富水層中城市地鐵端頭加固對策
一、前言
隨著我國城市的發(fā)展，地面交通狀況逐漸惡化，越來越多的城市開始修建地鐵來緩解地面交通壓力。盾構法作為城市地鐵隧道施工的工法之一，具有施工過程安全、施工進度快、施工對周圍環(huán)境污染小、地表沉降易于控制、受地面交通、風雨條件制約因素少等眾多優(yōu)點，已成為世界城市線形地下空間開發(fā)利用的主流施工技術。而端頭加固指盾構機在進、出洞過程中對洞門處土體進行改良，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號線工程項目I-TS-14標土建工程為星港街站～會展中心站區(qū)間，會展中心站～華池街站區(qū)間，兩個采用盾構法施工的區(qū)間隧道工程，盾構掘進總里程為6156.92m，金雞湖中間風井位于星港街站～會展中心站區(qū)間、金雞湖島上，場地開闊，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。冬季觀測井中水位標高＋0.1m，水系發(fā)育，地層中含水量大。
中間風井到達端和始發(fā)端加固長度均為10m，加固區(qū)域為隧道結構上下、兩側各3m，4個端頭共由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。
通過對地質報告中對地層土性質、含水率、抗剪力、所含礦物質、有機物及地下水侵蝕性進行研究后初步推斷不能成樁原因為土體中含水率過高所致。通過試驗，三軸攪拌樁水灰比調(diào)整為1：1，并參入水泥質量1％的速凝劑，在砂層區(qū)域進行復攪，施工過程及方法如下：
⑴樁位放樣：根據(jù)建設單位提供的坐標基準點，由現(xiàn)場技術人員放出樁位，施工過程中樁位誤差必須小于20mm。
⑵樁機就位
①移動攪拌樁機到達作業(yè)位置，并調(diào)整樁架垂直度達到3‰以內(nèi)。樁機移位由當班機長統(tǒng)一指揮，移動前必須仔細觀察現(xiàn)場情況，發(fā)現(xiàn)障礙物應及時清除，樁機移動結束后認真檢查定位情況并及時糾正。
②樁機應平穩(wěn)、平整，每次移機后可用水平尺或水準儀檢測樁機平臺的平整，并用線錘對立柱進行垂直定位觀測以確保樁機的垂直度，并用經(jīng)緯儀經(jīng)常校核，經(jīng)緯儀檢測頻率為每天至少一次。
③三軸攪拌樁樁機定位后再進行定位復核，偏差值應小于2cm。
圖3.1攪拌樁施工順序示意圖
④工程實施過程中，嚴禁發(fā)生定位樁及定位線移位，一旦發(fā)現(xiàn)挖機在清除導槽溝時碰撞定位樁及定位線使其跑位，立即重新放線，嚴格按照設計圖紙進行施工。
⑶樁機垂直度校正
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，使鉛錘正好通過鐵圈中心。每次施工前必須適當調(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樁長控制標志
攪拌樁樁長控制很重要，施工前應在鉆桿上做好標記，控制攪拌樁樁長不得小于設計樁長，當樁長變化時擦去舊標記，做好新標記。
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臺泥漿泵抽吸加壓后經(jīng)過輸漿管壓至鉆桿內(nèi)注漿孔。水泥漿液的水灰比嚴格控制在1：1。
⑹樁機鉆桿下沉與提升
按照攪拌樁施工工藝要求，鉆桿在下沉和提升時均需注入水泥漿液?，F(xiàn)場設專人跟蹤檢測、監(jiān)督樁機下沉、提升攪拌速度，可在樁架上每隔1m設明顯標記，用秒表測試鉆桿速度以便及時調(diào)整鉆機速度，以達到攪拌均勻的目的，在樁底部分適當持續(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
開動灰漿泵，待純水泥漿到達攪拌頭后，按計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處或樁頂設計標高后再關閉灰漿泵。攪拌樁樁體應攪拌均勻，表面要密實、平整。樁頂鑿除部分的水泥土也應上提注漿，確保樁體的連續(xù)性和樁體質量。
⑻三軸攪拌樁參數(shù)選擇
三軸攪拌樁參數(shù)選擇見下表：
表3.1三軸攪拌樁施工參數(shù)
空攪=199Kg
11 樁長 24.554（實樁標高：+2～-22.554）
四、效果檢查
施工完后對端頭加固進行取芯，在砂層中取出芯樣連續(xù)，芯樣水泥含量高，呈硬塑狀態(tài)，加固質量好。
后續(xù)施工金雞湖A島風井始發(fā)及接收洞門鑿除過程中沒有出現(xiàn)涌水、涌泥及坍塌現(xiàn)象，盾構機的始發(fā)及到達過程也沒有出現(xiàn)地下水滲漏及泥砂涌入的情況，加固達到了預期目標。
五、結束語
隨著我國地下空間大力開發(fā)利用，今后地下工程得到了長足的發(fā)展,對于處于該領域先進技術行列的盾構工程，無疑需要廣大工程技術人員不斷的探索和努力，希望結合自身工程實踐得出的一點經(jīng)驗能為同行提供借鑒。
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