RJP高壓噴射注漿法技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用

□文/田崇收

RJP高壓噴射注漿法技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用

□文/田崇收

RJP高壓噴射注漿法是從國(guó)外引進(jìn)的一種新型技術(shù)，領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)高壓噴射注漿法。文章以天津地鐵5號(hào)線土建施工第R3合同段凌賓路站基坑裙底止水帷幕為例，介紹RJP工法在城市地鐵施工中的應(yīng)用。

RJP；高壓；噴射；注漿；地鐵；基坑

RJP工法一種大直徑高壓噴射注漿法（Rodin jetpile method），利用水、空氣與水泥漿液三元素高壓噴流體所擁有的動(dòng)能破壞地基的組織構(gòu)成后，混合攪拌這些被破壞的土粒子和硬化材料，從而造成大口徑的改良體；具體的機(jī)械構(gòu)造是充分發(fā)現(xiàn)根據(jù)上段的超高壓水與空氣噴流體進(jìn)行造成引導(dǎo)切削，造出一定的空間后根據(jù)下段的超高壓硬化材與空氣噴流體擴(kuò)大切削能量，在切削部用水泥漿液與剩余原狀土進(jìn)行充分的混合攪拌形成均勻質(zhì)量的固化加固體；原來(lái)的根據(jù)閉塞空間擴(kuò)大切削更有效的利用了切削和破壞土體效果；另外，由于造成徑擴(kuò)大切削時(shí)的能量及其高壓空氣的抬升作用，可順利地將產(chǎn)生的泥漿排出。

RJP工法是將超高壓噴射噴嘴和水泥漿噴射噴嘴向著同一個(gè)方向安裝，設(shè)計(jì)成來(lái)回的噴射角度，由于噴射的時(shí)候成90°～60°角度范圍，所以改良體完全可以噴射成扇柱狀，在施工場(chǎng)所、施工條件等方面是一種擁有優(yōu)越施工性且非常經(jīng)濟(jì)的施工方式。

1.1國(guó)內(nèi)高壓噴射注漿法與RJP高壓噴射注漿法的對(duì)比

國(guó)內(nèi)高壓噴射注漿法存在一定的缺陷：成樁直徑較?。?00～1 000 mm）、成樁質(zhì)量不穩(wěn)定、施工角度較為單一，加固形狀以圓形為主、容易引起土體隆起施工普遍較淺。鑒于以上客觀原因，彌補(bǔ)缺陷故從國(guó)外引進(jìn)RJP工法。

RJP工法具有成樁直徑大（2 000～3 000 mm）、成樁質(zhì)量品質(zhì)均勻、可做任意角度的改良（90°～360°）、具有垂直方向排漿通道對(duì)周邊管線及建筑復(fù)雜地區(qū)影響較小、施工深度可達(dá)60 m、可在場(chǎng)地受限區(qū)域施工、噪音振動(dòng)較小。

1.2適用范圍

1）深基坑裙邊、坑底加固或落深坑支護(hù)、加固。

2）深基坑地下連續(xù)墻接縫止水。

3）重力式擋墻。

4）對(duì)已有建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的補(bǔ)強(qiáng)。

5）環(huán)境保護(hù)要求高（保護(hù)建筑、地鐵）或場(chǎng)地受限區(qū)域（高壓線）的基坑支護(hù)。

6）盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞口加固。

7）隧道間旁通道的施工加固。

8）地下結(jié)構(gòu)物、圍堰壩體防滲墻。

RJP工法應(yīng)在不同土層經(jīng)試樁取得土層參數(shù)后，調(diào)整參數(shù)滿足工程需要，在特殊土層應(yīng)加外加劑，在粘性土C≥0.05 MPa與砂質(zhì)層達(dá)到90%的程度、N＞50時(shí)，應(yīng)慎重探討及試驗(yàn)后進(jìn)行確認(rèn)。

1.3RJP高壓噴射注漿法參數(shù)

RJP工法分為RJP工法、S-RJP工法與D-RJP工法。這里的RJP工法所指為S-RJP工法，見表1。

表1　S-RJP工法參數(shù)

RJP工法的成樁直徑根據(jù)土層的物理性質(zhì)、噴射壓力（水壓、氣壓與水泥漿液壓力）、噴射流量、擺噴的速度與噴射孔的數(shù)量而決定。不同土層需達(dá)到的強(qiáng)度及滲透性，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定后，來(lái)保證設(shè)計(jì)要求。

2　工程實(shí)例

2.1工程概況

天津市地鐵5號(hào)線工程土建施工第R3合同段凌賓路站位于天津市凌賓路與中石油橋交口處，凌賓路站設(shè)計(jì)中心里程為CK29+737.000。凌賓路站為地下2層島式車站，站臺(tái)寬度10 m，車站主體長(zhǎng)153.6 m，結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段寬37.6 m，端頭井加寬段寬39.8 m，車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑開挖深度約16.9m，端頭井基坑開挖深度約18.8 m。表層土已去除，基坑內(nèi)地面標(biāo)高為0.4m且已完成一道混凝土支撐?？拷栀e路一側(cè)地下管線較多，最近管線距基坑3 m。

2.2降水試驗(yàn)結(jié)論及方案選型

降水試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)基坑內(nèi)水位無(wú)法下降，經(jīng)多次專家會(huì)議分析得出結(jié)論：

