地鐵盾構井加固施工技術

摘 要：地鐵施工中盾構井的加固十分關鍵，直接影響地鐵的施工安全。文章結合某實體工程的成功實踐，詳細闡述了盾構井的加固方法和加固施工，為盾構井的加固施工提供了技術參考。

關鍵詞：盾構井；施工；地鐵

1 工程概況

地鐵區間左線長1591.895，右線長1576.679，隧道穿過的巖土層主要為卵石⑤層，局部為卵石⑦層。結構邊墻以碎石土為主，圍巖土體的自穩能力差，易發生坍塌現象，圍巖分級屬Ⅴ～Ⅵ級。盾構施工豎井及區間明挖段長92.927m，為現澆鋼筋混凝土箱形框架結構，采用明挖法施工。由于盾構機始發進出洞前，需破除始發洞門范圍的圍護樁，此時必須采取有效的措施加固土體，使土體具有較強的自穩性，且不發生滲流，以確保盾構機進洞期間的洞門范圍內土體處于安全狀態，不發生安全質量事故。根據設計要求對盾構井基坑土方未開挖施工前，對地基土采取注漿的方法進行加固處理，加固區的厚度為隧道上下各3.0m，左右各3.0m，始發區加固長度為6.0m，接收區加固長度為6.0m（當地下水位超過隧道結構底板是加固長度取8.0m），加固后的地基應有良好的均勻性和自立性，其無側限抗壓強度應達到0.5～0.8MPa，滲透系數≤1.0×10-8cm/s，具體加固見圖1和圖2。

2 盾構井加固施工

（1）注漿材料。注漿用的漿液主要材料為水泥，水泥在使用前應作質量鑒定，攪拌水泥漿液所用的水應符合混凝土拌合用水的標準。采用強度等級不低于32.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，噴入漿液的水灰比為0.75：1。水泥應新鮮無結塊，過0.08mm方孔篩的篩余量不大于5%。注漿施工所用水泥漿液存放的有效時間，應符合下列規定：當氣溫在10℃以下時，不宜超過5小時；當氣溫在10℃以上時，不宜超過3小時。當漿液存放時間超過有效時間時，應降低標號使用。必要時按廢漿液處理。漿液存放時應控制漿體溫度在5～40℃范圍內。如超出上述規定應棄除。不同生產批號的原材料的各種不同配比的漿液應留取樣品制作成試件進行漿液和漿液凝固體的比重、粘度、穩定性、初凝、終凝時間和抗壓強度試驗，保證滿足規定要求。

（2）鉆孔。采用地質鉆機（TXU-150D×2型、114mm鉆頭）就位鉆孔鉆至設計底標高。為防止塌孔，鉆孔時采用化學漿液進行護壁。首先在對施工區域進行管線調查，在調查管線的基礎上布孔，布孔時應避開管線。布孔間距2500mm×2500mm，梅花形布置。根據施工平面圖現場放線定出樁位，做好樁位的軸線標記和樁位的測量放樣，經復核確認樁位的軸線正確無誤，方可布孔開鉆。根據現場放線定出的樁位，采用洛陽鏟進行人工挖探，挖探直徑0.15米，孔深3米，預防破壞未知管線。在人工挖孔上采用地質鉆機進行鉆孔，采用地質鉆機（TXU-150D×2型、114mm鉆頭）就位鉆孔鉆至設計底標高。鉆機就位時，應在技術人員的指導下進行，并調整好鉆桿角度，對準孔位后，鉆機不得移位。鉆孔時，要嚴格掌握鉆桿深度，慢速運轉，掌握地層對鉆機的影響情況，以確定該地層條件下的鉆進參數。進入砂卵石層時每鉆進1米需注一次化學漿液，防止鉆桿抱死，每孔注入2～3m3。注漿施工完畢后，應用清水把泥漿泵和管路內的殘留漿液全部噴射排出，鉆具及其他設備，應用低壓水沖洗干凈，并應架起注漿管設備，離地存放。

（3）注漿。當鉆機鉆進至設計深度時，及時按設計配合比制備好水泥漿液。水泥漿液應嚴格過濾，并按噴嘴直徑設置兩道過濾裝置：在制備水泥漿液攪拌罐和泥漿泵吸漿攪拌罐之間設一道過濾網，在泥漿泵吸漿管尾部設一過濾器。水泥漿液應隨配隨用，并應在注漿作業過程中連續不停地攪拌。一次攪拌量宜為0.78m3。注漿前首先在孔內注入化學漿液進行孔口封堵，保證注漿壓力。注漿過程中，應按設計文件要求經常檢查、調整注漿壓力鉆機旋轉和提升速度以及實際的漿液耗用量。注漿過程中，冒漿量小于注漿量的25%時為正常現象。超過25%或完全不冒漿時，應采取下列措施：當地層中有較大空隙引起不冒漿時，可在空隙地段增大注漿量，填滿空隙后再繼續注漿。當冒漿量過大時，可通過加快旋轉和提升速度，減少冒漿量。注漿作業完成后，應不間斷地將冒出地面的漿液導流至集漿坑，集中處理。注漿時，嚴格控制提升速度，每次提升不大于200mm，勻速提升，提升以后的鉆桿應及時清洗干凈，以備后用。

3 結束語

（1）控制好注漿技術參數，保護孔徑為φ114mm、孔深20～30m、布孔間距2500mm×2500mm、擴散直徑1500～2000mm、注漿壓力0.15～1.3MPa、初凝時間0.5～2分鐘、鉆桿回抽幅度15～20cm、注漿率約30%。（2）搞好質量控制，保證孔位偏差±20mm、孔距偏差±

100mm、鉆桿垂直度<1%、注漿壓力±5%、注漿量±10%、提升幅度±15cm。（3）施工中注漿加固質量應滿足無側限抗壓強度R28≥

0.8Mpa、滲透系數k≤1×10-7cm/s。（4）嚴格控制鉆孔深度、注漿壓力及注漿量大小，加強現場施工材料的管理，嚴格執行進料檢驗制度，保證施工材料滿足設計和規范要求，不合格材料不得進場使用，施工注漿漿液配比、注漿壓力、注漿量嚴格控制，以確保工程質量。（5）采用上述方法，安全順利地完成了盾構井加固施工，各項質量均滿足規定要求，表明采用的施工方法是成功的，可供同類工程參考。

參考文獻

[1]李大勇，王暉，王騰.盾構機始發與到達端頭土體加固分析[J].鐵道工程學報，2006（1）：15-19.

[2]劉勝利，麥家兒，游杰.砂層地帶盾構井端頭加固計算與應用[J].隧道建設，2009（3）：21-24.

[3]盧智強，王超峰.武漢長江隧道工程盾構始發井施工關鍵技術[J].隧道建設，2006（1）：41-44.

作者簡介：王金成（1987-），男，漢族，黑龍江綏化人，本科，助理工程師，主要從事施工技術管理工作。