距離。根據上述設定，完成對鉆孔角度誤差的計算。在多目標鉆孔的過程中將誤差控制在該標準之內，大概為1°左右。

此時需注意的是，如果多目標鉆孔時遇到堅硬的巖石或者結構石層，如果操作不好，常常會引發塌孔問題，造成擴展性塌陷和沉降，所以此時的鉆孔需要搭配套管完成，具體如圖1所示。

根據圖1完成對套管鉆孔處理結構的設計。根據該結構進行鉆孔處理，依據不同的地層對鉆機調平校正，之后進行注漿管的設立，拔出套管，完成多目標鉆孔。

2.3 "安設袖閥管及清孔

在指定的位置設定袖閥管的點位，計算出每一個袖閥管的設置間距，具體如公式（3）所示：

（3）

公式（3）中：M表示袖閥管間距， 表示密封距離，b表示連接套頭范圍，t表示拼接距離，d表示注漿范圍。

根據上述設定，完成對袖閥管間距的計算。將設置的袖閥管連成一個整體，使用螺紋套管接頭，采用密封處理。袖閥管拼接時，保證與鉆孔中心在同一條直線上，避免后續注漿出現串漿和串漿的問題。同時利用清理設備進行孔內清理，確保內部不存在砂石、土石等物質。

將連接好的內管固定在底部，使用KBY-50/70型注漿泵進行出漿接口的設定，安裝壓力表，測定此時的壓力，確保其達到1MPa。將配好水玻璃溶液放入注漿泵之中，連接2 個容器。

2.4 " 袖閥管注漿及效果檢測

完成袖閥管及清孔的安設之后，接下來需要進行袖閥管注漿及效果的檢測。將配好的水泥漿注入容器內，用水稀釋水玻璃溶液，將內置的容器相連，將注漿體積比設置為1：1，觀察此時的壓力表的變化情況。當壓力達到1MPa時，進行持續性灌漿，大概持續在5～6.5min即可，完成之后拔出注漿管。

之后對注漿的效果進行測驗。設定具體的檢測周期，明確檢測的具體時間，利用地質雷達覆蓋整個檢測區域，標記出水囊、空洞或者裂縫的情況。如果存在上述情況，且發生了大面積的沉降，則需要繼續注漿；反之，如果不存在上述情況，則說明注漿效果較好。

隨后進行漿液填充情況的觀察，測定出管道抗滲以及強度等數據，分析袖閥管的應用效果，檢查孔位是否發生位移或者下沉等情況，并核定孔長度以及環注漿長度是否在合理的范圍之內。以此為基礎，對袖閥管的取芯過程進行測定核驗，調查鉆機在實際應用的過程中是否存在卡鉆、滲水等問題，做好記錄。測定巖芯的承壓強度，確保其＜0.4MPa即可。

選定該工程中的5個袖閥管注漿位置進行效果檢測。5個袖閥管注漿同時進行注漿處理，此過程中注漿配比也是不同的。與此同時，袖閥管的注漿量變化情況也需要時刻把控，嚴格控制在0.12～0.25m3。針對相同注漿距離的袖閥管，設定3個測試周期，測定出最終袖閥管的沉降量。具測試對比結果體如圖2所示。

根據圖2，完成對測試結果的分析如下：經過3個周期的測定比對，最終5個袖閥管的在完成注漿之后的沉降量，均被較好的控制在2.5m以下，說明該中注漿技術的效果較好，極大地降低了串漿、漏漿問題的可能性，具有一定的實際應用價值。

3 " 結束語

袖閥管注漿是地鐵施工較為重要且關鍵的一個環節，與各個階段的關聯度較高，因此需要設計嚴謹的施工處理方案。本文根據實際施工需求及標準，先進行施工放樣定位處理，采用多目標的方式實現鉆機鉆孔，提高鉆孔效率。以此為基礎，安設袖閥管并清孔，進行袖閥管注漿及效果檢測。與初始的袖閥管注漿安裝形式相比對，此次綜合新的施工處理技術，構建了更加靈活、多變的施工結構。結合地鐵施工的實際需求及標準變化，對各個環節袖閥管的注漿進行多維加固處理，優化地鐵建設的地層結構，一定程度上還起到有效止水的效果，與初始的建設安裝對比，大大提高了地鐵施工的安全系數以及工程建設的安全性能，為后續相關環節的執行與調整奠定夯實基礎。

參考文獻

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