地鐵區間聯絡通道涌砂施工處理技術

摘要：地鐵聯絡通道施工環境復雜，受地質、水文條件等多重因素的作用，容易誘發涌水涌砂事故，不利于工程建設進程的高效推進，甚至出現安全事故。針對涌水涌砂問題，必須采取有效的施工技術，從根本上處理。鑒于此，以地鐵區間聯絡通道施工為背景，從旋噴樁加固、降水井施工等方面切入，系統性地探討聯絡通道涌砂施工處理技術，以供參考。

關鍵詞：地鐵區間;聯絡通道;涌砂處理

1" "工程概況

某地鐵隧道區間施工采用暗挖法，區間里程為K34+344.279～3K35+186.743，中心里程K34+714.914，長約842.46m。區間內設置一處泵站和聯絡通道，為滿足施工要求，在中心里程處設臨時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概述

施工期間突發涌水涌砂事故后，項目部及時做出響應，啟動應急預案，一方面匯總實際情況并上報地鐵建設指揮部，另一方面則及時采取現場安全防控措施，例如：疏導周邊居民，及時撤離至安全區域;在地面入口拉設警戒線，加強管理[1-2]。

實際處理中，對于地面下陷部位，采用混凝土與黏土聯合回填的處理方法，使其恢復原狀。加大力度檢測地面及洞內，判斷實際涌水涌砂現象，待其穩定后，在涌出的泥渣上鋪設竹膠板，搭建臨時的聯系渠道，以便對接至聯絡通道，再安排專員深入其中加以檢查。

聯絡通道洞門用鋼板封堵，繼續鋪設竹膠板直至到達480環處，啟用盾構機做保壓處理。待盾構機和洞內均無安全問題后，向聯絡通道空腔內注漿，起到加固的作用。期間分別對左線洞原有管片支撐體系做延伸處理（要求其向左右兩個方向均延伸7環），以焊接的方法在管片部位增設工字鋼，起到加強的作用。

在地表設置合適尺寸的袖閥管，經注漿后封堵洞門下部空間。雙液漿達到凝固狀態時，還可起到對塌坑周圍止水的效果。若前述施工無誤，由扒渣機、小型挖機聯合作業，安排施工人員將涌泥清理干凈，外運至指定堆放場所。

3" "加固及處理操作流程和要點

3.1" "坑洞的回填處理

用鋼板對聯絡通道洞門做封堵處理。在施工現場拉設警戒線，禁止無關人員進入現場。疏導周邊的居民，統一撤離至安全區域。及時與泵車及混凝土廠商溝通，制備充足的混凝土，運輸至現場用于回填。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。隨后用泵車澆筑C20混凝土，操作前先界定塌陷部位的范圍，從外側開始逐步向中間區域回填。

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，通過注雙液漿的方式能夠填充土壤孔隙，使得原來松散的土壤膠結形成整體，有效改善粉土、砂土地基，提升地基的穩固性和抗滲性，保證施工質量，便于下一道開挖工序的順利開展。

根據工程施工需求，采用單管成孔XP-20型鉆機和注漿泵，數量為2臺。水玻璃模數為3.0～3.6，水泥采用標號為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%的膨潤土壤，以確保雙液注漿材料具有良好的化學穩定性與抗水性，防止出現離析現象。

檢查與調試設備。從漏水點鉆進，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的注漿深度為16m，注漿壓力為0.6～1MPa。出現氣泡的水煤漿、布片及水逐漸減少，完全消失后停止注漿，間隔2h后繼續實施水煤漿注漿，并觀察注漿情況。注漿完畢后，及時清洗水噴射泵與管道;靜壓注漿堵水結束22h之后，以注漿孔為檢測點進行注漿檢查，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。按規范對管片后的過水通道做填充處理，隨后全面檢查洞門處的質量情況，若該處無明顯的滲漏水點位，則說明注漿效果良好，允許進入后續施工環節。

雙液漿的性能將直接對管片背后注漿施工效果帶來影響，因此需加強控制。例如，水玻璃：水泥漿為1.5：1，所選用的原材料也必須滿足質量要求。注漿時嚴格控制注漿壓力，將該值穩定在0.5～1.0MPa，通過壓力的作用將漿液注入其中。

3.2.2" "注化學漿

作業區域為右線內聯絡通道前后處，通過371～379環管片吊裝孔注漿，材料選用的是磷酸和水玻璃，有效止水，避免該處繼續涌水。經過注漿施工后，形成兩道完整的止水環，隔絕外部的地下水，以免其流入聯絡通道。

3.3" "左線管片加固

在通道口的隧道內設臨時剛性支撐，提高穩定性，使清渣電瓶車穩定運行，避免在后續施工中再次出現安全事故。以聯絡通道管片為中心，對其左右兩側分別進行10環的加固處理，材料選用100mm×200mm工字鋼支撐。

盾構管片的中間受力部位較為特殊，容易因受力過大而失穩，因此于該處設多個支撐點。在對支撐點鋼板采取固定措施后，按照先豎向、后橫向的順序將100mm×200mm工字鋼安裝到位，再做焊接處理，構成完整的支撐結構體系。

