富水層中城市地鐵端頭加固對(duì)策
一、前言
隨著我國(guó)城市的發(fā)展，地面交通狀況逐漸惡化，越來(lái)越多的城市開(kāi)始修建地鐵來(lái)緩解地面交通壓力。盾構(gòu)法作為城市地鐵隧道施工的工法之一，具有施工過(guò)程安全、施工進(jìn)度快、施工對(duì)周圍環(huán)境污染小、地表沉降易于控制、受地面交通、風(fēng)雨條件制約因素少等眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為世界城市線形地下空間開(kāi)發(fā)利用的主流施工技術(shù)。而端頭加固指盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)、出洞過(guò)程中對(duì)洞門(mén)處土體進(jìn)行改良，使這一區(qū)域內(nèi)土體具有具有良好的均勻性和自立穩(wěn)定性。
二、工程概況蘇州市軌道交通1號(hào)線工程項(xiàng)目I-TS-14標(biāo)土建工程為星港街站～會(huì)展中心站區(qū)間，會(huì)展中心站～華池街站區(qū)間，兩個(gè)采用盾構(gòu)法施工的區(qū)間隧道工程，盾構(gòu)掘進(jìn)總里程為6156.92m，金雞湖中間風(fēng)井位于星港街站～會(huì)展中心站區(qū)間、金雞湖島上，場(chǎng)地開(kāi)闊，島上是綠化帶，島四周為金雞湖，湖水深1.8～3.7m；屬人工填土。冬季觀測(cè)井中水位標(biāo)高＋0.1m，水系發(fā)育，地層中含水量大。
中間風(fēng)井到達(dá)端和始發(fā)端加固長(zhǎng)度均為10m，加固區(qū)域?yàn)樗淼澜Y(jié)構(gòu)上下、兩側(cè)各3m，4個(gè)端頭共由448幅850mm@600mm三軸攪拌樁咬合250mm組成；并采用800mm@600mm旋噴樁進(jìn)行冷縫處理。
三、富水層中三軸攪拌樁端頭加固施工方法
正式施工前，在金雞湖A島進(jìn)行2根試樁，3天后取芯，芯樣在砂層中不連續(xù)，呈流塑狀，芯樣中水泥含量少。
通過(guò)對(duì)地質(zhì)報(bào)告中對(duì)地層土性質(zhì)、含水率、抗剪力、所含礦物質(zhì)、有機(jī)物及地下水侵蝕性進(jìn)行研究后初步推斷不能成樁原因?yàn)橥馏w中含水率過(guò)高所致。通過(guò)試驗(yàn)，三軸攪拌樁水灰比調(diào)整為1：1，并參入水泥質(zhì)量1％的速凝劑，在砂層區(qū)域進(jìn)行復(fù)攪，施工過(guò)程及方法如下：
⑴樁位放樣：根據(jù)建設(shè)單位提供的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員放出樁位，施工過(guò)程中樁位誤差必須小于20mm。
⑵樁機(jī)就位
①移動(dòng)攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)位置，并調(diào)整樁架垂直度達(dá)到3‰以內(nèi)。樁機(jī)移位由當(dāng)班機(jī)長(zhǎng)統(tǒng)一指揮，移動(dòng)前必須仔細(xì)觀察現(xiàn)場(chǎng)情況，發(fā)現(xiàn)障礙物應(yīng)及時(shí)清除，樁機(jī)移動(dòng)結(jié)束后認(rèn)真檢查定位情況并及時(shí)糾正。
②樁機(jī)應(yīng)平穩(wěn)、平整，每次移機(jī)后可用水平尺或水準(zhǔn)儀檢測(cè)樁機(jī)平臺(tái)的平整，并用線錘對(duì)立柱進(jìn)行垂直定位觀測(cè)以確保樁機(jī)的垂直度，并用經(jīng)緯儀經(jīng)常校核，經(jīng)緯儀檢測(cè)頻率為每天至少一次。
③三軸攪拌樁樁機(jī)定位后再進(jìn)行定位復(fù)核，偏差值應(yīng)小于2cm。
圖3.1攪拌樁施工順序示意圖
④工程實(shí)施過(guò)程中，嚴(yán)禁發(fā)生定位樁及定位線移位，一旦發(fā)現(xiàn)挖機(jī)在清除導(dǎo)槽溝時(shí)碰撞定位樁及定位線使其跑位，立即重新放線，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。
