浅析区间隧道帷幕注浆施工方法

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1、浅析区间隧道帷幕注浆施工方法魏艳超1李松延21.上海建科工程咨询有限公司，上海，2.上海建科工程咨询有限公司，上海，摘要：当区间隧道穿过富水砂层时，需要通过帷幕注浆有效阻断渗水及固结掌子面松散岩体。本文以青岛地铁一期工程（3号线）君西区间隧道初期支护施工为例,介绍了地铁区间隧道帷幕注浆施工方法，并探讨注浆工艺和注浆材料的选择，以期最大限度的加固地层，达到缩短工期、提高经济效益的目的。关键词:区间隧道；帷幕注浆；围岩加固；施工工序1引言伴随着我国国民经济的迅猛发展，城镇居民对改善城市交通状况的呼声日益增大，城市地下铁路系统以其运量大、速度快等优点备受青睐。在许多城

2、市，地铁已担负起主要的乘客运输任务，更多城市的地铁建设已在筹划之中。地铁工程建设并非易事，其施工工艺相对复杂。本文以青岛地铁一期工程（3号线）君西区间的施工为例，详细介绍地铁施工工艺中常用的帷幕注浆施工方法。帷幕注浆是用液压或气压将能凝固的浆液按设计的浓度通过特设的注浆钻孔，压送到规定的岩土层中，填补岩土体中的裂缝或孔隙，以改善注浆对象的物理力学性质，以满足地铁施工的需要。2工程概况青岛地铁一期工程（3号线）君西区间出君峰路站后，沿京口路向西-北方向穿行，穿越大村河后进入西流庄站，区间总长度784.401m，埋深10～16m，左右线间距13m。隧道洞身穿越粗砾砂

3、及强风化中等风化花岗岩地层，地质条件复杂，地下水丰富，存在较严重的渗水现象。为有效阻断渗水并固结掌子面松散岩体，需要对半断面进行帷幕注浆处理。3帷幕注浆施工方法选择现阶段地铁施工常用的帷幕注浆施工方法主要有两种：全孔一次性注浆和分段前进式注浆。地层裂隙较均匀的地层，钻孔能一次成形，可采取全孔一次性注浆;在裂隙发育且不均匀或破碎难以成孔的岩层及砂层，采用分段前进式注浆，即自孔口开始，钻进一段，注浆一段，直至孔底最后一段注完为止，每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况而定。前进式分段注浆采用孔口管法兰盘进行止浆。钻孔和注浆顺序由内向内,由下向上，同一圈孔间隔施工。基于君西

4、区间实际围岩情况，本区间帷幕注浆主要采用全孔一次性注浆方式注浆，如果出水量较大、涌泥涌砂、成孔困难，则采用分段前进式注浆。2止浆岩盘与钻孔由于本段隧道渗水现象严重，且水压较大，需要在注浆前浇筑止浆岩盘。止浆岩盘的施工分为两个循环：第一循环掌子面修整清底，安装模板，浇筑50cm厚C20混凝土止浆墙；第二循环清理止浆岩盘表面，喷射砼找平止浆盘岩面，以便进行注浆布孔。在止浆墙上按注浆施工孔位布置图放出孔位并标注孔号。布孔可采用径向分角径弧交汇法或横竖线交汇法布设，如图1。先钻5个超前探孔，以探测前方地质情况和富水量大小。正式钻孔前需要先对超前钻孔进行注浆，先注弱水孔，

5、再注强水孔。根据超前探孔确定其余孔钻注顺序，先钻孔注弱水区，后钻孔注强水区；钻孔和注浆顺序由内圈向外圈依次进行,同一圈跳孔注浆；根据此原则确定钻孔注浆顺序。图1注浆施工孔位布置图3浆液配置帷幕注浆浆液一般使用水泥浆。其水灰比为1：1。预测单孔注浆量计算公式：Q=лr2Hηa(1+β)式中，Q为浆液压入量(m3),r为浆液扩散半径(m),H为孔深(m),η为地层裂隙率或孔隙率,a为浆液在裂隙内的有效充填系数，β为浆液损失率。预测岩层单孔注浆量Q=0.14H，土层单孔注浆量Q=0.41H，实际注浆量须根据注浆效果以达到单孔结束注浆标准为准。根据砂层注浆情况，单液浆不

6、能满足采用则采用超细水泥-水玻璃双液浆，水泥浆：水玻璃=1：1(体积比)。初步计算出需浆液数量，按上述方法配制水泥浆。水泥浆根据制浆设备容量计划好一次配料数量及分次配料数量。配制准备量桶，先向量桶注水到设计量，再倒入制浆机，然后放入对应的水泥量进行搅拌，最后倒入贮浆桶供注浆机抽注。注浆过程中用木棍搅拌水泥浆液防止沉淀。注双液浆时准备好相应数量水玻璃（检测达到贝美度）。2压注浆液连接注浆管路，用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，然后再注浆。标定注浆泵上压力表的最大压力指标，泵压后观察压力变化及水泥浆和水玻璃的消耗数量。记录注浆时间和注浆量。注浆一般采

7、用分级升压发，压力为1.0～1.5Mpa。启动注浆泵，压力调至1Mpa，记录注浆速度，若不进浆或正常进浆后速度减慢，则压力升至1.2Mpa；压力升至1.2Mpa后记录注浆速度，当正常进浆速度减慢，则压力升至1.5Mpa持续注浆。升至1.5Mpa后注浆速度小于5升/分钟,即结束注浆。若注浆速度大于5升/分钟,则持续注浆超过10分钟即结束注浆。注浆达上述标准时立即停止注浆。注浆结束后，拆卸注浆器件，全部清洗干净，并对注浆泵进行检查保养。3结语帷幕注浆工程不仅是一项施工技术问题，且涉及大量的管理问题，应该把它看成是一个复杂的系统工程。它涉及到工程施工方法及质量、地质及

8、水文地质条件的再分析、方