地铁施工中的二重管注浆超前支护技术

地铁施工中的二重管注浆超前支护技术城市地铁暗挖在结构顶部较近处(约2～5m),穿越现有地下管线或地质条件较差的部位,往往采用超前支护方法增强地层的自稳能力以控制沉降和止水。常用的超前支护方法有小导管注浆超前支护、大管棚超前支护等,但实际施工中,这些措施在通过渗漏严重的雨、污水管线时由于加固体抗渗性较差,往往起不到良好的支护效果。

二重管双液注浆是一种以改良地层为目的的地基处理技术,其优点在于既可以增加地层的强度又可以达到止水的效果。据有关资料表明,二重管注浆加固后的地层强度:卵石层达到2.5～3.0MPa、细中砂层达到1.5～2.0MPa、粘土层达到1.5～2.0MPa。加固后地层的透水系数:可达到k=10-7～10-8cm/s。这种地基处理技术,如果能方便地用于地下工程超前支护,将弥补以上工法的不足。

基于以上思路,通过对TXU型钻机进行改型使其具有全方位钻进功能,采用二重管作为钻杆使浆液在钻杆端头完全混合再注入地层,从而实现加固开挖面前方一定范围内的地层。北京地铁十号线光华路车站东南风道穿越D1800雨水管线时,为确保管线和结构施工的安全,将以上思路付诸于实践,首次采用二重管注浆作为浅埋暗挖工法穿越雨、污水管线的超前支护,取得了很好的效果。1工程概况

光华路车站位于东三环与规划商务中心交叉口,东侧为中央电视台新址工地,西侧为财富中心。东南风道总长115.434m,东三环路下部分与道路正交。D1800雨水管位于结构第二次抬高过渡段上方,抬高前风道拱顶埋深9.905m,抬高后埋深6.535m,抬高高度为3.4m,坡度约35°,雨水管与结构最小距离为0.85m。为降低施工难度,减小施工风险,过渡段由原设计位置向西平移1.3m,雨水管与结构最小距离为1.6m,如图1所示。风道开挖断面,宽×高=11m×(15～17m),初支结构施工采用CRD工法,分4～5层、8～10洞开挖。

据资料显示,D1800雨水管修建于1979年,采用顶管施工,管段之间连接采用麻辫,缝隙填打石棉灰;顶管坑内管道采用混凝土管基,钢丝网水泥砂浆抹段接口。施工时雨水管中水深1.0m,水流湍急,管线渗漏水的可能性很大。距D1800雨水管仅5.0m处是1800mm×2300mm污水方沟,大约修建于1982年,是东三环路的主要污水干管,沟内水深1.5m,流速较大。D1800雨水管与风道结构之间土质(由上至下)为粉质粘土、砂质粉土和细砂。因此,穿越雨水管的施工风险很大,为确保施工安全,必须采取可靠的超前支护措施。2支护方案比选2.1工程特点

(1)雨水管距结构开挖面最小处仅为1.6m,结构在该位置大角度(35°)挑高,增大了施工难度和风险;

(2)雨水管采用顶管法施工,年久失修,水流急、水量大,出现渗漏水的可能性很大;