⑶樁機(jī)垂直度校正
樁架垂直度指示針可調(diào)整樁架垂直度，并用線錘經(jīng)緯儀進(jìn)行校核。在樁架上焊接一半徑為5cm的鐵圈，10m高處懸掛一鉛錘，利用經(jīng)緯儀校直鉆桿垂直度，使鉛錘正好通過(guò)鐵圈中心。每次施工前必須適當(dāng)調(diào)節(jié)鉆桿，使鉛錘位于鐵圈內(nèi)，即把鉆桿垂直度誤差控制在3‰以內(nèi)。
⑷樁長(zhǎng)控制標(biāo)志
攪拌樁樁長(zhǎng)控制很重要，施工前應(yīng)在鉆桿上做好標(biāo)記，控制攪拌樁樁長(zhǎng)不得小于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，當(dāng)樁長(zhǎng)變化時(shí)擦去舊標(biāo)記，做好新標(biāo)記。
⑸水泥漿液拌制
水泥漿在攪拌桶中按規(guī)定的水灰比配制拌勻后排入存漿桶，再由2臺(tái)泥漿泵抽吸加壓后經(jīng)過(guò)輸漿管壓至鉆桿內(nèi)注漿孔。水泥漿液的水灰比嚴(yán)格控制在1：1。
⑹樁機(jī)鉆桿下沉與提升
按照攪拌樁施工工藝要求，鉆桿在下沉和提升時(shí)均需注入水泥漿液。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人跟蹤檢測(cè)、監(jiān)督樁機(jī)下沉、提升攪拌速度，可在樁架上每隔1m設(shè)明顯標(biāo)記，用秒表測(cè)試鉆桿速度以便及時(shí)調(diào)整鉆機(jī)速度，以達(dá)到攪拌均勻的目的，在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿至少30秒，確保水泥土攪拌樁的成樁均勻性并做好每次成樁的原始記錄。
⑺注漿、攪拌、提升
開(kāi)動(dòng)灰漿泵，待純水泥漿到達(dá)攪拌頭后，按計(jì)算要求的速度提升攪拌頭，邊注漿、邊攪拌、邊提升，使水泥漿和原地基土充分拌和，直至提升到離地面50cm處或樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高后再關(guān)閉灰漿泵。攪拌樁樁體應(yīng)攪拌均勻，表面要密實(shí)、平整。樁頂鑿除部分的水泥土也應(yīng)上提注漿，確保樁體的連續(xù)性和樁體質(zhì)量。
⑻三軸攪拌樁參數(shù)選擇
三軸攪拌樁參數(shù)選擇見(jiàn)下表：
表3.1三軸攪拌樁施工參數(shù)
空攪=199Kg
11 樁長(zhǎng) 24.554（實(shí)樁標(biāo)高：+2～-22.554）
四、效果檢查
施工完后對(duì)端頭加固進(jìn)行取芯，在砂層中取出芯樣連續(xù)，芯樣水泥含量高，呈硬塑狀態(tài)，加固質(zhì)量好。
后續(xù)施工金雞湖A島風(fēng)井始發(fā)及接收洞門(mén)鑿除過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)涌水、涌泥及坍塌現(xiàn)象，盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)及到達(dá)過(guò)程也沒(méi)有出現(xiàn)地下水滲漏及泥砂涌入的情況，加固達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
五、結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)地下空間大力開(kāi)發(fā)利用，今后地下工程得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,對(duì)于處于該領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)行列的盾構(gòu)工程，無(wú)疑需要廣大工程技術(shù)人員不斷的探索和努力，希望結(jié)合自身工程實(shí)踐得出的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)?zāi)転橥刑峁┙梃b。
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