3.4" "地面注漿加固

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

無論是注漿還是鉆孔，兩項操作均采取先周邊孔、后內部孔的順序。根據鉆孔深度的差異，對整個加固區域做劃分處理，具體乳腺癌：A區孔深15m，孔數50個;B區孔深15.5m，孔數50個;C區、D區參數保持一致，孔深25m，孔數為27個;E區孔深17.1m，孔數6個。地面注漿加固平面示意圖如圖2所示。

以設計圖紙的孔位要求為準，用全站儀測放，得到準確的孔位標記，并予以復核，若無誤則采取保護措施，將其作為鉆孔施工的參照基準。回填位置偏軟，為順利完成鉆孔作業（使其垂直度滿足要求且無塌孔現象），適配JD-150型全液壓履帶式鉆機，4臺設備聯合作業。

按照設計尺寸要求鉆進施工，控制好鉆進姿態，保證鉆進深度、孔徑等指標的合理性。向孔內注入套殼料，并將注漿施工所用的袖閥管下放到位后，方可將鉆孔時使用的鋼套管提出。鉆孔作業遵循連續性原則，盡可能避免中斷。換鉆桿時，控制提升和下放時鉆桿的姿態，確保其保持垂直。

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

向鉆孔內將提前加工成型的袖閥管下放到位，單根長度為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。由于外界雜物易經由袖閥管進入鉆孔內，用配套的帽子蓋好袖閥管頂部，以免雜物落入其中。否則鉆孔內有雜物，則可能會對注漿施工效果帶來影響。

根據施工要求，用高速攪拌機制備水泥水玻璃漿液，得到均勻性較好、性能穩定可靠的材料。將注漿器安裝到位，開啟注漿機，壓送清水，以便深度清潔管路并對其做潤滑處理。隨后逐步加大壓力，直至有足夠的壓力沖開橡膠袖閥和套殼為止。經一段時間后，壓力有回落的跡象，此時可以按照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，并避免漿液浪費問題。為全面保證注漿施工效果，正式注漿前做好準備工作，例如加強對封孔質量的控制。注漿時，著重關注地表下3～6m的注漿帶。將該部分的注漿速度和注漿壓力適當減小，以免在較強壓力作用下而出現反壓層開裂問題。

注漿期間加強觀測與記錄，包含注漿時間、注漿壓力、漿液水灰比等，將其作為質量分析的依據。注漿效果滿足要求后，將插入孔內的注漿管拔出，仔細清理管路以及袖閥管，再按照既定施工流程將注漿裝置轉至下一孔，繼續注漿，最終完成各孔的注漿作業。

3.5" "用“水不漏”處理漏水涌砂

“水不漏”是一種防水效果好、抗滲透性強及抗拉強度大的綠色環保性防水材料，也是一種良好的粘結材料，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、混凝土結構建筑物的防潮、抗滲及滲漏修補作業，常用于地下建筑物、溝道、水池等建筑物的防潮、抗滲與堵漏施工。

“水不漏”具有無毒無害、無味無污染、凝固時間可調節、防潮抗滲效果好、防水粘貼一次完成施工的特點。其中“水不漏”初始凝固時間為2～6s，粘結能力強、抗壓強度高，2s后抗壓強度可達16MPa。

堵漏施工流程如下：進行基面的處理和準備工作，反向設置斜楔孔，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的比例進行攪拌揉搓，再將面團與粉末密封材料按照1：0.6質量比混合揉搓。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，應配合加筋膨脹螺栓，對封閉式灰色粉末深基坑工程進行加固。

3.6" "加固施工效果的檢查

注漿是實現加固的重要方法，但注漿期間的控制要素較多，需要在施工中加強檢查，及時判斷實際注漿質量情況。例如觀測注漿壓力、注漿外圍情況均是重點內容，若有異常狀況則及時調整。地面加固結束后，委托專業的檢測公司做質量檢查，準確判斷地面注漿加固、管片壁后空腔填充的情況，只有在各方面均滿足要求后，方可繼續后續的施工。

4" "施工注意事項

安全、質量、效率均是加固及處理時的重點追求目標。對此，公司抽調專員成立搶險工作小組，根據實際情況做出合理的規劃，配備充足的材料和機械設備，對存在需求的部位采取加固及處理措施[3]。

加強對注漿材料的質量控制，本次注漿加固選用的是水泥水玻璃雙液漿，應保證各自均滿足質量要求。加固時洞內和地面同時施工，存在較強的擾動作用，因此安排專員負責安全巡視。地面和洞內保持穩定的通訊關系，增強溝通，實現科學施工，確保施工人員、工程物資的安全。

5" "結語

地鐵區間聯絡通道發生涌砂事故后，有關人員及時做出響應，以積極的態度對待問題，以正確的方法解決問題。在經過注漿加固、止水等相關環節的處理后，險情得到有效的控制，可恢復正常施工狀態，同時周邊無人員傷亡問題。由此說明，該項目所采取的涌砂處理施工技術具有可行性。

參考文獻

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

[2] 李海，趙大朋，朱長松.地鐵工程聯絡通道涌水處理措施[J].現代隧道技術，2019（2）：201-206.

[3] 詹濤，樊祥喜.復合地層盾構隧道聯絡通道涌水處置方案研究[J].鐵道標準設計，2015（12）：68-71+134.