(3)风道开挖断面大,采用CRD工法多层、多导洞施工,对地层的扰动次数多,沉降量较大,与雨水管相互影响显著。

(4)雨水管位于CBD核心的东三环主路下方,所处地段非常敏感,施工必须保证万无一失。2.2方案比选

提出3种超前支护方案进行比选,分别为密排小管棚注浆超前支护、大管棚超前支护和二重管注浆+钢插管超前支护。比选情况详见表1。鸟践雪雀通过炒以上暮分析弄比较示,采蚂用方记案3唉进行兽超前沾支护勤。艘3二崇重管牵注浆备超前题支护岸3.挽1注若浆设扒备承值生返TX迷U改软型钻皂机:平旋转片二重戚管及拉排水湖处理堵装备糕;恭角晕荐SY张B-荣60剧/5广0型揭注浆型泵:四注浆战液混汤合器境及测朴定器虏具;加糊枪丸SJ浇Y-负双层肾立体夹式搅窜拌机行:喷购头及舌凝胶言时间蜘测定绪仪,父逆止弃阀,瞧消音毙器。卸3.献2施罪工工凤艺流桂程吨忌番隆二重肆管注姓浆超请前支捏护采链用T应XU馒改型喜钻机翼施工眨,注夏浆施府工工鉴艺流伤程如课图2坛所示蜘。鲜村寻百TX杜U改稻型钻尝机体凯型较焰小,级适合焦在较蹲小空贸间施字工,武能在设36犯0°太范围画内进强行钻受进,轻如图洲3所搏示。令二重姑管钻谜杆直贷径一屋般为素?4悄2,李端头嘱安装赌管内刘混合奸器。束钻进催采用柴清水温作为网循环蛾液,脖达到搏设计昨深度章或位杂置时皮,封带闭端广点进舌行横走向喷吴射切局换。戴然后议用注驶浆泵参分别王将两阔种浆晴液压徐入外吴管和绑内管引,浆良液在馅二重教管的阿端头款混合巡器内别混合时,通桂过滤同网在牧水平捡方向潮实行闲喷射圣,将秃浆液屋注入扣地层辉中。地注浆笛采用前后退黄式,钥一般响20德～5赴0c迈m为愉一个宜注浆层段。厘3.逗3注贺浆浆亿液和雨注浆决参数书拍止拣施工稳时根厨据地胆层情氏况配抚制溶顽液型抗或悬迫浊型强浆液肥;童通过幻调节煎浆液康配比糖和注毒浆压游力来蛾控制捷浆液桌的凝偷结时焦间和董注入特范围欢。溶瓦液型钓或悬秒浊型僵浆液焰均采罗用双易液,趣其配鹅比如协表2课所示姻,其毅中A云、B俭双液盖组成环溶液萝型浆霜液,漫A,阿C双像液组代成悬蓝浊型般浆液猜。悬孤浊型继浆液凝以水朴泥为心主,南掺加幻注入已性强更的添扑加剂稻,适菜用于洲软弱侦粘性越土、制松散棚砂层鲁、砂割砾石幻层的珠前处陈理、咏裂隙热等的嫂填充暗。溶极液型弱浆液均以水妥玻璃驻为主荡,掺浮加注物入性商强的地添加驴剂,较适用影于密胆实的倚砂层浊、砂拨砾石蒙层改规良的仰后处素理等抛。浆乘液中阀的添传加剂阁一方纹面改这良浆犯液,仰增强赔浆液究的注船入性广,另篇一方堵面降垦低浆统液凝鼻固后状的收鼓缩性兰,确殊保注欣浆和愈止水蜜效果转。针则对不码同的宰地层殃,注血浆时雾可先捎进行傻限制异性注肾浆,超浆液曾凝结咏速度猫快,脉可根削据凝茂结时俊间确观定注浑浆范阿围;悦然后稿进行导渗透最注浆五,使汗浆液痕在地故层中宝分布僻均匀宋。限繁制性愁注浆币和渗裂透注捕浆可秋以自忍由切复换,作从而规适用健于各站种复渐杂的昂地层震。融衣俗箱根据化不同及地层秘和工斯程情漫况,傲一般咏条件耕下注郑浆深腿度在翼14闪m以丢内,释注浆跑孔直狂径?核46霞mm器;浆炸液扩锯散半摘径1庙m;探浆液母凝结西时间虫20集s～尘30轿mi睬n;形注浆择压力饥0.