无收缩AC双液浆注浆技术在地铁工程中的应用

摘要： 本文对无收缩AC双液浆注浆技术在石家庄地铁3号线一期工程中的应用做了总结，从无收缩AC双液浆注浆技术的特点、适用范围、注浆材料、工艺流程及施工方法等进行了介绍，为同类的工程提供了一定的借鉴作用。

Abstract： This paper sums up the application of grouting technology of shrinkage-free A-C double injected in the first phase construction of Shijiazhuang metro line 3， introduces the characteristics， application scope， grouting materials， technological process and construction methods of grouting technology of shrinkage-free A-C double injected to provide references for the similar projects.

关键词： 无收缩AC双液浆；地层；加固

Key words： shrinkage-free A-C double injected；stratum；strengthening

中图分类号：TU455 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）14-0065-02 0 引言

石家庄地铁3号线一期工程中山广场站～广场站暗挖区间、中山广场站～东里站暗挖区间处于砂层段落覆土厚

度小，穿越地下管线，开挖中易出现掌子面失稳，给隧道正常掘进带来较大安全隐患，同时影响施工进度，为确保施工安全，暗挖区间施工开挖前将原掌子面改性水玻璃注浆改为无收缩AC双液浆深孔注浆，对区间土体进行有效注浆加固，改善其物理力学性能，提高土体强度，提高其自稳能力。 无收缩AC双液浆注浆是采用钻机钻孔至预定深度后，将A液和C液两种浆液用高压注浆泵压入钻杆外管和内管，使它们能够在端头混合室内进行充分混合，然后进行注浆，通过渗透作用，在不改变地层组成的情况下，随着土体的压密和浆液的挤入，使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结，增加土层粘结强度及密实度，起到土体加固及止水的作用。无收缩AC双液浆注浆具有灵活、简便、高效、快速等优点，同时还能够以现代科技手段实现定向、定量、定压注浆施工等多项优点。 1 工艺特点

1.1 节约成本、利于环保

由于采用该工艺在注浆过程中注浆管可以随意旋转，可避免钻杆卡死，相比较其他注浆管一次性的投入，也有效节约了成本，另外由于该工艺注浆时浆液是通过成孔后的钻杆注入的，几乎不会出现浆液溢流现象，利于环保。 1.2 效果好、品质高

注浆加固、止水效果好，不仅可提高施工的安全性，也

能够加快施工速度。浆液分布较锚杆均匀，能有效地提高土体的整体强度和止水效果。 1.3 可操作性好

适用于各种土层条件，通过调节浆液配比和注浆压力还可以人为控制注浆范围和凝结时间，同时还能够保证端头的混合浆液在出管时充分混合，不会出现堵管现象。 1.4 材料特点

注浆材料的渗透性良好，对粉质粘土、粉土等都有着很好的渗透性，是一种高渗透性的注浆材料。依据现场情况可以人为控制凝结时间，浆液结石率高，有微膨胀性，浆液原材料均为无毒材料，浆材不流失、固结后不收缩，对环境不会造成污染。

1.5 适用范围及施工机具

无收缩AC双液浆注浆适用于暗挖隧道及地下工程、深基坑工程、既有建（构）筑物或拟建建（构）筑物基础加固工程等。

其主要设备有：机械有TXU―75A型钻机、SYB―60/160型高压泵、SJY―双层立体式搅拌机、BCT―2型流量器；器具有旋转二重管、旋喷液混合器、切换喷头、逆止阀；其它包括排水处理装备、测定器具、凝胶时间测定仪。 2 浆液配比及参数计算

施工过程中，通过实验选择合理的注浆参数，找出固结

强度高、胶凝时间适中，可注性好的浆液配比和注浆方案，注浆过程经常检查，记录注浆压力、注浆量、凝结时间，并根据监控量测信息、地质条件变化调整注浆参数。 2.1 浆液配比

无收缩AC双液浆浆液配比根据工程实际需要分为CT-1#超高强度型、CT-2#高强度型、CT-3#普通型，见表1。 2.2 注浆压力的选定

影响注浆压力的因素很多，比如砂层孔隙发育程度、凝胶时间长短等，根据地质详勘资料土体渗透系数，注浆静水压力采用0.3～0.5MPa，通常情况下设计的注浆压力是静水压力的2～3倍，最大可达3～5倍。 P'式中：P'为注浆处静水压力；P为设计注浆压力（终压值），由公式计算得知，注浆终压力P=1.5～2.5MPa。 2.3 注浆量

根据土体加固注浆计算公式计算：Q=V×n×a×β 式中：Q――注浆量、V――注浆土体体积、n――地层孔隙率，取0.41；a――地层填充系数，取0.8；β――浆液消耗系数，取1.15。 2.4 注浆加固后强度

