地鐵區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道涌砂施工處理技術(shù)

摘要：地鐵聯(lián)絡(luò)通道施工環(huán)境復(fù)雜，受地質(zhì)、水文條件等多重因素的作用，容易誘發(fā)涌水涌砂事故，不利于工程建設(shè)進(jìn)程的高效推進(jìn)，甚至出現(xiàn)安全事故。針對(duì)涌水涌砂問(wèn)題，必須采取有效的施工技術(shù)，從根本上處理。鑒于此，以地鐵區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道施工為背景，從旋噴樁加固、降水井施工等方面切入，系統(tǒng)性地探討聯(lián)絡(luò)通道涌砂施工處理技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵區(qū)間;聯(lián)絡(luò)通道;涌砂處理

1" "工程概況

某地鐵隧道區(qū)間施工采用暗挖法，區(qū)間里程為K34+344.279～3K35+186.743，中心里程K34+714.914，長(zhǎng)約842.46m。區(qū)間內(nèi)設(shè)置一處泵站和聯(lián)絡(luò)通道，為滿(mǎn)足施工要求，在中心里程處設(shè)臨時(shí)施工橫通道及施工豎井。圖1為工程施工位置平面布置。

2" "加固及處理施工技術(shù)概述

施工期間突發(fā)涌水涌砂事故后，項(xiàng)目部及時(shí)做出響應(yīng)，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，一方面匯總實(shí)際情況并上報(bào)地鐵建設(shè)指揮部，另一方面則及時(shí)采取現(xiàn)場(chǎng)安全防控措施，例如：疏導(dǎo)周邊居民，及時(shí)撤離至安全區(qū)域;在地面入口拉設(shè)警戒線(xiàn)，加強(qiáng)管理[1-2]。

實(shí)際處理中，對(duì)于地面下陷部位，采用混凝土與黏土聯(lián)合回填的處理方法，使其恢復(fù)原狀。加大力度檢測(cè)地面及洞內(nèi)，判斷實(shí)際涌水涌砂現(xiàn)象，待其穩(wěn)定后，在涌出的泥渣上鋪設(shè)竹膠板，搭建臨時(shí)的聯(lián)系渠道，以便對(duì)接至聯(lián)絡(luò)通道，再安排專(zhuān)員深入其中加以檢查。

聯(lián)絡(luò)通道洞門(mén)用鋼板封堵，繼續(xù)鋪設(shè)竹膠板直至到達(dá)480環(huán)處，啟用盾構(gòu)機(jī)做保壓處理。待盾構(gòu)機(jī)和洞內(nèi)均無(wú)安全問(wèn)題后，向聯(lián)絡(luò)通道空腔內(nèi)注漿，起到加固的作用。期間分別對(duì)左線(xiàn)洞原有管片支撐體系做延伸處理（要求其向左右兩個(gè)方向均延伸7環(huán)），以焊接的方法在管片部位增設(shè)工字鋼，起到加強(qiáng)的作用。

在地表設(shè)置合適尺寸的袖閥管，經(jīng)注漿后封堵洞門(mén)下部空間。雙液漿達(dá)到凝固狀態(tài)時(shí)，還可起到對(duì)塌坑周?chē)顾男ЧＨ羟笆鍪┕o(wú)誤，由扒渣機(jī)、小型挖機(jī)聯(lián)合作業(yè)，安排施工人員將涌泥清理干凈，外運(yùn)至指定堆放場(chǎng)所。

3" "加固及處理操作流程和要點(diǎn)

3.1" "坑洞的回填處理

用鋼板對(duì)聯(lián)絡(luò)通道洞門(mén)做封堵處理。在施工現(xiàn)場(chǎng)拉設(shè)警戒線(xiàn)，禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。疏導(dǎo)周邊的居民，統(tǒng)一撤離至安全區(qū)域。及時(shí)與泵車(chē)及混凝土廠商溝通，制備充足的混凝土，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)用于回填。回填施工中，首先取適量的袋裝水泥、方木等材料做初步回填。隨后用泵車(chē)澆筑C20混凝土，操作前先界定塌陷部位的范圍，從外側(cè)開(kāi)始逐步向中間區(qū)域回填。

