盾構(gòu)多次下穿建筑物袖閥管注漿沉降控制

劉太星

（廣州市城市建設(shè)工程監(jiān)理有限公司， 廣州 510045）

盾構(gòu)多次下穿建筑物袖閥管注漿沉降控制

劉太星

（廣州市城市建設(shè)工程監(jiān)理有限公司， 廣州 510045）

盾構(gòu)掘進(jìn)過程中可能引起圍巖擾動、破壞、失穩(wěn)變形，從而引起房屋基礎(chǔ)不均勻沉降，對當(dāng)?shù)鼐用裆町a(chǎn)生一定的安全隱患，業(yè)主單位對此高度重視。在施工過程中將采取必要措施盡量減小對居民生活的影響。為保證在隧道施工過程中對既有建筑物實施有效保護，故采用袖閥管注漿加固基礎(chǔ)措施。其施工特點、施工工藝簡單，容易操作。

1 工程概況

本標(biāo)段為廣州市軌道交通工程二十一號線【施工14標(biāo)】位于廣州市蘿崗區(qū)九龍鎮(zhèn)九龍大道上，線路走向基本為東西走向，東與鎮(zhèn)龍站相連，西與金坑站相連。廣汕公路為城市交通干道，規(guī)劃雙向八車道，目前現(xiàn)狀道路為雙向四車道，道路兩側(cè)主要為2～8層居民住房，建筑物密集。

鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)間范圍屬山前沖洪積平原地貌，在區(qū)間終點附近的線路右側(cè)存在低矮的剝食殘丘。地形總體平緩，地面標(biāo)高在29.0～33.0m之間。地勢較低，地形平坦開闊。根據(jù)詳勘報告及區(qū)間地質(zhì)縱剖面圖顯示，區(qū)間（洞身范圍內(nèi)）揭露地層主要為： ＜3-1＞粉細(xì)砂、＜3-2＞中粗砂、＜3-3＞礫砂、＜3-4＞卵石圓礫、＜3-5＞卵石、＜4N-1＞軟塑狀粉質(zhì)黏土、＜4N-2＞可塑狀粉質(zhì)黏土、＜5H-1＞可塑狀砂質(zhì)黏性土、＜5H-2＞硬塑狀砂質(zhì)黏性土、＜6H＞花崗巖全風(fēng)化帶等。

2 穿越房屋的保護措施

根據(jù)總體要求，隧道結(jié)構(gòu)邊線外擴10m，此范圍內(nèi)3層以上建筑物為重要建筑物；線路中心線外擴20m，此范圍內(nèi)3層以上建筑物為一般建筑物；線路中心線外擴50m，此范圍內(nèi)6層以上建筑物為一般建筑物。本區(qū)區(qū)間隧道施工時，針對重要建筑物和一般建筑物分別采取不同措施加以保護。進(jìn)行信息化施工和管管理，可將地面及建筑物沉降控制在變形限值內(nèi)。

鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)間線路在ZDK34+765～ZDK35+170附近下穿A2～A6居民住房。房屋基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2.0～4.0m。豎向距離約15.42m，區(qū)間隧道穿越地層主要為砂質(zhì)黏性土＜5H-2＞、全風(fēng)化花崗巖＜6H＞，拱頂范圍內(nèi)存在粉砂＜3-1＞層、礫砂＜3-3＞層。此處的房屋在鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)間左線穿越后，部分房屋仍面臨出入段線區(qū)間盾構(gòu)穿越的風(fēng)險，部分房屋甚至需要進(jìn)行 3次穿越，因此，針對以上的房屋，擬采取穿越前的預(yù)加固措施，穿越一次后，根據(jù)房屋的沉降情況，決定是否再進(jìn)行注漿補充加固。

根據(jù)設(shè)計要求，盾構(gòu)施工前預(yù)埋注漿管，進(jìn)行跟蹤注漿。必須對鄰近建筑物沉降、傾斜、裂縫等進(jìn)行全方位監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，必須立即進(jìn)行危險報警， 并應(yīng)對周邊環(huán)境中的保護對象采用袖閥管注漿加固措施。

1） 監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到監(jiān)測報警值的累計值，周邊房屋沉降監(jiān)測數(shù)值達(dá)到15mm。

2） 隧道內(nèi)或周邊土體的位移值突然明顯增大 。

3） 周邊建筑的結(jié)構(gòu)部分、周邊地面出現(xiàn)較嚴(yán)重的突發(fā)裂縫或危害結(jié)構(gòu)的變形裂縫 。

4） 周邊管線變形突然明顯增長或出現(xiàn)裂縫、泄漏等 。

3 施工工藝

袖閥管注漿加固地層是把具有充填和凝膠性能的漿液材料，通過配套的注漿機具壓入所需加固的地層中，經(jīng)過凝膠硬化后充填和堵塞地層中的空隙，減小注漿區(qū)地層滲水系數(shù)及坑道開挖時的滲漏水量，并能固結(jié)軟弱和松散巖體使地層強度和自穩(wěn)能力得到提高。

具體施工方法如下：

（1）鉆孔

成孔設(shè)備和鉆進(jìn)方法的選擇：地面注漿選用 XY-100型鉆機，針對較軟土層采用合金鉆具回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法成孔，該鉆機重量輕，利于遷移，并有較高的鉆進(jìn)效率。

