本发明涉及一种袖阀管注浆工艺，尤其涉及一种采用袖阀管注浆对爆破区域进行加固处理的工艺。
背景技术：
近年来，我国城市地下轨道交通迎来高速发展，各种隧道(城市立交隧道、江底隧道、海底隧道、湖底隧道等)的出现不断的增加施工难度和安全性，尤其是在岩石爆破之后，原状地层被破坏，受爆破影响，地层中将产生大量的缝隙、碎屑，导致地层沉降变形过大，造成地面建筑物的不均匀沉降而开裂破坏，可能会导致盾构机通过此段时发生冒浆、坍塌，严重影响施工的进度和安全性。因此，如何对爆破区域进行加固处理，已成为设计与施工过程中亟待解决的重要问题。
技术实现要素：
为了解决如何对爆破区域进行加固处理，以提高施工过程的安全性的问题，本发明提供一种采用袖阀管注浆对爆破区域进行加固处理的工艺。
本发明方法采用后退式分段注浆工艺，采取地质钻机成孔后，下入袖阀式注浆管，利用配套的止浆系统，自下而上按一定的设计注浆分段长度进行注浆，具体包括以下步骤：
(1)注浆钻孔采用跟管潜孔钻机与地质钻机成孔，使用钢套管与稀泥浆护壁，钻孔孔位误差小于5cm，深度超过0.5～1m，垂直度误差应小于1％，钻孔达到设计深度后，做好钻孔记录。为保证钻孔质量，在钻孔时应注意：①钻孔时，保证转速均匀；②在换钻杆时，钻杆提升应保持垂直，以免扩孔；
(2)通过钻杆从孔底压入封闭泥浆，直到封闭泥浆完全代替护壁泥浆；
(3)在连接好的袖阀管底部加设闷盖，将注浆管下入钻孔中，要确保注浆管下入孔底，上部要高出地面30cm以上，然后在注浆管内加入清水，使注浆管不会上浮；最后在灌浆管上部套上闷盖，防止杂物掉入孔内；
(4)待封闭泥浆凝固后，在袖阀管内插入注浆芯管至预定注浆段；注浆采用从孔底开始分段压注，每段注浆完成后，向上移动一个分段长度的芯管，每完成3～4段，应拆除一段注浆芯管。
(5)每次注浆完毕后，应立即用清水冲洗袖阀注浆管，并盖上闷盖，以便于多次注浆。
进一步地，注浆芯管由花管、宝塔头、止浆塞组成。花管采用φ22mm焊接钢管加工，其长度根据分段长度需要，一般为0.6～1m，其周围均匀布设12～18个φ8mm的溢浆孔。通过宝塔头，在花管两端各加上3～4个止浆塞，形成止浆构造，达到注浆时止浆的目的。
进一步地，加固施工采用普通硅酸盐水泥浆液注浆。原材料为pc32.5复合硅酸盐水泥；单液浆水灰比为0.8-1:1。
进一步地，注浆结束的判断依据为：
(1)单孔单段注浆结束判断依据
①浆液达到预定注入量，可以结束本段注浆；
②浆液注入量未能达到预定注入量，但注浆压力超出规定值，可稳压10～15min后结束本段注浆；
③未达到预定注入量，但出现串浆，停止本段注浆；
④在规定的注浆压力下，如果吸浆量不大于0.5l/min，持续注浆10～30min，或吸浆量不大于1l/min，持续注浆20～50min，注浆工作方可结束；
(2)单孔注浆结束判断依据
①分析注浆数据，如果浆液注入量基本达到预定值，可以结束本孔注浆；
②对引串浆、跑浆、卡管等原因造成注浆量不够的段落进行补注，基本达到预定量后，可结束本孔注浆。
③对于孔堵塞，套管变形无法注浆的，结束本孔注浆，做好记录，采取其他补救措施；
(3)群孔注浆结束判断依据
①各单孔单段达到注浆结束标准。
②单孔注浆达到注浆结束标准占全部注浆孔的90％。
进一步地，为了在施工中保证注浆的顺利进行，根据本工艺的技术特点及地质条件，对注浆施工中出现的异常情况采取以下应对措施：
(1)串浆
串浆是指在注浆过程中，浆液由正在注浆的注浆孔中经过溢浆孔溢出，再经过地层进入未注浆(或已注浆)的注浆孔中的一种现象；造成串浆这一现象的主要原因是注浆管丝扣脱节，浆液经丝扣脱节的部位进入注浆管内，堵塞注浆管，形成串浆，为防止串浆可以采取以下措施：
①袖阀管管段之间连接应充分，下管前检查橡皮袖套是否松动脱落；
②强化注浆孔的回填和封孔质量；
③注浆参数要不断调整完善，适应地层；