3.2" "管片背后注漿止水

3.2.1" "雙液注漿

雙液注漿是指將水玻璃與氯化鈣溶液交替注入土壤，通過(guò)注雙液漿的方式能夠填充土壤孔隙，使得原來(lái)松散的土壤膠結(jié)形成整體，有效改善粉土、砂土地基，提升地基的穩(wěn)固性和抗?jié)B性，保證施工質(zhì)量，便于下一道開(kāi)挖工序的順利開(kāi)展。

根據(jù)工程施工需求，采用單管成孔XP-20型鉆機(jī)和注漿泵，數(shù)量為2臺(tái)。水玻璃模數(shù)為3.0～3.6，水泥采用標(biāo)號(hào)為P42.6的普通硅酸鹽水泥。水泥漿液水灰比為0.6，并添加3%～6%的膨潤(rùn)土壤，以確保雙液注漿材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性與抗水性，防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

檢查與調(diào)試設(shè)備。從漏水點(diǎn)鉆進(jìn)，注入單液水泥漿，確定漏水通道的范圍。灌漿水玻璃漿液閥滲漏點(diǎn)的注漿深度為16m，注漿壓力為0.6～1MPa。出現(xiàn)氣泡的水煤漿、布片及水逐漸減少，完全消失后停止注漿，間隔2h后繼續(xù)實(shí)施水煤漿注漿，并觀察注漿情況。注漿完畢后，及時(shí)清洗水噴射泵與管道;靜壓注漿堵水結(jié)束22h之后，以注漿孔為檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行注漿檢查，注漿檢查壓力保持在0.6～1.6MPa為宜。

借助管片吊裝孔注漿，材料為水泥水玻璃雙液漿。按規(guī)范對(duì)管片后的過(guò)水通道做填充處理，隨后全面檢查洞門(mén)處的質(zhì)量情況，若該處無(wú)明顯的滲漏水點(diǎn)位，則說(shuō)明注漿效果良好，允許進(jìn)入后續(xù)施工環(huán)節(jié)。

雙液漿的性能將直接對(duì)管片背后注漿施工效果帶來(lái)影響，因此需加強(qiáng)控制。例如，水玻璃：水泥漿為1.5：1，所選用的原材料也必須滿(mǎn)足質(zhì)量要求。注漿時(shí)嚴(yán)格控制注漿壓力，將該值穩(wěn)定在0.5～1.0MPa，通過(guò)壓力的作用將漿液注入其中。

3.2.2" "注化學(xué)漿

作業(yè)區(qū)域?yàn)橛揖€(xiàn)內(nèi)聯(lián)絡(luò)通道前后處，通過(guò)371～379環(huán)管片吊裝孔注漿，材料選用的是磷酸和水玻璃，有效止水，避免該處繼續(xù)涌水。經(jīng)過(guò)注漿施工后，形成兩道完整的止水環(huán)，隔絕外部的地下水，以免其流入聯(lián)絡(luò)通道。

3.3" "左線(xiàn)管片加固

在通道口的隧道內(nèi)設(shè)臨時(shí)剛性支撐，提高穩(wěn)定性，使清渣電瓶車(chē)穩(wěn)定運(yùn)行，避免在后續(xù)施工中再次出現(xiàn)安全事故。以聯(lián)絡(luò)通道管片為中心，對(duì)其左右兩側(cè)分別進(jìn)行10環(huán)的加固處理，材料選用100mm×200mm工字鋼支撐。

盾構(gòu)管片的中間受力部位較為特殊，容易因受力過(guò)大而失穩(wěn)，因此于該處設(shè)多個(gè)支撐點(diǎn)。在對(duì)支撐點(diǎn)鋼板采取固定措施后，按照先豎向、后橫向的順序?qū)?00mm×200mm工字鋼安裝到位，再做焊接處理，構(gòu)成完整的支撐結(jié)構(gòu)體系。

3.4" "地面注漿加固

地面加固用袖閥管完成，注入雙液漿。該漿液的參數(shù)與前述所提的管片背后注漿參數(shù)相同，因此此處不再贅述。綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)塌方體的面積以及盾構(gòu)隧道的布設(shè)位置，確定加固范圍，即22m×15.7m，按照1.5m×1.5m的間距有序設(shè)置鉆孔，呈梅花形布置。

