盾構區間超近距離建筑物地基加固施工技術

李二寶 中鐵二十四局集團有限公司軌道交通分公司工程師

1 工程概況

在某盾構區間施工中，因為隧道施工軸線偏離過大，無法按原設計軸線完成盾構施工工程。經設計調線后，線路發生了變化，盾構穿越建筑物時，由原來的隧道邊距樓房基礎邊最遠9.5 m變為6.3 m，最近3.0 m變為0.1 m。該建筑物的基礎形式為條形基礎，基礎埋深為1.9 m，與隧道最小水平凈距0.1 m。

根據工程地質勘查報告[1]，地下1.5 m為素填土，黃褐色；地下1.5～6.2 m為粉質黏土，灰黃色，可塑；地下范圍為6.2～12.1 m為粉質黏土，灰色，流塑；地下范圍為12.1～17.6 m為粉質黏土，黃褐色，軟塑，千層餅狀，夾螺殼；地下17.6～27.5 m為粉質黏土，灰黃色，可塑，局部夾粉土；地下27.5～41.3 m為粉質黏土，沙性大，黃褐色，密實，飽和，含姜石和螺殼。

2 加固方案

圖1 加固平面布置圖

如圖1所示，昆宏里5#樓沿隧道走向660環～685環，采用袖閥管隔離樁。第一排袖閥管距樓房陽臺邊線1 m，第二排袖閥管距第一排袖閥管1 m，成梅花形布置，依此類推共9排袖閥管。袖閥管直徑為φ50 mm，管間距1 m，同時袖閥管距隧道推進方向左側邊線1 m，距樓房陽臺邊線1 m，加固深度至隧道底部以下3 m，根數共計97根。隧道頂部至路沿石邊上的袖閥管加固深度為7 m，根數共計175根。袖閥管距隧道推進方向右側邊線1 m，至路沿石范圍內的加固深度為隧道底部以下3 m，根數共29根。對該樓房（相應環數為712環）進行包角加固，采用袖閥管隔離樁[2-4]，成梅花形布置。距樓房和隧道邊線分別為1 m，加固深度為隧道底部以下3 m，根數共計8根。其中，昆宏里5#樓（685環）橫斷面如圖2所示。

3 加固施工

（1）鉆孔位置：根據布置合理的控制點，計算出導孔的坐標位置，利用全站儀釋放孔位置，確定導孔深度。

（2）鉆進成孔：采用泥漿護壁，孔徑91 mm[5-6]。

（3）澆注套殼料[7]：套殼料配合比為水泥50 kg、土75 kg、水94 kg，具體根據現場實際情況確定；套殼料注入方法為把20 mm注漿管下入孔底，用注漿泵從注料鋼管中注入孔底。

（4）下套筒閥管[7-8]：下套筒閥管包括下套筒殼材料、下套筒閥管及其連接、鉆孔和密封等。套筒材料按比例制備，將套筒閥管放到孔中，套筒閥管應緊密連接以確保不會斷開，套筒閥管降低到孔的底部，下部頂端帶有錐形堵頭。

圖2 昆宏里5#樓（685環）橫斷面圖

（5）封口：使用速凝水泥將孔口周圍的地面密封在離地面1 m的距離處，以防止在灌漿過程中冒漿。

（6）下芯管：檢查注漿頭狀況，確保單向閥處于良好狀態，管道無堵塞，管道各段連接緊密可靠。如套筒閥管被堵塞，應先清洗閥管，確保芯管能降到孔的底部。

（7）漿液制作[7-8]：按照設計的混合比例攪拌水泥漿，水泥漿的比重要符合要求，再按照試驗人員確定的參數加入添加劑，以保證水泥漿液的質量。

（8）開注漿機：一切工作做好后，開注漿機進行注漿，注漿過程中主要通過聽聲音、看壓力、看注漿量來判斷注漿的實施效果。聽聲音是否有異常，看壓力是否過高，看注漿量是否達到設計的注入量。現場技術員要做好注漿記錄。

（9）雙液混合[7-8]：雙液注漿一般控制漿液的凝固時間在60～120 s，根據灌漿的要求作用不同，調整漿液的配比和水泥液的濃度比重，便于調整漿液的凝固時間。在注漿機的混合器處混合的，理論上的漿液比例是1∶1，但有時由于注漿機的原因，比值可能會不同。因此，應在現場進行頻繁測試，必要時從混合器中取出漿料進行測試，以確保漿料凝固時間合理。

（10）注漿：開始注漿之前，應進行小面積注漿測試。檢驗區域可以布置成帶有6×6孔的正方形，以檢查設計水泥和水玻璃的用量、注漿壓力和效果。根據孔的順序，從下到上采用階梯式注漿，各段注漿長度為注漿步距，一般選擇0.6～1.0 m，可有效降低地層非均質性對注漿效果的影響。在注漿過程中，完成每個灌漿段后將芯管提起，壓力升高并達到注漿量時提升注漿芯管，芯管的提升要均勻、及時，并按一定的步距向上或向下移動一個步距的芯管長度。每次注漿長度3～4 m，完成時要炒掉一節注漿芯管。

注漿參數[7-8]為漿液擴散半徑1.0～1.2 m，注漿壓力1.2 MPa，注漿速度10～20 L/min，凝結時間控制在60～120 s。

漿液基準比為A液∶水/水泥=1∶B液∶水玻璃∶35～40 Be′（按設計要求配比）。單液漿為A液單液，雙液漿為A液和B液的混合液，雙液漿的配合比為A∶B=1∶1。

（11）芯管的提升：通常，在壓力升高并達到注漿量時，進行注漿芯管提升。芯管的提升要均勻，及時、迅速，并且要按一定步距進行。

（12）終灌標準[7-8]：達到設計注漿壓力，注漿加固段吸漿量小于2 L/min穩壓15 min。

（13）清洗施工：注漿完畢后及時清洗注漿機、攪拌機和各種管道，同時做好現場的清潔工作，做到工料完、場地清。

4 安全質量保證措施

（1）鉆孔進入孔位后，用水平尺和鉆錘校正立軸，使立軸同地面鉆孔點位中心點（軸線）垂直，穩定鉆機試鉆，檢查無誤后施鉆；（2）在成孔進程中依據地質勘查報告，嚴格控制回次進尺，對流塑和軟地層采取慢鉆辦法控制土層擾動和鉆孔傾斜，以保證鉆孔質量；（3）嚴密監視注漿壓力和注漿量，出現異常時立即停止灌入，找出原因并采取相應措施；（4）若水泥漿液有沉淀、離析現象，重新進行二次攪拌；（5）在鉆孔注漿施工過程中，要做好各種機械設備、電路的檢查，消除各種不安全因素；（6）成孔后，用砂袋封好鉆孔口，以免砂石等雜物落入，影響質量[4]；（7）遇到卡鉆、孔內塌方等問題，用粉性土回填后再施鉆；（8）為防止兩孔間相互滲漿，采取跳打孔方案；（9）遇有卡鉆、孔內塌方等，采取粉性土回填后再施鉆；（10）注漿施工期間，對建筑物進行實時變形監測[3]。

5 結語

因建筑物的基礎形式為條形基礎，抗變形能力差，在外力的作用下極易引起不均勻沉降，使建筑物開裂變形。本文運用注漿加固的方式，解決建筑物與盾構隧道超小間距穿越的難題，為同類工程施工提供借鑒。