1）觀測(cè)井施工質(zhì)量?jī)?yōu)良，無(wú)連通現(xiàn)象；

2）12 m潛水與16 m潛水、第一承壓水82層、92層均無(wú)明顯水力聯(lián)系；

3）16 m潛水與第一承壓水82層、92層具有較強(qiáng)的水力聯(lián)系；

4）第一承壓水82層與92層具有較強(qiáng)的水力聯(lián)系；

5）92與第二承壓水111層存有一定的水力聯(lián)系；

6）基坑內(nèi)外在第一承壓水92層區(qū)域水平方向具有較強(qiáng)的水力聯(lián)系；

7）第一承壓水與第二承壓水112層具有一定的水力聯(lián)系；

8）第二承壓水112層與111層具有水力聯(lián)系性；

9）第二承壓水112層與114層具有水力聯(lián)系性。鑒于以上情況，需對(duì)基坑增長(zhǎng)止水帷幕或封底加固，選用多種方案進(jìn)行比對(duì)。

1）基底加固施工方案。三軸攪拌樁與國(guó)產(chǎn)旋噴樁組合施工。

2）基底加固施工方案。國(guó)產(chǎn)高壓旋噴樁施工。

3）地下連續(xù)墻外側(cè)增加施工方案。外圍增加一道素混凝土地下連續(xù)墻。

4）地下連續(xù)墻外側(cè)增加施工。外圍增加一道雙輪銑深層攪拌水泥墻。

5）地下連續(xù)墻增長(zhǎng)止水帷幕。RJP工法對(duì)現(xiàn)有地墻增長(zhǎng)止水帷幕裙底加固。

結(jié)合場(chǎng)地受限性、施工工期、施工質(zhì)量與工程造價(jià)等多方面對(duì)比分析，最終選定RJP工法進(jìn)行施工。RJP工法迎來(lái)國(guó)內(nèi)首例深層裙底止水帷幕施工。

3　RJP工法應(yīng)用

3.1地質(zhì)情況

根據(jù)地基土的巖性分層、室內(nèi)滲透試驗(yàn)結(jié)果，場(chǎng)地埋深50.00m以上可劃分為3個(gè)含水層：潛水含水層、第一承壓含水層和第二承壓含水112層；RJP止水帷幕切斷以上含水層，同時(shí)彌補(bǔ)隔水板效果不足情況。

3.2RJP工法設(shè)計(jì)

根據(jù)土層及造價(jià)選用全圓或半圓形式，施工帷幕單樁噴射角度不宜＜200°。RJP樁體直徑不宜＜2 400 mm，樁體圓心距離地墻宜500～700 mm，樁體中心距離根據(jù)樁徑及垂直度要求確定，以保證樁體搭接為基準(zhǔn)。不同土層盡可能增加樁徑。成樁較深，樁體底標(biāo)高-40 m，樁長(zhǎng)11、13、24 m。RJP止水帷幕施工順序應(yīng)充分考慮施做時(shí)的相互影響，相鄰樁體施工間隔不宜少于1d。

3.3RJP工法施工

1）清理施工區(qū)域障礙物。清理地表硬化路面及影響施工的物品及開挖溝槽。

2）主機(jī)就位。用吊車移動(dòng)主機(jī)至施工區(qū)域，鋪設(shè)好施工平臺(tái)，主機(jī)就位調(diào)平機(jī)器，準(zhǔn)備施工。

3）引孔成孔。為保證成樁垂直度及在超深RJP施工過(guò)程中鉆桿被土體抱死而產(chǎn)生埋鉆事故，在進(jìn)行RJP加固施工之前進(jìn)行引孔施工，引孔至設(shè)計(jì)深度后，孔內(nèi)下入套管，套管內(nèi)再下入RJP鉆桿。成孔之前要保證地面的平整，軟弱地面可先澆上素混凝土地坪或墊上鋼板。成孔時(shí)要及時(shí)排除泥漿，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境。成孔之前鉆機(jī)要調(diào)平。施工過(guò)程中引孔垂直度誤差嚴(yán)格控制在1/200內(nèi)。

4）下套管。成孔垂直度達(dá)到要求后，開始下套管，下入深度12 m，上部用固定裝置固定。套管下放過(guò)程中，若孔壁坍孔或縮頸而導(dǎo)致套管不能下放到位，應(yīng)將套管提起重新用引孔鉆機(jī)掃孔。套管采用吊車輔助。

5）下放鉆桿。套管下放到位后，開始下放鉆桿至設(shè)計(jì)深度，采用吊車輔助。

6）提升噴漿成樁。鉆桿下放到位后，開始噴漿成樁，隨著成樁的上升，套管與鉆桿用吊車輔助拆除。

7）拔除鉆桿及套管。鉆桿及套管全部拔出后為全部成樁完成，對(duì)已拔除的鉆桿及套管清理干凈，樁機(jī)移位進(jìn)行下根樁的施工。

4　結(jié)語(yǔ)

RJP工法作為國(guó)內(nèi)新興高壓噴射注漿法對(duì)工藝原理、技術(shù)優(yōu)越性與適用范圍進(jìn)行介紹，其工法特點(diǎn)：設(shè)備占地空間小、可做大直徑深樁、對(duì)周圍環(huán)境影響小、設(shè)備自重輕、施工噪音小。結(jié)合已經(jīng)施工完成的天津地鐵實(shí)例且基坑已經(jīng)開挖，止水帷幕效果已經(jīng)凸顯，可從水泥土止水性與加固性結(jié)合設(shè)備自身特點(diǎn)上延伸RJP噴射注漿法在天津地鐵施工及國(guó)內(nèi)軟土地層中的應(yīng)用。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.04.024

□TU473.1

□C

□1008-3197（2015）04-60-02

□2015-05-21

□田崇收/男，1987年出生，上海廣大基礎(chǔ)工程有限公司天津分公司，從事施工項(xiàng)目管理工作。