灌漿堵漏技術(shù)在天津地鐵某站工程中的應(yīng)用

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1、灌漿堵漏技術(shù)在天津地鐵某站工程中的應(yīng)用 摘要: 介紹了出現(xiàn)滲漏的某地鐵車站的工程概況及地質(zhì)條件,并對該工程所采取的雙液灌漿和化學(xué)灌漿的治理措施作了詳細(xì)闡述。 關(guān)鍵詞:天津地鐵; 滲漏; 雙液灌漿; 化學(xué)灌漿 1 工程概況 天津地鐵某站始建于 2006 年, 全長 200 m, 箱體總寬 20.7 m, 線間距 15 m, 地下島式站臺(tái), 車站主體采用二柱三跨雙層框構(gòu)。該站分站廳層和站臺(tái)層, 設(shè)有兩個(gè)風(fēng)亭, 4 個(gè)出入口, 頂板埋深 3.4 m, 基礎(chǔ)開挖最大深度 18.5 m; 立體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔咬合樁, 樁徑 1 000 mm, 樁間距 750 mm。 2 工程場地

2、與水文地質(zhì)條件 2.1 場地地質(zhì)條件 車站場地地層有第四系全新統(tǒng)人工填土層、第Ⅰ陸相層、第Ⅰ海相層、第Ⅱ陸相層、第Ⅲ陸相層, 巖性主要為雜填土、粉質(zhì)粘土、粉土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。地表普通分布第四系全新統(tǒng)人工填土層, 巖性為雜填土及素填土, 土質(zhì)不均, 結(jié)構(gòu)松散, 密實(shí)程度差。 2.2 水文地質(zhì)條件 根據(jù)該站場地地質(zhì)勘察報(bào)告, 按其水文地質(zhì)特性, 地下水類型分為兩類: 潛水型與微承壓水型。潛水含水層: 孔隙潛水存在于第 1 層人工雜填土及第2、第 3 層粉質(zhì)粘土中, 該水層以第 7、第 8 層的粉質(zhì)粘土為相對隔水板。微承壓含水層: 微承壓含水層主要分布在第 9、第 10 層的粉土層中,

3、 以第 7、第 8 層粉質(zhì)粘土為相對隔水頂板。微承壓含水層厚度較大, 分布相對穩(wěn)定?？睖y期間微承壓水水位埋深為 2.9 m( 高程為 0.17 m), 其承壓水頭為隔水頂板到穩(wěn)定水位距離。 3 滲漏原因分析 樁與樁之間咬合不良, 個(gè)別樁間開叉形成孔洞;平移樁外側(cè)的高噴樁止水效果不佳, 個(gè)別樁混凝土澆灌不密實(shí), 形成蜂窩孔洞。 4 治理措施 根據(jù)該基坑開挖過程中的具體情況, 采用如下幾種不同的治理方式。 4.1 雙液灌漿(C- S 漿) 在基坑開挖過程中, 在坑底部位出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,表現(xiàn)在從樁縫間自坑底的土層向上返水, 我們采用雙液樁外灌漿和樁內(nèi)封堵的方式予以治理。雙液灌漿采用靜

4、壓灌漿法, 先用鉆機(jī)在樁的外側(cè)鉆通水的通道,然后將配制好的漿液通過壓力泵和鉆機(jī)上的鉆桿泵送到漏水點(diǎn), 漿液按調(diào)整的時(shí)間瞬間凝固, 并形成結(jié)石體堵塞漏水通道。 1)主要設(shè)備: KD- 200 鉆機(jī), 鉆孔深度 150 m; YSB- 2 型擠壓式灌漿機(jī), 灌漿壓力 3 MPa, 排量 50L/min。 2)配料: 普通硅酸鹽水泥: 325 號(hào)或 425 號(hào); 水玻璃: 模數(shù) 28, 濃度 40 Be′; 水灰比為 1∶1; 水泥漿與水玻璃的質(zhì)量比為 1∶1; 凝結(jié)時(shí)間: 幾秒到幾分鐘; 結(jié)石體抗壓強(qiáng)度: 5.0～20 MPa。 3)施工過程 放點(diǎn)→鉆機(jī)就位→成孔→漿液配制→灌漿→

