地鐵車站深孔帷幕注漿止水施工技術

胡 畔

（中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司，吉林長春 100176）

0 引言

進行地鐵車站施工過程中，極容易受到地下水的影響。基于傳統的方法，需要設置降水井由此降低地下水位。但考慮到施工空間的限制，場地通常較為狹窄，因此傳統方法的可行性不足。對此，需要引入深孔帷幕注漿止水技術。由此提升地鐵車站施工的安全性，有必要對該技術展開探討[1]。

1 工程概況

所探討的地鐵車站項目，為典型的3層疊落式結構，總長為279 m，設計寬度13.8 m。基于暗挖法對車站主體進行施工，由此形成深27 m的基坑，在此基礎上設置圍護結構。在混凝土鉆的作業下形成直徑為1 m的灌注樁，各個樁的間距控制在1.5 m。施工區域內空間較為狹窄，暗挖層含有大量的砂土以及粉土，對應的地下水位較高。基于帷幕注漿工藝對暗挖段進行施工，為了提升注漿質量，注漿材料以改性水玻璃為宜。

2 深孔帷幕注漿止水施工技術

施工場地內的卵石粒徑較大并具有較高的強度，增加了成孔難度。為此工程選用旋轉沖擊式鉆機，因其具有高強的鉆進能力。成孔后，再由多功能注漿機完成注漿作業。注漿機設備在進口處設置有流量計，可以實現對壓力和流量2大指標的實時監控，以便對注漿參數進行及時調整。這種設置，既提升了地層注漿的飽滿性，又避免了跑漿、漏漿等質量問題。

3 施工流程

3.1 帷幕孔布置

考慮到工程為單線隧道，且對應的隧道斷面較為狹窄，因此宜選用先外圈后內圈的順序展開注漿孔徑的布置，將各孔間距設置為0.7 m，見圖1所示。

圖1 注漿孔位布置圖（mm）

3.2 注漿方法

YG-100鉆機完成鉆孔作業，在此基礎上利用鉆桿進行注漿，施工過程中以后退式注漿為宜，每當形成一個孔后需要隨即對其進行注漿處理，單個循環的注漿孔數量為61個。表1為注漿情況。

3.3 漿液配制

（1）A液。以水泥漿為宜，此處選用的是普通硅酸鹽水泥，主要由水、水泥、減水劑以及無收縮注漿機組成。

表1 注漿情況

（2）B液。以改性水玻璃為宜，濃度應達到42 Be′，主要由水玻璃、明礬以及硫酸銅組成。

（3）C液。以速凝劑為宜，主要由水以及磷酸組成。在注漿過程中以現場情況為基準進行漿液的配制，如果不出現冒漿現象，則以A-B漿液為宜；如果出現冒漿現象，則以B-C漿液為宜，二者的最佳配比均為1∶1。注重漿液的膠凝時間，其中B-C 液以（2～10）s為宜，A-B 液所需時間較長，達到（30～90）s。當雙漿液注入土體后，可以實現對土體縫隙的填充，漿液擴散半徑應達到0.5 m。

3.4 壓水試驗

基于壓水試驗可以明確注漿孔所在巖層的地質狀況，充分掌握其透水性與富水性，在此基礎上可以確定出合適的泥漿比。在孔口管位置安裝壓力表，將供水壓力控制為0.2 MPa，以10 min為間隔對流量以及壓力這兩大參數進行監控，由此獲得4次讀數結果，各項讀數之間的誤差應控制在10%以內。

3.5 封孔、檢查孔

完成注漿作業后，需要靜置一段時間，而后使用濃漿將孔內殘留的稀漿置換出來。尋找到出水較多的區域，由此布置檢查孔，其中拱部以及邊墻均需要設置2個，并在底部設置1個，檢查孔放置時間應達到1 h，期間不允許出現坍孔、涌水等質量問題。

