1、燃氣管線下穿地鐵五號線注漿加固技術(shù)摘要本文就燃氣管線下穿北京地鐵五號線區(qū)間道床施工過程中采取的注漿加固施工控制線路沉降技術(shù)作了簡明討論,并根據(jù)詳細施工理論,提出一些施工體會和建議。關(guān)鍵詞地鐵注漿控制沉降1.前言:本工程為地下天然氣管線連接工程,埋深為7.4米,采用機械頂管施工,其中鋼筋混凝土套管管徑為1870,長度為110,施工時需下穿北京地鐵五號線立水橋區(qū)間道床,管線頂部間隔 道床構(gòu)造僅4.5,在機械頂管施工過程中如何控制施工沉降,確保地鐵道床的平安,是注漿施工所要到達的最主要目的。2.地質(zhì)概況根據(jù)現(xiàn)場鉆探與原位測試及室內(nèi)土工實驗成果的綜合分析,在本次巖土工程勘察最大勘探深度范圍內(nèi)所分布的土

2、層按沉積年代、成因類型可分為人工堆積層、新近沉積層和一般第四沉積層三大類,按地層巖性及工程特性進一步劃分為5個大層(如圖1),現(xiàn)分述如下:A、人工堆積層該層分布于標高32.7534.75之間,為人工堆積之房渣土層。B、新近沉積層該層分布于人工堆積層下,標高28.7532.35,為新近沉積的細砂層、卵石層。、第四紀沉積層該層分布于新近沉積層之下,標高23.5028.75,為第四沉積的細砂層、粘質(zhì)粉土層、粉細砂1層、粉質(zhì)粘土2層。3.注漿施工總體方案3.1施工方案為防止機械頂管施工對地層產(chǎn)生大的擾動,造成地鐵道床及周邊地層沉降,確保地鐵道床構(gòu)造的平安,采取超前注漿加固下穿段土體及地表動態(tài)補償注漿相

3、結(jié)合的施工方案。(1)管線穿越地鐵道床段上方土體的注漿加固:增強上方土體的整體性,防止頂管施工過程中土體擾動過大造成土體沉降。機械頂管的套管管徑為1870,中心間距為4.5,按照45的影響范圍計算,需加固的土體斷面為上、下底為18.0、9.7,高為4.5的梯形(如圖2)。加固長度定為20.7。(2)地表跟蹤補償注漿:以控制機械頂管施工過程中造成地鐵道床兩側(cè)地層土體流失,控制周邊地層沉降及補償?shù)貙訐p失,加固地鐵道床兩側(cè)及下方土體。3.2注漿材料的選擇由于本工程具有地下水流動性強、需對土體進展永久加固等特殊要求,施工中選擇使用TGR特種水泥單液漿作為注漿材料,該種漿材主要有以下特性,能滿足本注漿加

4、固工程的需要:A、強度高:7天強度20Pa,28天25.5Pa,90天96Pa。B、流動性好:材料經(jīng)過細化處理,保證了有效的可灌性,能充分實現(xiàn)工程要求的注漿擴散半徑和充填率(350的流動度)。、微膨脹性:材料在固化時有一定的微膨脹性,這可以補償注漿施工時的土體擾動及地層損失。D、抗分散性:漿材具有遇水絮凝的特性,能抵抗地下流動水對漿液擴散范圍的影響,同時也能起到止水作用。E、耐久性:該注漿材料為水泥基注漿材料,漿塊性能穩(wěn)定,能滿足永久性注漿加固工程的需要。F、環(huán)保性:該材料為無機復(fù)合灌漿材料,無毒無污染。4.管線下穿地鐵段土體注漿加固施工工藝4.1施工工藝考慮到在砂卵地層鉆孔過程中易塌孔、易卡

5、鉆桿等困難,為了到達理想的注漿加固效果,在預(yù)注漿加固上方土體時采用前進式鉆孔注漿的施工工藝。前進式分段注漿工藝詳細過程是:首先采用程度地質(zhì)鉆機成孔,開孔后安裝孔口管,在孔口管內(nèi)分段向前鉆注施工(如圖3)。每一循環(huán)進尺控制在2-3,成孔后退出鉆桿,安裝法蘭盤及注漿管進展注漿,待漿液凝固后撤除法蘭盤,再進展鉆孔如此循環(huán),直到鉆進深度到達設(shè)計要求。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.4.2施工步驟4.2.1確定孔位根據(jù)需加固土體范圍以及現(xiàn)場實際作業(yè)條件,確定鉆孔孔位布置(如圖4),其中上、下兩排孔中心間距為2.0,A排孔中心間距為1,B排孔中心間距為1.2。工程測量人員測量出施工現(xiàn)場詳細的孔位位置,用竹簽或短鋼筋

