溶洞區(qū)域連續(xù)墻施工預(yù)處理技術(shù)

顧長明/GU Chang-ming（中國鐵建十六局集團有限公司，北京 101100）

施工技術(shù) Construction Technique

溶洞區(qū)域連續(xù)墻施工預(yù)處理技術(shù)

顧長明/GU Chang-ming
（中國鐵建十六局集團有限公司，北京 101100）

[摘 要]結(jié)合廣州地鐵9號線4標工程實例，根據(jù)溶洞區(qū)域地下連續(xù)墻施工前地基預(yù)處理施工工法應(yīng)注意的若干問題及預(yù)處理措施，解決了不同深度溶洞區(qū)域連續(xù)墻施工遇到的難題，保證了注漿效果和連續(xù)墻施工安全，這不僅在技術(shù)上是一個突破，而且有助于日后技術(shù)的不斷更新、改善和提高。

[關(guān)鍵詞]連續(xù)墻；溶洞區(qū)；預(yù)處理

隨著城市的發(fā)展，目前國內(nèi)深基坑越來越多，而深基坑的支護形式也多種多樣，主要有地下連續(xù)墻、排樁、放坡開挖等形式。地下連續(xù)墻施工振動小、噪聲低，墻體剛度大，防滲性能好，對周圍地基擾動小，可以組成具有很大承載力的連續(xù)墻，但是在溶洞高度發(fā)育區(qū)，地連墻的施工容易造成地面塌陷、成槽機傾斜等風(fēng)險。廣州地鐵9號線4標項目部針對該項目地質(zhì)情況成立了“溶洞區(qū)域地下連續(xù)墻施工前地基預(yù)處理施工技術(shù)”課題研究小組，從注漿孔布置、鉆機選型、注漿參數(shù)、注漿形式等各個環(huán)節(jié)進行研究試驗，最終克服了地基預(yù)處理注漿量大的難題，尤其是保證了注漿效果確保了連續(xù)墻施工安全，產(chǎn)生了良好的社會和經(jīng)濟效益，通過總結(jié)形成此工法，可在類似工程中推廣應(yīng)用。

1 車站溶（土）洞或溶蝕槽處理目的、范圍和原理

1）車站溶（土）洞或溶蝕槽處理目的 ①減小圍護結(jié)構(gòu)在施工時產(chǎn)生坍塌的風(fēng)險；②預(yù)防未查明的溶洞、巖溶通道在基坑開挖時的突、涌水對基坑及周邊建、構(gòu)筑物的破壞。

2）適用范圍 本工法廣泛適用于地基加固、溶洞處理等領(lǐng)域，尤其適用于深基坑開挖前的地基預(yù)處理。

3）原 理 溶洞區(qū)域地下連續(xù)墻施工地基預(yù)處理施工首先進行一槽兩鉆施工，根據(jù)鉆孔判別該幅墻是否有溶洞以及溶洞的深度大小，然后在有溶洞的連續(xù)墻兩側(cè)布置探測孔，探測孔間距2m，每側(cè)兩排，最后對發(fā)現(xiàn)溶洞的探測孔進行注漿處理并經(jīng)檢測合格后方可進行連續(xù)墻施工。施工過程中必須嚴格控制注漿的順序、注漿的壓力及每個孔的注漿量。

2 溶洞區(qū)域連續(xù)墻施工預(yù)處理方法

1）施工一墻兩鉆，判別哪幅墻處于溶洞發(fā)育區(qū)以及溶洞深度及凈高度。

2）以一墻兩鉆為中心，沿連續(xù)墻兩側(cè)布置兩排注漿孔，鉆孔深度為連續(xù)墻底3m，探明連續(xù)墻周邊是否有溶洞。

3）根據(jù)溶洞深度及鉆孔距離劃分溶洞范圍，將連續(xù)墻周邊發(fā)現(xiàn)的溶洞劃分為多處。

4）以每處溶洞為單位進行注漿處理，先處理周邊孔再處理中間孔。周邊孔注雙液漿，中間孔注單液漿，注漿時采用跳孔形式注漿，每個孔每次注漿在未達到終孔條件時每次注漿量不得超過30m3，間隔24h候再進行下次注漿直至注漿達到終孔條件為止。

