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城市轨道交通工程注浆工艺与成本浅析 ..

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城市轨道交通工程注浆工艺与成本浅析

分类:
专业分享
发布时间:
2020-05-06
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随着我国轨道交通工程的发展,注浆技术在轨道交通工程中得到了最广泛的应用,同时注浆理论和技术研究也随着这些应用得到了飞速的发展,注浆法成为了轨道交通加固中的一种广泛使用的方法。现就注浆工艺的分类及应用浅谈如下。

一、超前小导管注浆

超前小导管注浆适用于隧道拱部处于自稳能力差的粉土、砂土及卵石土地层。对于降水后自稳能力较强的粘性土地层可不进行小导管注浆。超前小导管注浆宜仅作为施工防塌限沉的辅助手段,正常断面开挖仍应坚持“短进尺,强支护,紧封闭,勤测量”和环状开挖,预留核心土的施工原则。
超前小导管注浆设计应根据地质条件、环境状况、隧道断面大小及支护结构形 式选用不同的设计参数。宜采用Φ42mm 钢管制作,长度宜为 2m~4m。沿隧道周边布设,环向间距不宜大于 400mm,外插角宜控制在 20度内。
二、超前大管棚注浆
隧道在开马头门、变换断面及近接风险源施工时可采用超前大管棚注浆。超前大管棚注浆可作为超前支护措施单独使用,也可与超前小导管注浆和超前深孔注浆等措施组合使用。
超前大管棚注浆设计应考虑根据地质条件、隧道断面形式、与风险源位置关系等因素。大管棚宜采用φ76mm~φ180mm 无缝钢管或焊接钢管制作,管材壁厚不宜小于5mm,溢浆孔直径宜为φ6mm~φ12mm,管棚管尾部 2m 范围内不应设溢浆孔。超前大管棚宜沿隧道拱顶 150o 布设,如遇隧道偏压、侧穿风险源等特殊情况可延伸到隧道边墙或不对称单边布设,相邻管棚管间的间隙不宜大于 250mm,外插角宜控制在 0°~8°。

隧道近接风险源施工,超前大管棚宜选用止浆塞分段后退式注浆工艺;开马头门或变换隧道断面施工,超前大管棚可采用全孔一次性注浆工艺。


 

三、背后充填注浆、径向注浆

背后填充注浆应采用结石率高、不分解的浆液。初期支护背后填充注浆应跟随开挖工作面及时进行。初期支护与二次衬砌之间填充注浆应在二次衬砌混凝土强度达到设计强度的 75%以后进行。
初期支护背后填充注浆孔应沿隧道拱部及边墙梅花型布设。环向间距宜为1.5m~2.5m,纵向间距宜为 2.5m~3.5m,注浆深度宜为初期支护背后0.2~0.5m。初期支护和二次衬砌之间的填充注浆孔应在隧道拱顶布设,纵向间距应不大于5m。
隧道修建中需要控制地层位移、初期支护变形、堵水等情况时可采用径向注浆。
径向注浆孔采用展开的梅花型布设,孔间距宜为 0.5m~3m,孔深宜为 1.5m~5m。
四、盾构法隧道壁后注浆
壁后注浆应根据工程地质条件、地表沉降状态、环境要求及设备情况等选择注浆方式和注浆参数。同步注浆和即时注浆应与盾构掘进同步进行。壁后注浆过程中,应采取措施减少注浆施工对周围环境的影响。注浆压力应根据地质条件、注浆方式、管片强度、设备性能、浆液特性和隧道埋深等综合因素确定。
同步注浆和即时注浆的注浆量填充系数应根据地层条件、施工状态和环境要求确定,填充系数宜为 1.3~2.5。同步注浆的注浆速度应根据注浆量和掘进速度确定。
另外,根据隧道问题状态和环境保护要求,可进行二次补强注浆。二次补强注浆的注浆量和注浆速度应根据环境条件和沉降监测结果等确定。
五、深孔注浆
隧道内超前止水加固预注浆、地表垂直(含斜向)止水加固注浆、 竖井施工中的止水加固注浆等,宜采用深孔注浆工艺。
深孔注浆可采用全孔一次性、分段前进式、钻杆后退式和袖阀管后退式等工艺。施工前应通过试验验证注浆工艺及参数,现场试验应选择在具有代表性的地段进行。深孔注浆工程应编制专项方案,并做好技术、人员、机具、材料等方面的准备工作。


 


 

六、浆液理论用量可按以下公式 计算:
Q=V•n•α•β
式中:Q-注浆量(m3);
V-被加固的土体体积(m3);
n-地层孔隙率,可按地质勘察报告中给出的地层孔隙率取值;
α-地层填充系数,深孔注浆宜取 0.6~1.0,小导管注浆及径向注浆宜取0.2~0.5;
β-浆液损失系数,宜取1.2~1.4。
七、注浆工艺成本解析

以某在建项目为例,对几种常见的注浆成本进行分析:

1、超前小导管注浆:注浆管采用φ42mm,t=3.5mm的钢管,注浆液采用水泥浆

2、帷幕注浆:注浆管采用φ108mm,t=5mm的钢管,注浆液为水泥水玻璃双液浆

3、管棚注浆:注浆管采用φ159mm,t=8mm的钢管,注浆液为水泥浆。

4、衬砌壁后压浆按水泥砂浆、水泥水玻璃双液浆综合考虑。



 

备注:以上各综合单价计算原则为超前小导管以导管长度计量;导管注浆按照加固体积计量;管棚以管棚长度计量;衬砌壁后压浆按照掘进长度计量。

因注浆工艺的不可预见因素较多,主要体现在对注浆量的影响,以上仅是在理论状态下的造价分析,各项目实施过程中,还要结合项目实际情况及市场价格的影响具体分析,本文数据仅供参考。