無(wú)論是注漿還是鉆孔，兩項(xiàng)操作均采取先周邊孔、后內(nèi)部孔的順序。根據(jù)鉆孔深度的差異，對(duì)整個(gè)加固區(qū)域做劃分處理，具體乳腺癌：A區(qū)孔深15m，孔數(shù)50個(gè);B區(qū)孔深15.5m，孔數(shù)50個(gè);C區(qū)、D區(qū)參數(shù)保持一致，孔深25m，孔數(shù)為27個(gè);E區(qū)孔深17.1m，孔數(shù)6個(gè)。地面注漿加固平面示意圖如圖2所示。

以設(shè)計(jì)圖紙的孔位要求為準(zhǔn)，用全站儀測(cè)放，得到準(zhǔn)確的孔位標(biāo)記，并予以復(fù)核，若無(wú)誤則采取保護(hù)措施，將其作為鉆孔施工的參照基準(zhǔn)。回填位置偏軟，為順利完成鉆孔作業(yè)（使其垂直度滿(mǎn)足要求且無(wú)塌孔現(xiàn)象），適配JD-150型全液壓履帶式鉆機(jī)，4臺(tái)設(shè)備聯(lián)合作業(yè)。

按照設(shè)計(jì)尺寸要求鉆進(jìn)施工，控制好鉆進(jìn)姿態(tài)，保證鉆進(jìn)深度、孔徑等指標(biāo)的合理性。向孔內(nèi)注入套殼料，并將注漿施工所用的袖閥管下放到位后，方可將鉆孔時(shí)使用的鋼套管提出。鉆孔作業(yè)遵循連續(xù)性原則，盡可能避免中斷。換鉆桿時(shí)，控制提升和下放時(shí)鉆桿的姿態(tài)，確保其保持垂直。

在套管內(nèi)用濃泥漿清孔，有效排出聚集在孔內(nèi)的粗顆粒渣土。取水泥、黏土、水三類(lèi)原材料（配比為1：1.6：1.9），制備套殼料，從鉆孔底部開(kāi)始灌注，逐步將其推進(jìn)至頂部。孔口段1m處的封堵材料選用的是水泥水玻璃。

向鉆孔內(nèi)將提前加工成型的袖閥管下放到位，單根長(zhǎng)度為4m，中間部位用套管和膠水做連接處理。下放至指定位置后，管的上端露出地面20cm。向管內(nèi)注入清水，其作用在于減小袖閥管的彎曲值。由于外界雜物易經(jīng)由袖閥管進(jìn)入鉆孔內(nèi)，用配套的帽子蓋好袖閥管頂部，以免雜物落入其中。否則鉆孔內(nèi)有雜物，則可能會(huì)對(duì)注漿施工效果帶來(lái)影響。

根據(jù)施工要求，用高速攪拌機(jī)制備水泥水玻璃漿液，得到均勻性較好、性能穩(wěn)定可靠的材料。將注漿器安裝到位，開(kāi)啟注漿機(jī)，壓送清水，以便深度清潔管路并對(duì)其做潤(rùn)滑處理。隨后逐步加大壓力，直至有足夠的壓力沖開(kāi)橡膠袖閥和套殼為止。經(jīng)一段時(shí)間后，壓力有回落的跡象，此時(shí)可以按照0.4～1.0MPa壓力要求注入雙液漿。

采用跳孔注漿的方法，以減小空間注漿的相互影響，并避免漿液浪費(fèi)問(wèn)題。為全面保證注漿施工效果，正式注漿前做好準(zhǔn)備工作，例如加強(qiáng)對(duì)封孔質(zhì)量的控制。注漿時(shí)，著重關(guān)注地表下3～6m的注漿帶。將該部分的注漿速度和注漿壓力適當(dāng)減小，以免在較強(qiáng)壓力作用下而出現(xiàn)反壓層開(kāi)裂問(wèn)題。

注漿期間加強(qiáng)觀測(cè)與記錄，包含注漿時(shí)間、注漿壓力、漿液水灰比等，將其作為質(zhì)量分析的依據(jù)。注漿效果滿(mǎn)足要求后，將插入孔內(nèi)的注漿管拔出，仔細(xì)清理管路以及袖閥管，再按照既定施工流程將注漿裝置轉(zhuǎn)至下一孔，繼續(xù)注漿，最終完成各孔的注漿作業(yè)。