卵石层达到2.5～3.0MPa，止水系数：10-7～10-8cm/sec； 中砂层达到1.5～2.0MPa，止水系数：10-7～10-8cm/sec；

粘土层达到1.0～1.5MPa，止水系数：10-8～10-9cm/sec。 3 施工工艺

3.1 工艺流程 无收缩AC双液浆注浆工艺流程如图1所示。 3.2 施工方法

①施工前，坚持先挖探及进行地下管线探测后再钻探的原则，确保地下管线及施工的安全。

②开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。一般情况下钻机就位再移动是比较困难的，布设孔位只能通过调整钻杆来控制，因此，要通过钻杆角度和钻孔深度来控制注浆加固范围，保证能充分注浆，尤其是对于一些特殊孔位，比如拱顶孔位，更应该严格控制其钻杆角度和钻孔深度，保证施工的顺利进行。

③钻机按指定位置就位，调整钻杆对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。钻机定位要准确，特别上拱位置，钻机要安放在操作平台上，要精确计算操作平台的高度，钻机就位后根据拱部布设点位调整钻机位置，确定钻孔的最佳角度，开钻前的钻头点位与布孔点之间误差不得大于8cm。 ④钻孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。

⑤注浆系统设置。钻孔机将钻杆（注浆管）设于预定深度后，连接好注浆系统，注入清水并从浆液混合器端部流出

防止堵管。

⑥浆液配置时采用准确的计量工具，按照设计配方配料，第一循环一般作为试验段施工，并根据注浆效果及时调整浆液配合比，确定最佳的浆液配合比，将配制拌和好的水玻璃和水泥浆分别送入贮浆桶内备用，备料充分要保证注浆时连续供应。

⑦注浆。根据现场施工条件选择后退式或前进式注浆，注入顺序从外围到中心进行施工，同一圈孔间隔施工。施加压力注浆时，严格控制注浆压力，同时密切关注注浆量，当压力突然变化或从孔壁溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。

⑧注浆采用分段回抽注浆法施工，当注浆量或注浆压力达到设计要求后钻杆回抽，严格控制回抽幅度，匀速回抽，注意注浆参数变化。

⑨注浆结束。注浆完毕将注浆管冲洗干净全部收回，对注浆孔进行密封，恢复原状，移至新孔位。 4 质量标准

无收缩AC双液浆注浆严格执行质量验收标准，确保质量验收合格。 5 注意事项

①注浆孔位直接关系到注浆范围，钻孔时应根据钻杆角度计算钻孔点位及深度，确定好后方可开钻注浆。

②注浆压力直接关系到浆液扩散半径、注浆范围，如果压力过小，注水效果不明显，反之，则浆液扩散远，成本高。 ③注浆施工结束后需对注浆效果进行检测，通过测定土层的流量及渗透系数等参数，发现未达到设计要求的情况应及时采取补充注浆措施。 6 效果对比

无收缩AC双液浆注浆加固技术在石家庄地铁3号线一期工程中的应用取得了较好的效果，采用改性水玻璃注浆加固注浆胶结体强度低，适用范围小，改性水玻璃注浆只适用于细度模数≤2.8的干燥砂层，而且在砂层含水量过高时不能形成有效的胶结体，达不到加固的目的，而无收缩AC双液浆注浆加固、止水效果好，可有效防止隧道掘进过程中发生塌方、涌水、涌泥，保证了工程质量和安全，虽然较改性水玻璃注浆成本高，但因为能加快掘进的进度而提高了机械、设备利用率，降低了项目管理成本，适用于复杂地层和加固、止水标准要求高的工程。 7 结语

通过无收缩AC双液浆注浆应用，我们充分认识到该技术的优越性，采用无收缩AC双液浆注浆既能起到地层加固、止水的作用，因材料无毒、浆材不流失、固结后不收缩，也不会造成环境污，符合国家节能、环保的要求。 实践证明，无收缩AC双液浆注浆技术是一种应用广泛

的技术，适用于软弱地层等各种不良地质条件下复杂土层的注浆工程，随着地铁建设事业的进一步发展，无收缩AC双液浆注浆技术将得到更加广泛的应用。 参考文献：

[1]孟超，柴聚奎.WWSS工法注浆在城际铁路隧道中的应用[J].北京：创新技术，2013.

[2]郭彬.WSS深孔注浆加固施工技术应用与研究分析[J].城市建设理论研究，2013.

[3]侯宝利，张显宇.深孔注浆在暗挖过河段的应用[J].城市建设理论研究，2013.

[4]潘振学.WSS工法双液注浆技术在市政工程中应用[J].创新技术，2014，18.