3.6 注漿工藝質量控制

（1）水泥漿稀釋。基于提升注漿固結質量的目的，應做好漿液的配制工作。在攪拌機啟動之前應加入適量的水，此時啟動攪拌機并置入水泥，攪拌持續時間至少應為3 min。

（2）注漿泵試運轉。對注漿系統的各個部分進行檢查，確保不存在異常后便可啟動注漿泵，在運行過程中對設備的液壓情況進行分析，確保管路不出現漏漿或是堵塞等問題。

（3）漿液注入。將設備就位于指定地點，在鋼管路的作用下可以將漿液注入地層中，整個注漿過程不允許出現中斷現象。施工前需要對注漿泵的管路進行檢查，確保不存在漏水現象，而后再進行壓水試驗，由此開辟出更寬的漿液通路。

結束孔道清理后，首先應壓入水泥漿液，而后再壓入雙液漿。此過程中應密切觀測注漿泵的壓力值，充分掌握泵壓力以及注漿材料的消耗情況，并做好數據記錄工作。當注漿達到工程要求后，便需要開啟三通混合器，在其內部減壓閥的作用下可以進行排漿作業，而后卸載混合器以便用于其余孔的施工。

工程中以全孔一次鉆灌壓入式施工方法為宜，只要鉆孔時不發生涌水等意外事故，則需要持續進行鉆進，直至設計鉆進深度位置；反之，如果出現涌水等事故，則需要以分段鉆進注漿的方式進行施工。當水壓以及水量較大時，宜采取分層泄水處理，由此起到減壓的效果。具體來說，下層管在進行注漿作業時中層管應進行放水，由此將水擠推到止水固結圈以外的區域。遵循先里后外的注漿順序進行施工，同時應優先對無水孔進行處理，當施工中發生跑漿等質量問題時，則需要采取隔孔灌注的方式。

（4）壓力、注漿量控制。對壓力以及流量這兩大參數進行密切的監控，由此明確注漿變化特性。在進行注漿作業時，以壓力控制方式為宜，如果所測得的壓力達到了（1.5～2）MPa，則需要將雙重管向上提起0.1 m，由此展開后續注漿施工[2]。

3.7 注漿止水帷幕完成后基坑內的排水

沿著車站基坑的東西方向設置輸水干井，對應直徑以0.65 m為宜，將直徑略小的0.6 m無砂管置入其中，并在周圍裹覆一層密目網，單排疏水干井均需要配備一臺潛水泵，出水量應達到50 m3/h，作業揚程以（37～45）m范圍為宜。當結束主體底板施工后，需要對疏水干井的孔洞進行封堵處理。

4 施工中的注意事項及解決措施

（1）注漿中斷。在進行單孔注漿時有時會出現注漿中斷現象，此時需要暫停施工，尋找到其中的問題，待問題結束后方可恢復注漿作業。如果注漿中斷時間較長，再次注漿前應對孔洞進行清理，尤其要對中斷孔段進行清理，確保單孔注漿的質量。

（2）串漿。如果發生串漿現象，此時需要對串漿孔進行及時的封堵，條件允許的情況下也可以同時進行串漿孔注漿，做好注漿壓力與流量的控制工作。當結束注漿作業后，需要解除串漿孔封堵處，并隨之進行清理。

（3）大量漏漿。在單孔注漿過程中一旦發生大量的漏漿現象，此時需要提升后退速度，并減少注漿壓力，基于此方式在確保注漿質量的同時還可以避免漿液流失問題。

5 帷幕注漿成果分析

（1）鉆孔孔斜成果。在注漿過程中對注漿孔偏差進行密切的關注，伴隨著孔深的增加，對應的偏差現象也更加明顯。當注漿孔的偏差超過允許范圍時，需要增設加密孔。

（2）灌前壓水成果。經檢驗表明，完成施工后，諸如平均透水率等指標均滿足要求，整體效果較為良好。

（2）灌后質量檢查情況。經灌后質量檢測可知，所有注漿孔的透水率均控制在1 Lu范圍內，80%的注漿孔透水率控制在0.5 Lu范圍內，因此實際施工質量比預期更加良好，此方式具有可行性。

6 結束語

探討深孔帷幕注漿止水技術，綜合考慮設備、漿液配制以及灌注工藝等因素，由此提升施工方案的可行。對所得結果進行檢測，結果表明注漿質量良好，沉孔偏差穩定在工程允許范圍內。整體來說，深孔帷幕注漿止水技術在地鐵車站等地質特殊的環境中具有較高的可行性，應用前景廣闊。