袖閥管注漿工法是 由法 國Soletanche基礎工程公司于上個(gè)世紀50年代首創(chuàng )的一種注漿工法,又稱(chēng) Soletanche3-法。袖閥管注漿工法 由于能較好地控制注漿范 圍和注漿壓力,可進(jìn)行重復注漿,且發(fā)生冒漿與串漿的可能性很小等特點(diǎn),被國內外公認為最可靠的注漿工法之一。
1、工法特點(diǎn)
(1)一般用于50m以?xún)鹊牡乇碜{,垂直和水平注漿均可;
(2)具有上下兩個(gè)阻塞器,能將漿液限定任何區段內進(jìn)行注漿,可達到分段注漿的目的;
(3)阻塞器可在袖閥管內自由移動(dòng),可根據需要在注漿區域內反復注漿;
(4)可根據地層特點(diǎn),在同一袖閥管內采用不同的注漿材料,選用不同的注漿參數進(jìn)行注漿;
2、適用范圍
此工法適用于鐵路、公路、市政和房屋建筑領(lǐng)域的土體加固工程。主要應用于:
(1)對松散,成分以粉質(zhì)粘土、建筑垃圾為主,含少量碎石及塊石片的雜填土層或砂層、卵石層等松散地層的土體加固;
(2)盾構機始發(fā)、到達時(shí)對洞門(mén)的加固;
(3)彌補旋噴樁、攪拌樁局部沒(méi)有咬合或成樁效果不好所產(chǎn)生的空隙;
(4)充填礦區因過(guò)分開(kāi)挖使地層出現破碎帶或空洞,降低巖、土層的可壓縮性,以減小周邊建筑物的沉降和變形;
(5)阻止路基產(chǎn)生的裂縫或沉降變大而進(jìn)行的加固;
(6)在深基坑周?chē)龇罎B處理等。
3、工藝原理
袖閥管注漿法是通過(guò)較大的壓力將漿液注(壓)入巖土層中,注漿芯管上下的阻塞器可實(shí)現分段分層注漿,可由施工需要選擇聯(lián)系或跳段注漿。此工法在需要全程注漿的施工中,通過(guò)分段注漿,使得松散的地層和較密實(shí)的地層均得到很好的注漿加固效果,避免了以往的注漿工藝在松散地層和較密實(shí)地層同時(shí)存在時(shí),松散地層注漿量大、較密實(shí)地層注不進(jìn)漿的現象的發(fā)生。
4、施工工藝
(1)測量放樣:根據已布設好的控制點(diǎn)坐標,計算引孔的坐標位置,使用全站儀放出孔位,用水準儀測量地面高程,確定引孔深度。
(2)鉆孔:采用套管護壁水沖法鉆進(jìn)成孔,鉆進(jìn)深度應達到注漿固結段。鉆進(jìn)過(guò)程中要做好記錄,為注漿作業(yè)提供參考數據。
(3)下管:首先根據引孔深度連接袖閥管,袖閥管上口露出地面20cm,將連接好的袖閥管下口用尖底封好;然后,將袖閥管下入孔中,要確保袖閥管下到孔底。
(4)洗孔:用高壓水對孔內進(jìn)行清洗,減少孔內沉渣和泥漿比重;
(5)封口:在孔口周?chē)牡孛娴降孛嬉幌?m的距離范圍內采用速凝水泥砂漿封堵,以防止注漿過(guò)程中冒漿現象的發(fā)生。
(6)注漿:采取分段式注漿,每段注漿長(cháng)度成為注漿步距。開(kāi)口鋼管長(cháng)度為注漿步距長(cháng)度。注漿步距一般選取0.6~1m,這樣可以有效地減少地層不均一性對注漿效果的影響。對于砂層,注漿步距宜采用低值;對卵石或破碎巖層,注漿步距宜采用高值。注漿過(guò)程中,每段注漿完成后,向上或向下移動(dòng)一個(gè)步距的芯管長(cháng)度。宜采用提升設備移動(dòng),或人工采用2個(gè)管鉗對稱(chēng)夾住芯管,兩側同時(shí)均勻用力,將芯管移動(dòng)。每完成3~4m注漿長(cháng)度,要拆掉一節注漿芯管。注漿結束后,在注漿管上口蓋上悶蓋,以便于復注施工。
