袖阀管施工工艺及注浆量计算

3适用范围

此工法适用于铁路、公路、市政和房屋建筑领域的土体加固工程。主要应用于：

（1）对松散，成分以粉质粘土、建筑垃圾为主，含少量碎石及块石片的杂填土层或砂层、卵石层等松散地层的土体加固；

（2）盾构机始发、到达时对洞门的加固；

（3）弥补旋喷桩、搅拌桩局部没有咬合或成桩效果不好所产生的空隙；

（4）充填矿区因过分开挖使地层出现破碎带或空洞，降低岩、土层的可压缩性，以减小周边建筑物的沉降和变形；

（5）阻止路基产生的裂缝或沉降变大而进行的加固；

（6）在深基坑周围做防渗处理等。

（1）测量放样：根据已布设好的控制点坐标，计算引孔的坐标位置，使用全站仪放出孔位，用水准仪测量地面高程，确定引孔深度。

（2）钻孔：采用套管护壁水冲法钻进成孔，钻进深度应达到注浆固结段。

钻进过程中要做好记录，为注浆作业提供参考数据。

（3）下管：首先根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口露出地面20cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后，将袖阀管下入孔中，要确保袖阀管下到孔底。

（4）洗孔：用高压水对孔内进行清洗，减少孔内沉渣和泥浆比重；

（5）封口：在孔口周围的地面到地面一下1m的距离范围内采用速凝水泥砂浆封堵，以防止注浆过程中冒浆现象的发生。

（6）注浆：采取分段式注浆，每段注浆长度成为注浆步距。开口钢管长度为注浆步距长度。注浆步距一般选取0.6~1m，这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。对于砂层，注浆步距宜采用低值；对卵石或破碎岩层，注浆步距宜采用高值。注浆过程中，每段注浆完成后，向上或向下移动一个步距的芯管长度。宜采用提升设备移动，或人工采用2个管钳对称夹住芯管，两侧同时均匀用力，将芯管移动。每完成3~4m注浆长度，要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后，在注浆管上口盖上闷盖，以便于复注施工。

所需材料及设备

（1）注浆材料：浆液可采用单液浆或双液浆。单液浆注浆材料采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5：1~1：1；双液浆注浆材料采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1：1~2：1，外加水玻璃2%；

（2）引孔设备：采用100型或300型工程地质钻机，套管护壁，或者采用跟管钻机进行引孔；

（3）注浆设备：ZBSB—70—11/5—7.5型注浆泵或HFV5D、KBY50/70型双液注浆泵等，并配备高压注浆管路系统和制浆设备注浆；

（4）注浆管：采用单向袖阀管注浆。

7 质量控制

（1）将孔位附近场地整平后，再测量放样；

（2）在注浆施工中应通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整，以确保注浆效果；

（3）孔口止浆率不得小于90%；

（4）每循环注浆的扩散半径合格率不得低于90%；

（5）注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管，如多做试验选定合理的凝结时间，注意压力的变化，如压力升高要及时提升芯管；

（6）严禁使用不合格材料，不得使用受潮或过期水泥；

（7）制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意变更；

（8）严密监视注浆压力和注浆量，出现异常时应立即停止灌入，查明原因并采取相应措施；（9）待浆液达到设计要求后，方可进行下到工序的施做；

（10）加强浆液的管理，防止浆液的流失。

8 安全措施

（1）高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作；

（2）钻机操作人员应具有熟练操作技术；

（3）注浆过程中，作业人员应使用防护用具；

（4）施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂，将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检验（试压检验到当地压力容器检验所检验），必须确保在达到规定压力时能断销卸压，绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销；

（5）浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也加入其他化学添加剂，一般说浆液硬化后对人畜均无害，但硬化前的液体进到眼睛里时，必须立即进行充分清洗，并及时到医院治疗；（6）吊、放喷射管路时，严禁管下站人。不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防止漏电伤人。