携3～船1.钓5M窄Pa慈。惭4实帅施情森况务4.鱼1加榨固范未围亿叹疤戚综合太考虑象各方捕面的性因素爆,纵岩向加腹固范圈围为丽第二随次抬欠高过访渡段帽,立亡面加暑固范友围为弊上层鉴导洞贫结构厉内0雨.5讽m到取雨水栋管底耽之间设的土辩体,赤两侧劫部位趟加固切厚度锹为结令构外卡3.嘉0m生,详悲见图岁4和浅图5烂。配4.蹦2土躺体加条固施己工研折楼朗(1狠)1天号导弹洞施梦工至扯距抬王高段尊起始谜点2群.0楚m时译,采除用1旁50似mm晌厚C傻25向喷射阳混凝倾土封拉闭开蚀挖面唱,下饭台阶歇梅花滔状打角入2煤m长穷?2维2钢严筋加洗筋改吐良土太体,公保证鸽开挖庸面的穷稳定侮性。抓内似叮(2糕)进庸行二闹重管威注浆编,加收固1帐号导母洞拱巡顶及孔侧部路土体歪,中巾隔墙拘部位展向3疏号洞映内加炉固,绒范围存不小沫于3茎.0狗m。侧采用病洞内婶放射妖型注痒浆方坏式,俱从外陕围到权中心春进行锁施工关。突绩宫江(3阁)注遵浆完抵成后肾,距涨结构醒开挖冰线2碧50必mm咽处沿令外轮性廓以制抬高岗坡度餐为角跑度,蒙采用暂TX委U钻周机成伸孔,醉然后像顶入虎9.鸣0m舒长、料内径农?3爆2的眠钢插朴管并叨注浆遮。山向陵己(4叨)1牲号导兼洞开覆挖,疯进行瑞初支椅结构论施工忘。开扛挖过缩程中车发现左注浆辱效果园良好凯,土款体明屡显改辰良,苏没有邻出现及渗漏斜水。翁洁宰橡(5偏)3绪号导钢洞施重工至避距抬梯高段询起始块点2亮.0筋m时拴,加章固方惰法同左1号勇导洞针。由锻于1村号导韵洞已提完成夫初支柜结构粘,注联浆时片必须杏严格圈控制熊注浆宁压力坦,靠槐近注矛浆一抬侧需匪在结权构上夫设卸睁压或厦卸水达孔,困并加特强巡絮视,右确保驾结构愿的安尤全。旦从开码挖情挨况看盲,注落浆起共到了尿良好梁的加刊固和俱止水痛作用码,浆伍液在啊粉细凯砂层穴中扩节散性称较好磨,加沈固体祖强度员高,己没有阁出现错任何喘坍塌公现象弱。在套粘性猪土中心,为面劈裂巷注浆楚,浆塞液呈贤脉状窗扩散猴,在商层理基好的当地段繁沿层揉理扩茫散,猪如图墙6所越示。午5狼结论窗部烫宜二重挑管注妙浆超恒前支妄护注倦浆,玩在隧设道拱专顶形剑成一中定厚嫂度的蕉水泥掉固结吧体,摔该固爷结体屑具有撕较高咱的强开度和裳良好例的止谦水效袖果。型从地座铁光让华路睁车站尿东南辫风道章穿越谜D1执80唱0雨搬水管挡施工姜实践毒看,巡二重友管注艘浆超荷前支勤护技本术具抖有如诸下优识势:嫌旨不啊(1炼)T味XU替改型伯钻机误机械翠轻小悔,施罚工灵却活,怒能适花应隧害道施鲜工的僚窄小敬环境具;元拖霜兔(2拔)注汇浆原愉材料败主要很为水鼻泥、恼水玻朽璃,利材料弓来源敞广,狡经济系且无哈污染辆;先勇接姑(3燕)浆畜液切死换灵定活,追能根鉴据不迈同地盗层条哪件随昏时更富换浆联液类闯型,宜可实鸣现复越合式吩注浆贩,适丰应各短种复究杂地衔层;巴剧坛厘(4老)浆赖液在惯二重往管端羊头可振完全傻混合挤,后僻退式半注浆错可确孕保浆四液均绸匀地撕注入愉土层浴中,支在特伶殊地嘉段(砖如渗解漏水秘严重巷地段寸)还闲可采突用前德进式挖注浆乒,连跃续可耻靠;带糊栗袭(5霸