5、封閉漿孔。 鉆孔偏差: 水平偏差不大于 5 cm, 垂直偏差不大于 1%, 深度偏差不大于 20 cm。 漿液配制: ①水泥漿液攪拌時(shí)間不得少于 5min。②在實(shí)施堵漏灌漿前, 對每次攪拌好的水泥漿必須按設(shè)定的要求與水玻璃做試樣, 如達(dá)不到要求應(yīng)改變水泥漿的水灰比, 直至達(dá)到要求。 4) 補(bǔ)強(qiáng): 待雙液結(jié)石體將漏水點(diǎn)封堵后, 應(yīng)視情況繼續(xù)灌雙液或單液漿予以補(bǔ)強(qiáng), 并相應(yīng)提高泵送壓力。 5)灌漿壓力: 0.2～1.5 MPa 之間。 6)灌漿流量: 20～40 L/min。 7) 對出現(xiàn)較大的孔洞和漏水, 采用先在樁內(nèi)用“水不漏”封堵, 使大水流被遏制成小水流; 然后在樁

6、外灌雙液漿, 實(shí)行外堵內(nèi)封, 施工起來比較容易操作。 4.2 化學(xué)灌漿 在基坑堵漏過程中, 有些滲漏點(diǎn)(或線)是不需要用雙液灌漿的, 尤其對于較小的縫隙和孔洞, 只要不是從坑底返水的, 幾乎都可以通過化學(xué)灌漿的方式予以解決。我們在治理樁縫漏水時(shí)采用埋管灌漿的方式, 在處理“點(diǎn)”狀滲漏時(shí)采用鉆孔埋設(shè)灌漿嘴的方式, 均收到較好的治理效果。 1)設(shè)備: 電動(dòng)灌漿機(jī), 灌漿壓力 24 MPa, 流量 2.1L/min。 2)材料 ①水溶性聚氨酯堵漏劑: 膨脹倍率 200%￣300%,凝固時(shí)間: 20～1 200 s。水溶性聚氨酯遇水反應(yīng)形成不透水的固結(jié)層, 可用于封堵強(qiáng)烈的漏水和阻止

7、基礎(chǔ)中的流水, 遇水后會(huì)擴(kuò)散, 并與周圍的砂、石、泥土、混凝土等固結(jié)形成彈性固結(jié)體, 從而達(dá)到止水加固的目的。 ②水不漏: 可帶水堵漏, 粘結(jié)性強(qiáng), 1 h 抗壓強(qiáng)度可達(dá) 10 MPa 以上, 初凝時(shí)間在 2～10 min 之間。 ③注漿管: 選用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼做骨架, 用工業(yè)非織布做背襯, 外敷樹脂網(wǎng), 具有導(dǎo)漿性能好、漿液分散均勻等優(yōu)點(diǎn)。 3)施工工藝 先將滲漏的樁縫開成“V”型槽, 槽深約 70～80mm, 用水清洗后將灌漿管布設(shè)在槽的底部, 并視漏水情況每隔 1～2 m 處安放 1 枚灌漿嘴; 然后用“水不漏”封堵、灌漿, 第 1 遍灌漿完畢后再進(jìn)行二次復(fù)灌,特殊情況可進(jìn)行

8、 3～4 次復(fù)灌。對于“點(diǎn)”狀滲漏, 直接進(jìn)行埋嘴灌漿, 灌漿壓力在 0.5～10 MPa 之間。 4.3 防滲加固 在該基坑開挖階段, 發(fā)現(xiàn)平移樁滲漏情況較嚴(yán)重, 因此甲方要求在未開挖的所有的平移樁樁縫處均做單液( 水泥漿) 灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理, 改善土體密度, 增加其抗?jié)B能力。根據(jù)甲方的要求, 我們采取了如下施工措施: 1) 配料: 325 號(hào)普通硅酸鹽水泥, 加 3%膨脹劑,水灰比為 0.6∶1。 2)灌漿施工: 鉆孔灌漿見圖 1 所示。 3) 實(shí)施與控制: 灌漿流量, 20～40 L/min; 灌漿壓力, 1～1.5 MPa; 漿液擴(kuò)散半徑, 1 m; 灌漿深度, 15～23m; 灌漿段, 不超過 300 mm; 單孔最大灌入量, 11.8m3; 單孔最小灌入量, 4.7 m3; 平均灌入量, 7.94 m3; 平均灌入率, 25%。 4)加固防滲效果(見圖 2 所示) 從后期開挖檢驗(yàn)堵漏效果看, 平移樁縫經(jīng)過灌漿加固處理后, 其效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于前期開挖中未經(jīng)過灌漿加固處理的樁。我們曾對東北角出入口 300# 和361# 樁進(jìn)行過灌漿加固, 在開挖中將超高的樁體和加固的單液結(jié)石體一同挖出, 能清楚可見兩者之間結(jié)合緊密。