④分序进行钻孔、注浆作业；
(2)下不进芯管
下不进芯管是袖阀管注浆过程中常发生的一种现象，它是指注浆芯管无法下入注浆管内部，或者无法下到指定的部位进行正常注浆作业。下不进芯管的主要表现及原因分析如下表所示：
下不进芯管原因分析表
针对下不进芯管，应采取适当措施进行解决处理：
①提高钻孔垂直度，采取套管跟进钻孔；
②袖阀管管段之间连接应充分，下管前检查橡皮袖套是否松动脱落；
③强化注浆孔的回填和封孔质量；
④注浆参数要不断调整完善，适应地层；
⑤选用合理的注浆材料；
⑥分序进行钻孔、注浆作业；
(3)卡管
卡管是指注浆芯管掉入或卡入注浆管内无法提出的现象。产生卡管现象，会使注浆管及芯管、花管报废，无法继续正常注浆或重复注浆。解决卡管的措施如下：
①采用国标镀锌管加工芯管；
②提高芯管及注浆管的加工质量；
③提高钻孔及下管质量；
④加强注浆作业人员的责任心，袖阀管下管前检查内外光滑程度；
⑤调整合适的注浆参数，在较大压力下，泄压后再提管；
⑥注浆过程中向上提管后，减少芯管回按的次数。
(4)堵管
堵管是指水泥浆液在注浆芯管中提前凝结的一种现象，堵管主要是由于施工突然停电、浆液凝结时间不合理等原因形成的。疏通注浆管又是一项非常耗时、耗力的工作，严重影响工期进度，因此预防注浆管堵塞非常重要，预防堵管的措施如下：
①袖阀管注浆施工尽量配用专用的电箱，防止突然停电，来不及清洗注浆管。
②注完浆液时，及时清洗、疏通注浆管。
(5)钻孔掉杆
钻孔掉杆是指钻孔时由于操作不当、机械自身等原因将钻杆掉落在钻孔中的现象。钻杆掉入钻孔中如不采取措施取出，将对后续盾构机掘进带来一定的安全隐患，预防掉杆的措施如下：
①开钻前应清理孔内落物，零星铁物可用电磁铁吸出，较大落物和钻具可以打捞锤打捞，钻孔完毕后，及时用沙袋进行添堵孔口，防止异物落进。
②开钻前检查钻具、钻杆、钢丝绳以及联结装置。
本发明通过采用后退式分段注浆工艺，采取地质钻机成孔后，下入袖阀式注浆管，利用配套的止浆系统，自下而上按一定的设计注浆分段长度进行注浆，实现爆破区域的加固处理，通过注浆芯管结构和单浆料的配比选择，优化了工艺过程；为了在施工中保证注浆的顺利进行，根据工艺的技术特点及地质条件，对注浆施工中出现的异常情况制定了应对措施，确保盾构机作业时不发生冒浆、坍塌，提高施工过程的安全性。
具体实施方式
本发明方法采用后退式分段注浆工艺，采取地质钻机成孔后，下入袖阀式注浆管，利用配套的止浆系统，自下而上按一定的设计注浆分段长度进行注浆，实现爆破区域的加固处理，具体包括以下步骤：
(1)注浆钻孔采用跟管潜孔钻机与地质钻机成孔，使用钢套管与稀泥浆护壁，钻孔孔位误差小于5cm，深度超过0.5～1m，垂直度误差应小于1％，钻孔达到设计深度后，做好钻孔记录。为保证钻孔质量，在钻孔时应注意：①钻孔时，保证转速均匀；②在换钻杆时，钻杆提升应保持垂直，以免扩孔；
(2)通过钻杆从孔底压入封闭泥浆，直到封闭泥浆完全代替护壁泥浆；
(3)在连接好的袖阀管底部加设闷盖，将注浆管下入钻孔中，要确保注浆管下入孔底，上部要高出地面30cm以上，然后在注浆管内加入清水，使注浆管不会上浮；最后在灌浆管上部套上闷盖，防止杂物掉入孔内；
(4)待封闭泥浆凝固后，在袖阀管内插入注浆芯管至预定注浆段；注浆采用从孔底开始分段压注，每段注浆完成后，向上移动一个分段长度的芯管，每完成3～4段，应拆除一段注浆芯管。注浆芯管由花管、宝塔头、止浆塞组成。花管采用φ22mm焊接钢管加工，其长度根据分段长度需要，一般为0.6～1m，其周围均匀布设12～18个φ8mm的溢浆孔，通过宝塔头，在花管两端各加上3～4个止浆塞，形成止浆构造，达到注浆时止浆的目的；加固施工采用普通硅酸盐水泥浆液注浆，原材料为pc32.5复合硅酸盐水泥；单液浆水灰比为0.8-1:1。
(5)每次注浆完毕后，应立即用清水冲洗袖阀注浆管，并盖上闷盖，以便于多次注浆。