5）以處為單位進行溶洞注漿檢測，檢測合格后方可進行連續(xù)墻施工。

3 溶洞區(qū)域連續(xù)墻施工預(yù)處理步驟

3.1 連續(xù)墻槽段劃分

地連墻在施工前，需按規(guī)劃對施工場地進行硬化，供成槽機和吊車作業(yè)，按部署施工完導(dǎo)墻。完成前期施工后，開始施工地連墻，先按設(shè)計圖紙的分幅，在導(dǎo)墻上放出單元槽段大樣，順序標好單元槽編號。

3.2 超前鉆施工

根據(jù)連續(xù)墻分幅進行超前鉆施工，每幅墻施工兩根超前鉆，間距均勻布置，超前鉆鉆孔深度為設(shè)計連續(xù)墻底3m。根據(jù)超前鉆孔情況判別每幅墻是否處于溶洞區(qū)域，如果該幅墻兩根超前鉆都沒有發(fā)現(xiàn)溶洞則該幅墻不需要溶洞處理。

3.3 邊孔及探測孔的布置

根據(jù)超前鉆情況布置溶洞探測孔及邊孔，以連續(xù)墻內(nèi)超前鉆孔為中心向連續(xù)墻兩側(cè)各布置一排探測孔，間距兩米，探測孔鉆孔深度為設(shè)計連續(xù)墻墻底3m。如果探測孔未發(fā)現(xiàn)溶洞就不用再布置邊孔，否則在探測孔外側(cè)再布置一排邊孔，邊孔間距及深度同探測孔，具體布置方法見圖1。

圖1　 連續(xù)墻周邊邊孔及探測孔布置圖

3.4 靜壓注漿施工技術(shù)要求

對注漿管的要求是所有鉆孔采用PVC花管注漿；而對注漿材料的要求是水泥標號為42.5（R）級散裝水泥。除此之外，對周邊孔和雙液漿以及中央孔二胡注漿速度控制都有如下的要求。周邊孔：純水泥漿+水玻璃。雙液漿現(xiàn)場配合比試驗時，以初凝時間為指標進行控制，并且綜合考慮漿液的可泵性時間。雙液漿配比：水泥漿水灰比=1∶1（質(zhì)量比），水泥漿∶水玻璃＝1∶1（體積比），水玻璃濃度Be=35。中央孔：純水泥漿，水灰比為1.0～1.5。注漿速度控制要求注漿速度30～70L/min。

3.5 漿液配合比試驗

監(jiān)理與承包商相關(guān)人員在現(xiàn)場進行雙液漿水玻璃兌配及雙液漿凝固時間的測試，共做了6次試驗，結(jié)果如表1所示。

表1　 雙液漿水玻璃兌配及雙液漿凝固時間的測試結(jié)果

3.6 注漿順序

由于花都廣場站溶洞較多，并且溶洞范圍較大，如果將所發(fā)現(xiàn)的溶洞直接全部注滿，注漿量非常大，而且對周邊環(huán)境污染較為嚴重，根據(jù)實際情況決定只對連續(xù)墻內(nèi)外3m范圍內(nèi)溶洞進行處理，這就對溶洞注漿的順序及壓力有很大的要求。

按照溶洞的深度以及鉆孔距離將所發(fā)現(xiàn)的溶洞進行劃分，將靠得較近的鉆孔溶洞劃分為一處，然后根據(jù)每處溶洞大小范圍進行注漿。先進行邊孔注漿，周邊孔注滿達到設(shè)計要求后再進行中間孔注漿，周邊孔注雙液漿，中間孔注單液漿。下圖有充填孔為周邊孔，無充填孔為中間孔，具體布置見圖2。

