广州市地铁二号某商业楼高压管高压摆动喷射注浆加固设计

广州市地铁二号某商业楼高压管高压摆动喷射注浆加固设计

1太水单桩结构随着城市地下空间的开发和使用变得越来越普遍，地下铁路的建设已成为城市现代化的象征。随之而来的地铁施工与周边重要建筑物的保护将成为未来地下工程新的课题。广州市以太广场位于解放北路东侧,与中国大酒店相对,东南角为南秀湖。以太广场由6幢3层～4层框架式结构组成,是一座玻璃幕墙装饰结构的中高档商业楼。基础采用管桩多桩承台基础,管桩外径为480,桩长18～20m,桩底端位于全风化花岗岩或花岗岩残积土(砂质粘性土),单桩承载力设计值为700kN。广州市地铁二号线越秀公园部主隧道沿解放路北行并与之小角度斜交,跨度9.8m,埋深约24～26m,与以太广场最近的距离约10.3m,明挖站厅分南北两部分,南站厅距以太广场最近处为5m左右。隧道采用暗挖法施工,受地下水流失,导致土层压缩,桩基产生负摩擦力等因素影响,在没有达到地表沉降限值30mm的条件下,引起了以太广场建筑物局部墙面开裂,各幢楼间沉降缝较大幅度变位和广场前地坪开裂。2分层充填法施工在以太广场商业楼外围建立摆喷截水帷幕,直接隔断引起以太广场沉降的地下水联系,同时对商业楼周围地基进行高压注浆加固,以保证隧道开挖不会引起以太广场区域内地下水流失和地下水水位下降而导致广场地面、墙体被拉裂。第一阶段沿以太广场南、西和北侧施作一摆喷墙,摆喷墙进入强风化层1m以上,顶部为地下水位以上1m;第二阶段在摆喷墙与以太广场之间再施作2排高压注浆孔。注浆孔深为右线隧道开挖面下5m,在注浆孔下部至摆喷墙底部上1m注双液浆进行充填基岩裂隙止水;在摆喷墙底部上1m至地下水位上1m注单液浆对以太广场侧土体进行加固和弥补摆喷墙可能存在的缺陷。通过以上方案,在右线隧道与以太广场之间形成一摆喷与高压注浆结合的宽为2m截水帷幕,并对以太广场周边的土体进行加固,并辅以回灌措施,从而达到减少以太广场侧地下水的流失、有效控制以太广场沉降的目的。2.1摆喷射射法止水帷幕采用三重管高压摆动喷射注浆法。在本工程中该工法具有如下优点:以三管形式的摆喷射程长,能很好地形成止水帷幕,具有较好的防渗能力,完全能满足工程防渗要求;摆喷帷幕可成“之”字形搭接,连续性好,质量可靠。2.1.1太谷广场商业楼摆喷止水帷幕以孔位布置折摆形式布设,孔距为1.5m,帷幕轴线离以太广场商业楼约5m,如图1所示。材料选择为32.5级普通硅酸盐水泥,设计参数见表1。2.1.2预应力管道设计现场施工须采用隔孔跳喷的工艺进行。摆喷施工的工序为:放线定位,钻孔,插管,摆喷作业,冲洗,移动机具。(1)放线定位按照设计要求在现场进行放线布孔,孔位的布设应以现场情况为准,以确保帷幕的有效完整性。(2)钻孔按放线孔位以工程钻机钻设成孔,要求钻孔位置与设计位置偏差不得大于50mm,钻孔的允许倾斜度不得大于1%。(3)插摆喷管钻孔完成后,将摆喷管插入至预定的深度,为防止泥砂堵塞喷嘴,可采用适当封堵保护喷嘴或边射水、边插管等方式。(4)摆喷作业当喷管插入至预定深度后,按设计以一定的摆角由上至下进行摆喷作业。(5)冲洗喷射施工完毕后,将注浆管等机具设备冲洗干净,管内不得残存水泥浆。(6)移动机具。2.2充填地下水通道在摆喷孔东侧布设2排高压注浆孔,充填以太广场商业楼底下全风化岩以上土体,提高其承载力;与此同时,充填堵塞全风化岩至强风化岩裂隙、节理、层理等地下水通道。另外,注浆孔能形成一道止水帷幕阻隔水土流失,加强风化岩、断裂破碎带止水效果。高压注浆施工采取袖阀管后退式分段注浆。浆材的选择为:隧道开挖面下5m至摆喷墙底部上1m注水泥水玻璃双液浆和单液浆结合液;摆喷墙底部上1m至地下水位上1m注水泥单液浆。2.2.1玫瑰花形交错布置根据规范要求及浆液在地层中的扩散能力,注浆孔均采用梅花形交错布置,孔距为1.0m,排距为0.6m,与摆喷墙间距为0.4m。施工设计参数如表2所示,注浆孔布置及注浆加固交圈如图1所示。2.2.2钻孔控制和下管(1)测量放线定出注浆孔孔位;(2)采用K100工程地质钻机按标出的孔位进行钻孔;(3)钻孔过程中采用套管护壁水冲法成孔,不采用泥浆护壁成孔;(4)在钻孔过程中应做好详细的钻孔记录,对钻孔进行地质描述,以利于下一步的施工;(5)按设计要求完成钻孔,安设好注浆管后,将套管拔出;(6)在不注浆段位下A型注浆管,在注浆段位下B型注浆管,底部加下闷盖,上部加上闷盖;(7)管为有孔管,下管前必须在最下端一根B管上加下闷盖并将橡胶套套在B管有孔处,覆盖溢浆孔,然后利用丝扣连接下一个B管,每一B管溢浆孔均应用胶套封闭,以防管外杂物及注浆时浆液进入注浆管;(8)由于钻孔较深,下管时可将连接好的注浆管分为6段,每段约5m长,依次下入孔中;(9)将注浆管沿套管内壁下到钻孔底部后,在顶部加上闷盖,然后拔出套管进行封孔作业;在孔底至距地面4m段采用粗砂或碎石密实填充,在地表以下4m至孔口部位采用速凝水泥砂浆填充封孔,以防止注浆时返浆;(10)按设计压力后退式注浆施工。3