9 环境保护措施

（1）引孔时，排出的泥浆应沉淀处理后排放，并符合环保要求；

（2）水泥、石灰细颗粒散体材料，应遮盖存放；运输时必须必须封闭覆盖，不得沿途撒落；（3）制定洒水防尘措施，指定专人负责现场洒水降尘；

（4）不得随意排放废弃的加固料；

（5）有害气体、噪音控制在国家规定允许的范围内；（6）合理处理生活和建筑垃圾，保证不污染地方环境；

（6）合理处理生活和建筑垃圾，保证不污染地方环境；

（7）优化施工方案，尽量避免和减少夜间施工对环境及居民的影响；

（8）爱护环境，保证绿化及现有植被。

10 效益分析效益分析效益分析效益分析

（1）袖阀管注浆法使用设备占地面积小，工法方便；

（2）袖阀管注浆法具有分序、分段、定深、定量、间歇、重复灌注的特点；

（3）袖阀管注浆法可控制在不同地层的注浆量，无论是在注浆效果还是子经济效益上都称得上是比较理想的注浆方法；

（4）袖阀管注浆法可实现多方位、多角度注浆。

1 工程实例

长沙轨道交通二号线一期工程SG-1标内的西湖公园站部分，基坑北侧部分与原有枫林路挡墙临近，最近处仅为1.9m，最远处为11.6m，高差6.31m。该区域内以杂填土为主，可利用的场地有限，为防止基坑开挖过程中受枫林路大偏压的影响，使得基坑位移，两建筑物之间土体隆起，本工程采用袖阀管注浆法进行土体加固。注浆孔采用梅花型布置，纵横间距800mm×800mm。加固注浆材料采用32.5普通硅酸盐水泥单液浆，水灰比为0.5：1~1：1，扩散半径800mm。在达到地面附近时土体会出现隆起现象，如果减小注浆压力或注浆量，会影响该段的土体加固效果，因此，采用在地面出覆盖一层30cm细石混凝土对地面土体进行加压。由于注浆塞与袖阀管一同下入孔内，而后灌注壳料，所以要在下孔前对其进行安装调试，如果太紧会造成注浆时拔不动注浆芯管，太松则无法达到密闭效果，因此要在施工前对进场的注浆塞和袖阀管进行试拼装。现已完成注浆1024根，注浆面积670m2，土体加固效果良好达到设计要求，取芯试样成泥结石状。

注浆量计算

（1）对局部的粉质粘土、粉土、粉细砂层，孔距取750，排距取700。

注浆量

水泥用量按平均水灰比0.90计算。由于本工程注浆需同时考虑提高地基承载力和达到止水效果，应采用高强度注浆。

（1）局部的粉质粘土、粉土、粉细砂层每米孔深注浆量根据勘察报告，粉质粘土、粉土的孔隙比为（0.764＋0.719）/2＝0.742，孔隙率为0.742/（1＋0.742）＝0.426。

Q＝1000vnβα＝1000×0.525×0.426×0.45×1.15＝115.7 L/m

浆液注入率为115.7/525＝0.22＝22％。

水泥用量t＝115.7×0.818＝94.6 kg/m

Q－每米注浆量（L）；

v－加固土体积（m3）;

n－土的孔隙率；

β－浆液填充系数，中密粉土取0.45；

α－浆液损耗系数，一般取1.15～1.30。

粉质粘土、粉土、粉细砂层每米孔深水泥注入量设计取值为95.0kg/m。

（2）粗砂、砾砂、卵石层每米孔深注浆量根据勘察报告，粗砂、砾砂、卵石层均为中密状。参考《岩土注浆理论与工程实例》第106页提供的指标，孔隙率为0.35。

Q＝1000vnβα＝1000×2.1×0.35×0.8×1.05 ＝617.4 L/m 水泥用量＝617.4×0.818＝505.0 kg/m。浆液注入率为617.4/2100＝0.294＝29.4％粗砂、砾砂、卵石层每米孔深注入量设计取值为：水泥＝460.0 kg/m，粘土＝45 kg/m