6、插入作為標記,鉆孔位置與設(shè)計位置的偏向不宜大于50。4.2.2鉆孔根據(jù)已經(jīng)進展的測量定位,使用K-5S地質(zhì)鉆機成孔,測量人員根據(jù)設(shè)計要求二次校正鉆孔角度,孔徑為76。要求成孔角度偏向小于1。鉆孔要進展分層、分序施工。鉆孔順序為:從上到下,先加固A排孔,再加固B排孔。在每排孔施工時要求采取跳孔施作的原那么。4.2.3制漿根據(jù)工程需要及注漿材料的特性,通過現(xiàn)場實驗,TGR單液漿配合比確定為:/=0.8:1。制漿時使用不小于200轉(zhuǎn)/分鐘的制漿機,攪拌時間不低于5分鐘,在出漿孔部位設(shè)置過濾網(wǎng)。4.2.4注漿注漿采勸定壓、定量雙控制的原那么。每段注漿壓力控制在0.3Pa,以保證漿液能充分擴散。在注漿過

7、程中假如出現(xiàn)壓力達不到設(shè)計要求,跑漿、串漿等嚴重的問題,可采取換孔作業(yè),待漿液略微初凝后再補注。注漿過程中應(yīng)親密注意監(jiān)測及反應(yīng)注漿部位地面的變化情況,假設(shè)發(fā)現(xiàn)地層有串漿或加速形變跡象要及時停頓注漿,分析原因。5.地表跟蹤補償注漿施工在頂管穿越地鐵五號線道床施工過程中必須對道床構(gòu)造基面以及道床構(gòu)造周邊地表沉降情況進展全程監(jiān)測,當某一測點的下沉超過戒備值時,就需在該測點附近進展動態(tài)跟蹤補償注漿。根據(jù)專家會議的要求,地鐵五號線道床的縱向允許的不均勻沉降為8,橫向允許的不均勻沉降為3。需進展補償注漿的預(yù)警值設(shè)定為允許量的80%,即假如某點橫向下沉6.4或縱向下沉2.4,就需對該點周圍的孔進展動態(tài)補償注

8、漿。5.1施工工藝跟蹤補償注漿采用預(yù)埋的袖閥管注漿施工工藝。詳細過程是:首先采用地質(zhì)鉆機成孔,孔深到設(shè)計深度后,埋入注漿管,當周邊監(jiān)測點發(fā)生沉降到達預(yù)警值時,即可通過預(yù)埋注漿管進展補償注漿。5.2注漿范圍及孔位布置機械頂管施工在地表影響范圍為長20.7、寬18.0的長方形地帶(如圖5),重點需補償?shù)牟课皇堑来蚕路酵馏w。因此在道床兩側(cè)打斜孔,在道床下方相交(如圖6)。當某一測點的下沉超過戒備值時,應(yīng)對其對應(yīng)的60度內(nèi)的扇形區(qū)域內(nèi)的注漿進展補償注漿,先施作外排孔在施作內(nèi)排孔,第一次僅施作奇數(shù)孔,偶數(shù)孔仍作為發(fā)生二次沉降時備用。5.3施工步驟5.3.1確定孔位根據(jù)注漿補償孔位布置圖,工程測量人員測量

9、出施工現(xiàn)場詳細的孔位位置,用竹簽或短鋼筋插入作為標記,鉆孔位置與設(shè)計位置的偏向不宜大于50。5.3.2鉆孔根據(jù)已經(jīng)進展的測量定位,使用DK-200地質(zhì)鉆機成孔,測量人員根據(jù)設(shè)計要求二次校正鉆孔角度及孔深,孔徑為50。要求成孔角度偏向小于1,鉆孔要進展分序施工。5.3.3下管注漿管選用鋼性袖閥注漿管。要求絲扣聯(lián)結(jié)順暢,密封性好,管內(nèi)壁光滑,管內(nèi)無雜物。注漿管末端預(yù)留1無注漿孔局部,外露10,管口用絲綿封堵。5.3.4制漿根據(jù)工程需要及注漿材料的特性,通過現(xiàn)場實驗,TGR單液漿配合比確定為:/=0.8:1。制漿應(yīng)使用不小于200轉(zhuǎn)/分鐘的制漿機,攪拌時間不低于5分鐘,在出漿孔部位設(shè)置過濾網(wǎng)。5.3.5注漿注漿壓力控制在0.5Pa,采取低壓力緩慢注漿。注漿過程中應(yīng)親密注意監(jiān)測反應(yīng)及注漿部位地面的變化情況,當下沉點上升超過1.5時,要即刻停頓注漿。6.施工體會1、在機械頂管施工前,采用分段前進式鉆孔注漿對其影響范圍內(nèi)土體進展注漿加固,分段前進式注漿確保了漿液擴散,有效地對土體進展了加固。2、在機械頂管施工期間,由于連續(xù)強降雨的原因,道床左側(cè)監(jiān)測點沉降較大,通過地表跟蹤補償注漿,充分補償了因為土體流失產(chǎn)生的地層損失,有效地防止了進一步的沉降。3、通過超前注漿加固土體及地表動