3.5" "用“水不漏”處理漏水涌砂

“水不漏”是一種防水效果好、抗?jié)B透性強(qiáng)及抗拉強(qiáng)度大的綠色環(huán)保性防水材料，也是一種良好的粘結(jié)材料，分為速凝型和緩凝型兩種，同為單組分灰色粉料。這種防水材料可用于各種磚石、混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的防潮、抗?jié)B及滲漏修補(bǔ)作業(yè)，常用于地下建筑物、溝道、水池等建筑物的防潮、抗?jié)B與堵漏施工。

“水不漏”具有無(wú)毒無(wú)害、無(wú)味無(wú)污染、凝固時(shí)間可調(diào)節(jié)、防潮抗?jié)B效果好、防水粘貼一次完成施工的特點(diǎn)。其中“水不漏”初始凝固時(shí)間為2～6s，粘結(jié)能力強(qiáng)、抗壓強(qiáng)度高，2s后抗壓強(qiáng)度可達(dá)16MPa。

堵漏施工流程如下：進(jìn)行基面的處理和準(zhǔn)備工作，反向設(shè)置斜楔孔，清理潮濕基面上的水分。確定“水不漏”的配比，面粉和水按照0.16的比例進(jìn)行攪拌揉搓，再將面團(tuán)與粉末密封材料按照1：0.6質(zhì)量比混合揉搓。快速堵漏，采用快速凝固棒，配合錘子將密封材料錘擊擠壓在滲漏部位上。檢查施工效果，判斷是否還存在滲漏，若地下水的壓力較大，應(yīng)配合加筋膨脹螺栓，對(duì)封閉式灰色粉末深基坑工程進(jìn)行加固。

3.6" "加固施工效果的檢查

注漿是實(shí)現(xiàn)加固的重要方法，但注漿期間的控制要素較多，需要在施工中加強(qiáng)檢查，及時(shí)判斷實(shí)際注漿質(zhì)量情況。例如觀測(cè)注漿壓力、注漿外圍情況均是重點(diǎn)內(nèi)容，若有異常狀況則及時(shí)調(diào)整。地面加固結(jié)束后，委托專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)公司做質(zhì)量檢查，準(zhǔn)確判斷地面注漿加固、管片壁后空腔填充的情況，只有在各方面均滿(mǎn)足要求后，方可繼續(xù)后續(xù)的施工。

4" "施工注意事項(xiàng)

安全、質(zhì)量、效率均是加固及處理時(shí)的重點(diǎn)追求目標(biāo)。對(duì)此，公司抽調(diào)專(zhuān)員成立搶險(xiǎn)工作小組，根據(jù)實(shí)際情況做出合理的規(guī)劃，配備充足的材料和機(jī)械設(shè)備，對(duì)存在需求的部位采取加固及處理措施[3]。

加強(qiáng)對(duì)注漿材料的質(zhì)量控制，本次注漿加固選用的是水泥水玻璃雙液漿，應(yīng)保證各自均滿(mǎn)足質(zhì)量要求。加固時(shí)洞內(nèi)和地面同時(shí)施工，存在較強(qiáng)的擾動(dòng)作用，因此安排專(zhuān)員負(fù)責(zé)安全巡視。地面和洞內(nèi)保持穩(wěn)定的通訊關(guān)系，增強(qiáng)溝通，實(shí)現(xiàn)科學(xué)施工，確保施工人員、工程物資的安全。

5" "結(jié)語(yǔ)

地鐵區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道發(fā)生涌砂事故后，有關(guān)人員及時(shí)做出響應(yīng)，以積極的態(tài)度對(duì)待問(wèn)題，以正確的方法解決問(wèn)題。在經(jīng)過(guò)注漿加固、止水等相關(guān)環(huán)節(jié)的處理后，險(xiǎn)情得到有效的控制，可恢復(fù)正常施工狀態(tài)，同時(shí)周邊無(wú)人員傷亡問(wèn)題。由此說(shuō)明，該項(xiàng)目所采取的涌砂處理施工技術(shù)具有可行性。

參考文獻(xiàn)

[1] 王彥臻.地鐵聯(lián)絡(luò)通道涌水涌砂治理技術(shù)研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2020（3）：125-127.

[2] 李海，趙大朋，朱長(zhǎng)松.地鐵工程聯(lián)絡(luò)通道涌水處理措施[J].現(xiàn)代隧道技術(shù)，2019（2）：201-206.

[3] 詹濤，樊祥喜.復(fù)合地層盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道涌水處置方案研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2015（12）：68-71+134.