施工过程中注浆结束的判断依据为：
(1)单孔单段注浆结束判断依据
①浆液达到预定注入量，可以结束本段注浆；
②浆液注入量未能达到预定注入量，但注浆压力超出规定值，可稳压10～15min后结束本段注浆；
③未达到预定注入量，但出现串浆，停止本段注浆；
④在规定的注浆压力下，如果吸浆量不大于0.5l/min，持续注浆10～30min，或吸浆量不大于1l/min，持续注浆20～50min，注浆工作方可结束；
(2)单孔注浆结束判断依据
①分析注浆数据，如果浆液注入量基本达到预定值，可以结束本孔注浆；
②对引串浆、跑浆、卡管等原因造成注浆量不够的段落进行补注，基本达到预定量后，可结束本孔注浆。
③对于孔堵塞，套管变形无法注浆的，结束本孔注浆，做好记录，采取其他补救措施；
(3)群孔注浆结束判断依据
①各单孔单段达到注浆结束标准。
②单孔注浆达到注浆结束标准占全部注浆孔的90％。
为了在施工中保证注浆的顺利进行，根据本工艺的技术特点及地质条件，对注浆施工过程中出现的异常情况采取以下应对措施：
(1)串浆
串浆是指在注浆过程中，浆液由正在注浆的注浆孔中经过溢浆孔溢出，再经过地层进入未注浆(或已注浆)的注浆孔中的一种现象；造成串浆这一现象的主要原因是注浆管丝扣脱节，浆液经丝扣脱节的部位进入注浆管内，堵塞注浆管，形成串浆，为防止串浆可以采取以下措施：
①袖阀管管段之间连接应充分，下管前检查橡皮袖套是否松动脱落；
②强化注浆孔的回填和封孔质量；
③注浆参数要不断调整完善，适应地层；
④分序进行钻孔、注浆作业；
(2)下不进芯管
下不进芯管是袖阀管注浆过程中常发生的一种现象，它是指注浆芯管无法下入注浆管内部，或者无法下到指定的部位进行正常注浆作业。下不进芯管的主要表现及原因分析如下表所示：
下不进芯管原因分析表
针对下不进芯管，应采取适当措施进行解决处理：
①提高钻孔垂直度，采取套管跟进钻孔；
②袖阀管管段之间连接应充分，下管前检查橡皮袖套是否松动脱落；
③强化注浆孔的回填和封孔质量；
④注浆参数要不断调整完善，适应地层；
⑤选用合理的注浆材料；
⑥分序进行钻孔、注浆作业；
(3)卡管
卡管是指注浆芯管掉入或卡入注浆管内无法提出的现象。产生卡管现象，会使注浆管及芯管、花管报废，无法继续正常注浆或重复注浆。解决卡管的措施如下：
①采用国标镀锌管加工芯管；
②提高芯管及注浆管的加工质量；
③提高钻孔及下管质量；
④加强注浆作业人员的责任心，袖阀管下管前检查内外光滑程度；
⑤调整合适的注浆参数，在较大压力下，泄压后再提管；
⑥注浆过程中向上提管后，减少芯管回按的次数。
(4)堵管
堵管是指水泥浆液在注浆芯管中提前凝结的一种现象，堵管主要是由于施工突然停电、浆液凝结时间不合理等原因形成的。疏通注浆管又是一项非常耗时、耗力的工作，严重影响工期进度，因此预防注浆管堵塞非常重要，预防堵管的措施如下：
①袖阀管注浆施工尽量配用专用的电箱，防止突然停电，来不及清洗注浆管。
②注完浆液时，及时清洗、疏通注浆管。
(5)钻孔掉杆
钻孔掉杆是指钻孔时由于操作不当、机械自身等原因将钻杆掉落在钻孔中的现象。钻杆掉入钻孔中如不采取措施取出，将对后续盾构机掘进带来一定的安全隐患，预防掉杆的措施如下：
①开钻前应清理孔内落物，零星铁物可用电磁铁吸出，较大落物和钻具可以打捞锤打捞，钻孔完毕后，及时用沙袋进行添堵孔口，防止异物落进。
②开钻前检查钻具、钻杆、钢丝绳以及联结装置。
本发明通过采用采用后退式分段注浆工艺，采取地质钻机成孔后，下入袖阀式注浆管，利用配套的止浆系统，自下而上按一定的设计注浆分段长度进行注浆，实现爆破区域的加固处理，通过注浆芯管结构和单浆料的配比选择，优化了工艺过程；为了在施工中保证注浆的顺利进行，根据工艺的技术特点及地质条件，对注浆施工中出现的异常情况制定了应对措施，确保盾构机作业时不发生冒浆、坍塌，提高施工过程的安全性。