（2）鉆機安裝：底座水平，機身穩(wěn)固可靠。調(diào)整鉆機高度，立軸對正孔位，將鉆具放入孔口管內(nèi)，使孔口管、立軸和鉆桿在一條直線上，用羅盤、水平尺和輔助線檢測立軸方向和傾斜角度。

（3）采用優(yōu)質(zhì)稀泥漿護壁。當(dāng)砂層較厚、孔內(nèi)塌孔時，用φ108mm套管護孔，待孔內(nèi)注入套殼料并下入袖閥管后，才將φ108mm套管提出孔外。

（4）鉆孔至設(shè)計深度并采用清水洗孔后，立即將套殼料通過鉆桿泵送至孔底，自下而上灌注套殼料至孔口溢出符合濃度要求的原漿液為止。依次下入按注漿段配備的袖閥花管和芯管，下管時及時向管內(nèi)加入清水，克服孔內(nèi)浮力，順暢下入至孔底。套殼料一般以膨潤土為主，水泥為輔組成，主要用于封閉袖閥管與鉆孔孔壁之間的環(huán)狀空間，防止灌漿時漿液到處流竄，在橡膠套和止?jié){塞的作用下，迫使在灌漿段范圍內(nèi)擠破套殼料（即開環(huán)）而進(jìn)入地層。

套殼料澆注的好壞是保證注漿是保證注漿成功與否的關(guān)鍵，它要求既能在一定的壓力下，壓開填料進(jìn)行橫向注漿，又能在高壓注漿時，阻止?jié){液沿孔壁或管壁流出地表。套殼料要求其脆性較高，收縮性要小，力學(xué)強度適宜，即要防止串漿又要兼顧開環(huán)。

套殼料采用粘土和水泥配制，配比范圍為水泥：粘土：水=1:1.5:1.88，漿液比重約為1.5，漏斗粘度24-26s；實際施工時應(yīng)通過多組室內(nèi)及現(xiàn)場試驗，選取最佳配比。套殼用量（m3）=1.3×π×R（鉆孔半徑2-袖閥管半徑2）×H注漿段高度。

套殼料澆注方法：成孔后，將鉆桿下到孔底，用泥漿泵將拌好的套殼料經(jīng)鉆桿注入孔內(nèi)注漿段。固管止?jié){：在袖閥管外花管與孔壁之間的環(huán)狀間隙處下入注漿管，在孔口上部 2米孔段壓入止?jié){固管料，直至孔口返止?jié)鉂{為止。止?jié){固管料采用速凝水泥漿，水:水泥=1：1.5?？刹捎盟ＡЩ蚵然}作速凝劑。

要待孔口段止?jié){料凝固后才能灌漿。待凝時間控制在2～5天以內(nèi)。灌漿的前期階段，使用稀漿（或清水）加壓開環(huán)。在加壓過程中，一旦出現(xiàn)壓力突降，進(jìn)漿量劇增，表示已經(jīng)“開環(huán)”。開環(huán)后即按設(shè)計配比開始正式注漿。采用雙栓塞芯管進(jìn)行灌漿。根據(jù)各組注漿參數(shù)表要求，從孔底自下而上進(jìn)行注漿，每排孔眼作為一個灌漿段，其段長為50cm。注漿液采用42.5R普通硅酸鹽水泥，注漿時按先灌入稀漿后灌入濃漿的原則逐漸調(diào)整水灰比。開環(huán)壓力為 0.35mpa左右，具體數(shù)值根據(jù)現(xiàn)場實驗調(diào)整。正常注漿壓力為0.4-0.6Mpa。注漿壓力控制在1.0MPa以內(nèi)，并由下而上逐漸減小，視具體情況分別采用或作適當(dāng)調(diào)整。

注漿次序：每次都必須跳開一個孔進(jìn)行注漿，以防止發(fā)生竄漿現(xiàn)象。間歇注漿：全孔段注漿完成后，間歇一段時間再進(jìn)行第二次注漿，間歇時間控制在10～30min之內(nèi)。

終灌標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)注漿壓力≥1.0Mpa，吸漿量＜2.5L/min，穩(wěn)定時間25 min。發(fā)現(xiàn)被加固建筑物有上抬的趨勢時，立即停止注漿。發(fā)生竄漿或漿液漏失嚴(yán)重時，立即停止注漿。

每孔注完漿后，用φ20水管插入袖閥管內(nèi)，泵入清水把袖閥管內(nèi)殘留水泥漿沖洗干凈，以備復(fù)注。漿管口用膠布封上，以備在以后開挖過程中，地面出現(xiàn)沉降時，進(jìn)行重復(fù)注漿。在注漿過程中，要密切監(jiān)測地面及建筑物的沉降情況，如發(fā)現(xiàn)被加固建筑物有上抬的趨勢，立即停止注漿，嚴(yán)格控制注漿前后建筑物的上抬量不得超過2mm。

4 結(jié)語

袖閥管注漿沒有太復(fù)雜技術(shù)，它是由若干簡單的，原始的技術(shù)，巧妙地、有機的組合，從而形成一套完整的甚至于是完美的施工工法。

在網(wǎng)狀城市中興建地鐵工程受制約因素較多，采用袖閥管注漿克服了施工場地條件的限制，為盾構(gòu)順利的掘進(jìn)做好了保駕護航。

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1007-6344（2017）10-0289-01