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明挖区间隧道主体结构下沉注浆
属性:新闻动态 作者: 来源: 访问量:947 日期:2018-6-22 10:04:11
1工程概况
1.1结构形式
某地铁明挖区间隧道主体结构主要为地下一层(局部二层)四跨现浇混凝土框架结构,基坑围护结构采用钻孔灌注排桩,隧道以结构自防水为主,辅以预铺式全包外防水卷材。地下一层段主体结构侧墙与围护结构密贴,外包防水卷材以围护结构为预铺设基面;地下二层段主体结构侧墙与围护结构分离,外包防水卷材以主体结构侧墙为铺设基面。
1.2结构底板沉降及变形缝渗漏水概况
1.2.1现场概况
该区间隧道在2009年12月28日回填至里程YDK6+490时发现已完成覆土回填土段YDK6+580~YDK6+500有较大沉降,变形缝处发生明显错台。随后施工单位对底板下土体加固整治,注浆结束后于2010年 7月7日间完成了整个明挖区间的覆土回填施工。2010年12月26日隧道变形缝漏水。2011年4月7日发现该明挖区间隧道主体结构在里程 DK6+460.404~DK6+591.662间有沉降发生,其中ZDK6+499和YDK6+492处(变形缝里程YDK6+500)最为严重沉降。
由于已经铺设道床和轨道,无法直接观察到结构底板错台情况。本段区间道床虽然没有明显的裂缝,但多处均有地下水向上渗漏的痕迹。
本区间以左线ZDK6+500处变形缝漏水最为严重,该处水流直径大约有8cm。轨道两侧排水沟已是满水排流,沟底有一层褐黄色沉积物,沉积物厚约1mm,颗粒细腻。
1.2.2变形检测情况
变形检测报告,2011年1月18日~5月7日间K6+360~K6+520段右线累计沉降最大点在YDK6+492处,累计沉降量达-6.86mm;左线累计沉降最大点在ZDK6+499处,累计沉降量达-6.36mm。
1.2.3探地雷达探测情况
2011年5月11~5月13的探地雷达的检测,其检测成果如下:
1)左线布置了1条测线,位于K6+420~K6+520,在K6+420~K6+490段底板下方地层疏松,局部有空洞。
2)右线隧道布置了2条测线,中间部位测线及边沟左侧边缘测线均为底板下方地层疏松,局部有空洞。
2施工方案设计
2.1变形缝漏水处理方法
2.1.1变形缝漏水处理目的
变形缝漏水处理是为了保证底板结构下方水土不再流失,避免由于漏水引起底板下方出现空洞,导致由于底板地基承载力不足造成的结构下沉。
2.1.2变形缝的止水处理
目前现场变形缝漏水量较大。地质雷达检测显示,变形缝两侧下方土体空洞较大。具体方案如下:
(1)将变形缝上方的道床混凝土凿除,宽度控制在30cm,露出底板变形缝。
(2)拆除变形缝上的不绣钢接水槽,铲除失效的密封胶,保留原结构内的止水带。施工过程中,避免出现突发涌水现象。在变形缝内安装塑料排水管,用膨胀水泥封闭变形缝,将变形缝内的水从塑料管内引出。
(3)在变形缝两侧1米处水沟上各打两个注浆孔,孔直径60mm,孔深1.5米穿透结构底板和垫层,安装直径50mm的注浆管,注浆管外露部分安装阀门,注浆管在结构底板处用麻皮进行缠绕。在变形缝两侧各1.5米位置处水沟上打四个排水孔,深度打穿结构道床为止,注浆过程中保持排水孔的畅通,避免注浆过程水压力或浆液压力抬升道床。
(4)对变形缝的止水处理采用注水泥水玻璃双液浆,当变形缝内的明流水停止后改为单液浆。
在道床两侧注浆孔内注浆,当变形缝的塑料排水管内有浆液流出时立即对塑料管进行绑扎,避免过多浆液流出。每孔每次的注浆量不宜过大每孔每次3立方左右,应反复多次注浆,每孔注浆量为10立方或注浆压力达到2MPa,保证注浆过程不抬升道床。同一个断面上的变形缝左右线和出入段线应同时处理。变形缝侧墙上的漏水用同样方法处理。
2.1.3变形缝的防水处理
