浅谈注浆技术在地铁土建工程建设中的应用研究

发表时间:2020/7/23   来源:《城镇建设》2020年第11期   作者:张宜健 力传玺
[导读] 随着现代城市化的快速发展,地铁在缓解交通压力、方便人们出行等方面起着越来越重要的作用
         摘要:随着现代城市化的快速发展,地铁在缓解交通压力、方便人们出行等方面起着越来越重要的作用。地铁工程相对于其他建筑工程来说,技术要求更高、施工过程更加复杂和涉及面更广。如何能高效和高质量的建造地铁成为各国研究的课题之一。注浆技术能有效的保证地铁工程的建筑安全,提高地铁工程的建造效率。本文结合注浆技术的特点,深入探讨注浆技术在地铁土建工程中的应用,希望对地铁建筑施工人员提供一定的帮助。
         关键词:注浆技术,应用,地铁工程,土建工程
如何解决城市化发展过程中带来的交通问题是一项世界性的难题。城市发展的过程中大量人口涌入城市,必然带来交通拥堵等问题,而城市中不断兴起的建筑,使得交通面积不断减小,也进一步加剧城市拥堵问题。人们渴望能有更多的空间来满足出行的需要,这时一些建筑师开始将目光转移到地下,于是地铁工程由此诞生。地铁不仅能有效的缓解交通问题,还不会产生污染,对环境造成破坏,因此受到各国的青睐。近些年来,我国在地铁建造方面已达到国际领先水平,但地铁的施工过于复杂,施工大部分在地下完成,如何保证施工安全,并且能高效高质量的建造地铁仍然是我国目前需要攻克的难题。在之前的施工基础之上,我国引进国外先进的注浆技术,并结合具体情况能有效的解决这一难题。
1 注浆技术的定义
         注浆技术是一种有着很强的实用性和广泛性的技术,注浆技术主要是利用气压或者是液压的方法,将一开始就配置好的浆液注入到岩体孔隙中,这些配置好的浆液能与岩体很好的结合,最后能形成强度比之前更高,稳定性比之前更好的复合结构,从而能有效改善岩体的物理力学性能,达到施工所满足的要求。注浆技术目前被广泛的应用于水利、建筑和铁路等工程之中。我国在注浆技术的发展上相对于别的国家起步较晚,但是几十年来通过我国技术人员的不断努力,目前我国在注浆技术领域已经走在了世界的前列,在化学灌浆领域我国已经领先其他国家。
1.1注浆技术的优点
(1)施工所使用的设备轻巧,施工工艺简单,对各种复杂环境有着良好的适应性,能极大的节约成本。
(2)施工工期短,施工效果显著。
(3)具有很强的防水性能。
(4)综合能力较好,不会对环境产生污染,材料的粘结力好。
(5)采用注浆的方法能有效改善混凝土内部的密实性和强度,加固效果显著。
1.2注浆技术的分类
         按照注浆材料的不同可将注浆技术分为水泥注浆,黏土注浆和化学注浆三大类;按照在实际应用中的不同可将注浆技术分为防渗注浆、加固注浆以及基础注浆三大类;随着新技术的发展,又出现了旋喷注浆和高压喷注浆等。
2注浆技术在地铁土建工程中的应用
2.1工程概况
         某大中城市随着最近几年来的发展加快,地面交通运输的压力越来越大,为缓解地面交通压力,市政府部门决定引入轨道交通。此项工程需在地下6到10米处设置一段地铁,由于工程上方地处火车站且地铁埋深较浅,施工起来难度非常大,经过详细的勘察和专家分析之后决定采用注浆技术进行施工。
2.2注浆技术的具体应用
         在此案例中,通过查阅地铁施工的相关技术要求,和结合当地具体的施工条件,利用注浆技术进行施工需要做好以下几个方面。
(1)在本案例中利用注浆技术其主要目的是为了改良地层性质,务实基础。在进行地铁项目施工之前,相关技术人员就已经对施工现场的土层进行了较为详细的勘察,经过勘察后发现,施工土层为粉细砂岩土层,粉细砂岩土层在建筑工程中作为地基土,其承载力和稳定性远远达不到要求。为保证工程质量安全需要利用注浆技术对施工土层进行处理,使其物理力学性能能满足施工的需要,与此同时还起到加固地基,延长地铁线路的使用周期的作用。