5、所需材料及設備
(1)注漿材料:漿液可采用單液漿或雙液漿。單液漿注漿材料采用32.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.5:1~1:1;雙液漿注漿材料采用32.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比為1:1~2:1,外加水玻璃2%;
(2)引孔設備:采用100型或300型工程地質(zhì)鉆機,套管護壁,或者采用跟管鉆機進(jìn)行引孔;
(3)注漿設備:ZBSB—70—11/5—7.5型注漿泵或HFV5D、KBY50/70型雙液注漿泵等,并配備高壓注漿管路系統和制漿設備注漿;
(4)注漿管:采用單向袖閥管注漿(如圖2)。
6、質(zhì)量控制
(1)將孔位附近場(chǎng)地整平后,再測量放樣;
(2)在注漿施工中應通過(guò)現場(chǎng)試驗對布孔方式、注漿參數及漿液配比作進(jìn)一步調 整,并在以后注漿施工過(guò)程中根據現場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行適當調整,以確保注漿效果;
(3)孔口止漿率不得小于90%;
(4)每循環(huán)注漿的擴散半徑合格率不得低于90%;
(5)注漿過(guò)程中要采取相應的措施來(lái)防止堵管,如多做試驗選定合理的凝結時(shí)間,注意壓力的變化,如壓力升高要及時(shí)提升芯管;
(6)嚴禁使用不合格材料,不得使用受潮或過(guò)期水泥;
(7)制作漿液時(shí),水灰比要按設計嚴格控制,不得隨意變更;
(8)嚴密監視注漿壓力和注漿量,出現異常時(shí)應立即停止灌入,查明原因并采取相應措施;
(9)待漿液達到設計要求后,方可進(jìn)行下到工序的施做;
(10)加強漿液的管理,防止漿液的流失。
7、安全措施
(1)高壓泥漿泵、空壓機、高壓清水泵必須指定專(zhuān)人操作,壓力表應定期檢修檢定,以保證正常工作;
(2)鉆機操作人員應具有熟練操作技術(shù);
(3)注漿過(guò)程中,作業(yè)人員應使用防護用具;
(4)施工前應檢查高壓設備和管路系統,其壓力和流量需滿(mǎn)足設計要求,應檢查管道的耐久性以及管道連接是否可靠,泵體、注漿管及噴嘴內不得有任何雜物,各類(lèi)密封圈必須良好,無(wú)滲漏現象,否則接頭斷開(kāi)、軟管破裂,將會(huì )導致漿液、高壓水流飛散、軟管甩出等安全事故。安全閥中的安全銷(xiāo)要進(jìn)行試壓檢驗(試壓檢驗到當地壓力容器檢驗所檢驗),必須確保在達到規定壓力時(shí)能斷銷(xiāo)卸壓,絕不能輕易安裝未經(jīng)試壓檢驗的自制安全銷(xiāo);
(5)漿液目前一般以水泥漿為主,但有時(shí)也加入其他化學(xué)添加劑,一般說(shuō)漿液硬化后對人畜均無(wú)害,但硬化前的液體進(jìn)到眼睛里時(shí),必須立即進(jìn)行充分清洗,并及時(shí)到醫院治療;
(6)吊、放噴射管路時(shí),嚴禁管下站人。不得將電纜浸泡在水和泥漿中,防止漏電傷人。
8、效益分析
(1)袖閥管注漿法使用設備占地面積小,工法方便;
(2)袖閥管注漿法具有分序、分段、定深、定量、間歇、重復灌注的特點(diǎn);
(3)袖閥管注漿法可控制在不同地層的注漿量,無(wú)論是在注漿效果還是子經(jīng)濟效益上都稱(chēng)得上是比較理想的注漿方法;
(4)袖閥管注漿法可實(shí)現多方位、多角度注漿。