本区间的变形缝在设计上主要用于消化混凝土结构收缩变形。本区间于2009年浇筑完毕,已有20个月,该区间混凝土结构的收缩变形已经基本完成,二次变形缝原则上已经满足功能的要求已可以取消。对变形缝的少量渗水,在变形缝两个打孔注入改性环氧树脂,进行堵漏,注浆达到变形缝无渗水为止。将变形缝两侧混凝土打磨干净,用风机吹干净,确保无粉尘。在变形缝两侧各15公分范围内涂抹环氧树脂,凝固后在变形缝两侧各15公分范围涂抹双组份聚硫密封胶,分三层涂抹,密封胶中间安装两层铁丝网安装不锈钢接水槽。
2.2底板沉降范围段注浆
2.2.1注浆范围
左线:ZDK6+420~ZDK6+581.65,约161.65m;
右线:YDK6+349~YDK6+581.65,约232.65m;
2.2.2注浆材料:
水泥采用硫铝酸盐超早强水泥。超早强水泥具有凝结时间快、早期强度高、微膨胀、负温性能好、抗硫酸盐侵蚀等优良特性。在适当选用减水剂(或缓凝剂)及水灰比条件下,能满足混凝土机械化施工要求,这种水泥力学强度超前发挥于早期,可以大大加速施工进度,对一些紧急工程尤为适应。同时,由于该水泥具有微膨胀特性,可用于配制补偿收缩混凝土,装配式钢筋混凝土构件板柱浆锚,管道与钻孔的封闭作业,以及隧道涵洞、地铁港口、公路桥梁、机场跑道和混凝土建筑物的加固修补等。
2.2.3 注浆孔布置
注浆管采用φ50的钢花管,注浆孔直径60mm,沿隧道横向每个箱体内布置3排注浆孔,纵向间距1m,孔深不小于4m或孔底嵌入强风化层不小于1.0m。钻孔布置时要避开隧道内已有设备和结构钢筋,具体间距应根据现场实际情况进行调整。
2.2.4 钢花管制作
钢化管采用普通50钢管,壁厚2.7�,左右线注浆管长度5.7米,出入段线为5.5米,钢管上打3mm孔孔距离30cm,梅花型布置。左右线隧道净空只有4.7米左右,出入段线为1~5米,每根注浆管分为2~5节加工 ,节头采用丝牙接头连接。
2.2.5打孔插管
根据设计要求打孔直径为60mm,目前风动凿岩机的钻孔直径为42mm,不能满足现场实际需要。采用F-200工程金刚石水钻进行打孔,钻机功率为2KW,打孔直径范围较大,速度快,缺点容易切断钢筋。将制作好的钢管插入注浆孔内,土层部分用冲击锤打入土层内。
出入段线下方直接用微膨胀水泥固定牢固,左右线下方有道床部分,用麻皮缠绕钢管,与结构底板进行固定,避免注浆管与道床连接。
2.2.6注浆
先选择实验孔。注浆机采用150灰浆泵,最大压力10MPa,流量150L/min。浆液采用超早强灌浆料,水:灰=0.8:1。根据本项目特点和实际周边环境情况,注浆浆调设凝固时间初凝为20分钟。注浆压力分级进行:初压为0.3~0.5 MPa,终止压力1.5~0.2 MPa(以地面不跑浆道床不上拱相邻注浆孔内见到浆液为依据,可适当调整)具体凝固时间和注浆压力应根据实验结果和检查数据进行调整。
3变形监测
3.1监测仪器
1、徕卡DNA03电子水准仪(1台)(每公里往返标准差±0.3mm);
2、2米铟瓦条码尺(2把);
3、三脚架(1副);
3.2测点布置
根据现场情况,沿着线路方向分别在道床中间进行布点,设置10米一个断面,在变形缝处加密布置(即变形缝两侧各布1点位)。
3.3测量方法
1、观测方法:采用徕卡DNA03电子水准仪,配合2m铟瓦条码尺。拟定采用临时相对高程控制基标:(右线:R1,H=3.0693m;R2,H=3.0693m;R3,H=3.0693m;左线:L1,H=3.0693m;L2,H=3.0693m;L3,H=3.0693m;)。右线由R1、R2,每15米为视距长进行监测各监测点,最后观测R3,形成附合控制网络。左线由L1、L2,15米为视距长进行监测各监测点,最后观测L3,形成附合控制网络。以第一、二次测量高程平均值为原始高程,往后每次测量高程与原始高程进行高差计算确定累计沉降量,判断道床结构的沉降变形情况。
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