盾構(gòu)端頭井洞門(mén)SMW工法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)防滲漏水施工工法法

1、盾構(gòu)端頭井洞門(mén)SMW：法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)防滲漏水施工工法中鐵十一局集團(tuán)城市軌道工程有限公司姓名1姓名2姓名3姓名4姓名51.前言城市軌道工程盾構(gòu)法施工期間，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞，SMVT法樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的洞門(mén)需對(duì) 網(wǎng)鋼進(jìn)行拔除，由于SMW法樁與加固體之間縫隙處理時(shí)間過(guò)早，水泥土攪拌樁樁體破碎，微承壓 水層未能完全阻斷等原因，出現(xiàn)洞門(mén)網(wǎng)鋼拔除后滲漏水隱患。為規(guī)避盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞接收涌水涌砂風(fēng)險(xiǎn)，以中鐵十一局承建的無(wú)錫地鐵 2號(hào)線7標(biāo)友誼路站為依托，研究在研究 SMWZ法樁盾構(gòu)洞門(mén)端頭井加固工法的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新采用以盾構(gòu)隧道洞 門(mén)封堵墻+袖閥管法的綜合注漿為核心技術(shù)的端頭井防滲漏水施工工法。實(shí)踐證明，該工法 攻克了微承壓水

2、地質(zhì)條件下，H型鋼拔出后出現(xiàn)洞門(mén)滲漏水的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)機(jī)安全、平穩(wěn)、高效的進(jìn)洞接收，減小了地表沉降，降低了對(duì)周邊環(huán)境影響，并推進(jìn)了SMW法樁基坑圍護(hù)在軟土層地鐵施工中的應(yīng)用，也為類(lèi)似的城市地下工程空間項(xiàng)目提供技術(shù)借鑒。該工法相關(guān)技術(shù)已獲得1項(xiàng)發(fā)明專利，且創(chuàng)新技術(shù)榮獲股份公司優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)，技術(shù) Q城果榮獲湖北省市政工程協(xié)會(huì)一等獎(jiǎng)和全國(guó)市政工程協(xié)會(huì)一等獎(jiǎng)。.工法特點(diǎn)與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，該技術(shù)從本質(zhì)上解決了洞門(mén)滲漏水的問(wèn)題，排除了洞門(mén)發(fā)生 坍塌的重大安全隱患，提高了盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞安全系數(shù)。該施工工藝簡(jiǎn)單、地質(zhì)情況針對(duì)性強(qiáng)， 縮短了 H型鋼的租賃周期，節(jié)約了施工成本， 同時(shí)，避免了對(duì)地下空間資源污染的

3、問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益的雙贏。該工藝的應(yīng)用，推進(jìn)了 SMW工法樁基坑圍護(hù)在軟土層地鐵施工中的應(yīng)用。該施工工法所運(yùn)用的材料和機(jī)械都為常規(guī)機(jī)械材料，且H型鋼可回收，周轉(zhuǎn)使用，無(wú)污染，成本低。.適用范圍本工法適用于軟土地區(qū)、微承壓水或富水地層，以SMW：法樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)盾構(gòu)端頭井 洞門(mén)防滲漏水施工。.工藝原理臨時(shí)封堵墻施工技術(shù)已施工成型的盾構(gòu)端頭井洞門(mén)圈內(nèi)，采用雙層雙向鋼筋網(wǎng)片、商品混凝土澆筑制作臨時(shí)封堵墻，臨時(shí)封堵墻水平、 豎向鋼筋網(wǎng)片兩端均與盾構(gòu)隧道洞門(mén)環(huán)鋼板焊接固定，確保整體性。如圖4.1-1所示。圖4.1-1臨時(shí)封堵墻配筋示意圖H型鋼拔除+樁內(nèi)同步注漿綜合技術(shù)型鋼拔除通過(guò)液壓千斤頂配以吊

4、車(chē)進(jìn)行。通過(guò)專用的液壓夾具夾緊型鋼腹板，構(gòu)成頂升反力支座，咬合型鋼受力后，使夾具與型鋼一體共同提升。2只200T的千斤頂分別放置在型鋼兩側(cè)，座落在混凝土支撐冠梁上，型鋼套在液壓夾具內(nèi)，兩邊液壓夾板咬合，頂緊型鋼腹板。型鋼拔除過(guò)程中，逐漸升高的型鋼用吊車(chē)跟蹤提升，直至全部拔除，駁運(yùn)離現(xiàn)場(chǎng)。型鋼 拔除過(guò)程中根據(jù)環(huán)保要求采用跳拔的方式，型鋼拔除同時(shí)采用袖閥管注漿，型鋼拔除速度與注漿速率相協(xié)調(diào)，做到型鋼拔除時(shí)能同步注漿。加固體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)間隙袖閥管注漿技術(shù)三軸攪拌樁施工工藝造成盾構(gòu)端頭井加固體和圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間不能完全密貼，存在400mm的施工間隙，端頭井對(duì)應(yīng)主體結(jié)構(gòu)施工完成后需要對(duì)該間隙進(jìn)行注漿加固。袖閥