结合具体的情况合理规划出管棚和小导管注浆方案,切实确保在注浆完成之后地层的承载力和稳定性能达到施工要求,以保证施工安全。
(2)本地铁在建筑施工过程中有些地方需要利用到隧道,通过隧道将地下一层与隧道站台连接在一起,但是隧道是单洞马蹄结构,故需要采用暗挖法才能施工。如果采用暗挖法施工,施工深度过浅大概只有4米,施工过程中极易受到地表车辆的影响。
(3)如何提高锚杆的抗拔能力也是需要仔细考虑的。在整个地铁建筑施工过程中有需要用到锚杆的地方。锚杆自身的抗拔能力直接影响到施工的质量安全,为确保整个施工过程的安全性,需要明确具体锚杆地段,分析这一路段的具体情况,了解施工方案。采用注浆技术可以加大锚固段直径,而且注浆技术施工简单,施工工期短,可极大减少造价成本,注浆技术在提高锚固强度和抗拔能力方面,是最为高效最合适的方法,相关技术人员应提前确定注浆方案以便施工人员能合理有效的开展工作。
3注浆加固措施
         在进行隧道开挖的过程中,盾构机会对隧道周围的土体造成扰动,同时对构筑物也会造成一定的沉降的影响,合理的利用注浆技术能对沉降起到纠正的作用。经过长期的实践探索,采用双液注浆可对土体进行加固,具体方法分以下4步进行。
(1)对隧道采用双液同步注浆进行加固要在盾构施工完成之后进行,通过在隧道上部预留的注浆孔进行注浆。
(2)在同步注浆的同时,要时刻检测有影响的施工区段,在有影响的施工区段隧道顶部预留注浆孔打入适当的预埋注浆管,打入后,根据检测到的数据进行分析,按实际要求随时进行注浆加固处理,起到及时纠正的作用。
(3)在注浆结束以后,对有影响的施工区段内的惰性浆液进行置换,置换范围为管片外0.5m。
在对浆液置换完成以后,还要对有影响的施工区段进行双液加固处理,加固后的土体应具有良好的承载力和稳定性,满足施工要求。
(4)与此同时打开之前预留的注浆孔,随时注浆已达到控制变形的目的。整个施工流程可简单的概括为置换注浆、土体加固注浆和跟踪注浆。
4注浆过程中常见问题及解决办法
(1)防喷:地下水在隧道开挖过程中不可避免的会渗入隧道内,有时甚至会在某一地方存在承压水,这就给注浆过程带来极大的隐患,必须在放置注浆管的地方设置防喷装置,以减小地下水渗漏和喷射对注浆带来不可估计的损害。与此同时应确保浆液初凝时间满足要求,应使浆液尽快凝固,减小因地下水而造成的浆液渗漏。
(2)漏浆:由于各种偶然因素,在实际的施工过程中,注浆管插入预留注浆孔后,在注浆的同时还有可能会造成返浆、冒浆的现象。对此问题可采用特质的防喷装置进行防喷和堵漏。在注浆完成之后,等到浆液凝固时应将注浆管拔出,对其进行清洗,用专用的盖子进行封闭处理,并将现场清理干净。
5结语
         地铁对于一个城市和一个国家的现代化建设起着至关重要的作用,随着现代化进程的加快,城市有效使用面积减小,城市人口增多,大力发展像地铁这类公共交通,不仅能缓解交通压力而且能减少污染,极大改善生态环境。无论从民生角度还是战略意义上来说,地铁越来越广泛的受到人们的关注。在地铁建造的过程中,注浆技术的应用能极大提高地铁建造的效率和质量,注浆技术还对地铁建造施工过程中的安全问题有极大的改善。将注浆技术应用到地铁建造过程中能有效的防止隧道塌方、改善土体的承载能力和稳定性,由此看来土建工程中合理的利用注浆技术能极大提高工作效率,施工技术人员应在今后的工作中不断的研究和推广注浆技术,确保施工质量和施工安全。
参考文献
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