圖2　 溶洞邊孔與中間孔布置圖

3.7 注漿壓力及方量控制

經(jīng)過本項目科研小組討論并經(jīng)過現(xiàn)場多次試驗后決定注漿采用跳兩孔施工，針對下圖中注漿孔注漿順序如下：第一組為1、4、7、10、13、16、19、22、25、28、31、34、37；第二組為2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、32、35；第三組為3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、33、36、38。只有在每一組注漿完成后才進行下一組的注漿工作，如圖3所示。

圖3　 溶洞邊孔分組注漿示意圖

每個孔注漿時間根據(jù)壓力大小決定，如果注漿壓力一直達不到0.3MPa，則每個孔每次注漿量不得超過30m3，如果注漿壓力達到0.3MPa并有上升趨勢則繼續(xù)注漿當注漿壓力達到0.5MPa則終孔。注漿未達到0.3MPa要求的孔間隔24h后繼續(xù)注漿，如果本次注漿方量達到30m3而壓力還未達到要求則繼續(xù)停止施工等待下次注漿，如此反復(fù)注漿直至達到注漿壓力后終孔。

3.8 質(zhì)量控制措施

1）樁位放樣 場地整平后，請專業(yè)測量放樣人員將所有樁位放出，釘好十字保護樁，做好測量復(fù)核及放樣數(shù)據(jù)備案。

2）埋設(shè)護筒 用倒鏈對護筒進行吊接、固定安放，護筒下沉過程實施檢查其垂直度和中心位置。

3）成孔 采用鉆頭鉆進，根據(jù)不同層次的土質(zhì)、巖質(zhì)結(jié)構(gòu)選擇不同的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速和進尺進行控制，成孔深度按設(shè)計要求進行控制。

4）鋼筋籠制安 旋挖機挖土清渣達到設(shè)計要求后，開始下放鋼筋籠，其制作、安裝必須嚴格按照設(shè)計圖紙進行，并符合相應(yīng)設(shè)計及規(guī)范要求。

5）混凝土澆筑 在導(dǎo)管接駁完畢后，將混凝土隔水栓吊放在臨近泥漿面的位置，導(dǎo)管底端到孔底距離控制在0.4m左右，適時提升或拆卸導(dǎo)管，確保導(dǎo)管底端埋入混凝土面以下1～4m，灌注應(yīng)連續(xù)進行。

3.9 孔內(nèi)事故預(yù)防措施

1）選擇有經(jīng)驗、責(zé)任心強的施工隊伍，保證操作人員的技術(shù)水平。

2）對孔內(nèi)液面高度，泥漿的相對密度和粘度經(jīng)常觀察和檢測，控制孔內(nèi)泥漿比重，優(yōu)化排渣能力，以防坍孔。

3）鉆頭升降要平穩(wěn)，提出樁口應(yīng)防止碰撞護筒或孔壁，防止鉤掛護筒底部。

4 結(jié) 語

綜上所述，該工程采用本工法后，施工單位與監(jiān)測單位在施工過程中加強了監(jiān)測，從注漿施工到注漿結(jié)束，周邊建筑物及道路沒有發(fā)生任何變化，同時注漿結(jié)束后進行檢測，檢測結(jié)果合格。目前花都廣場站連續(xù)墻施工已經(jīng)施工完成，在連續(xù)墻施工的過程中沒有發(fā)生過地面沉降樁機傾斜現(xiàn)象，也沒有發(fā)生過沖孔過程中漏漿現(xiàn)象，這充分說明該工法施工能過滿足施工要求。

（編輯 張海霞）

［中圖分類號］U455.45+2

［文獻標識碼］B

［文章編號］1001-1366（2015）02-0075-03

［收稿日期］2014-10-25

Cave regional of continuous wall construction preprocessing technique