5、管 注漿法通過(guò)孔內(nèi)封閉泥漿、單項(xiàng)密封閥管、注漿芯管上的上下雙向密封裝置減小了不同注漿 段之間的相互干擾，降低了注漿時(shí)冒漿、串漿的可能性。袖閥管特殊的注漿孔結(jié)構(gòu)使注漿施 工時(shí)可根據(jù)需要灌注任一注漿段，還可進(jìn)行同一注漿段的重復(fù)施工。.施工工藝流程及操作要點(diǎn)施工工藝流程盾構(gòu)端頭井防滲漏水施工程序如圖5.1-1所示。圖5.1-1盾構(gòu)端頭井防滲漏水工藝流程圖施工準(zhǔn)備及操作要點(diǎn)施工準(zhǔn)備(1)清場(chǎng)備料。清除端頭井場(chǎng)地，滿足35T汽車(chē)吊就位和拔除 H型鋼放置。優(yōu)先進(jìn)場(chǎng)垂直引孔設(shè)備、袖閥管注漿設(shè)備和漿液拌合設(shè)備。(2)測(cè)量定位。按照設(shè)計(jì)要求定好袖閥管注漿管埋設(shè)孔位置，做出明顯標(biāo)記，方便引孔施工。(3)地面切縫，

6、開(kāi)鑿寬度寬度 200mm深度150mm勺泥漿回流槽和1000mm*1000mm*1000mm 的泥漿收集坑，滿足環(huán)保、文明施工的要求。(4)搭設(shè)臨時(shí)注漿棚，進(jìn)場(chǎng)的袋裝水泥和袖閥管注漿后配套設(shè)備等材料入棚設(shè)置整齊， 滿足標(biāo)準(zhǔn)化施工要求。(5)臨時(shí)用電滿足“三級(jí)配電、兩級(jí)保護(hù)”要求。操作要點(diǎn)(1)鋼筋網(wǎng)片制作根據(jù)盾構(gòu)洞門(mén)圈實(shí)際尺寸，依據(jù)設(shè)計(jì)鋼筋間距計(jì)算鋼筋下料的長(zhǎng)度，每根鋼筋依據(jù)弦長(zhǎng)編號(hào)。鋼筋網(wǎng)片焊接綁扎按照號(hào)碼牌一次綁扎成型，內(nèi)外排鋼筋網(wǎng)片之間設(shè)置定位鋼筋，保 證鋼筋骨架間距。(2)臨時(shí)封堵墻施工臨時(shí)封堵墻厚600mm,采用B12雙層雙向鋼筋網(wǎng)片，水平、豎向兩端均與盾構(gòu)隧道洞門(mén)環(huán)鋼板焊接固定，整

7、體性能高。封堵墻內(nèi)外混凝土保護(hù)層厚度均為30mm,在洞門(mén)封堵墻模板關(guān)閉后，采用C30商品混凝土進(jìn)行澆筑，如圖 5.2.2-1和圖5.2.2-2所示。臨時(shí)封堵墻施工時(shí)由于封堵墻鋼筋與盾構(gòu)預(yù)埋鋼環(huán)焊接，且混凝土為后期澆筑，封堵墻與盾構(gòu)鋼環(huán)交接面有滲漏可能。因此待封堵墻施工并達(dá)到強(qiáng)度要求后，觀測(cè)交接面是否有滲漏，并視滲漏量的大小采取站內(nèi)壓漿堵漏措施。圖5.2.2-1 臨時(shí)封堵墻施工圖圖5.2.2-2 臨時(shí)封堵墻水平注漿示意圖(3) H型鋼拔出+樁內(nèi)同步注漿臨時(shí)封堵墻達(dá)到設(shè)計(jì)要求且無(wú)滲漏水后，即可拔出H型鋼，型鋼拔出同時(shí)采用袖閥管注漿，型鋼拔出速度與注漿速率相協(xié)調(diào)，做到型鋼拔出時(shí)能同步注漿。注漿采用？

8、63袖閥管注漿，注漿管深度同工字鋼，為圍護(hù)結(jié)構(gòu)冠梁頂下20.4m。注漿采用雙液注漿(水玻璃與水泥漿配比在1: 1.151: 1.5,同時(shí)水灰比按照0.8的水泥漿，采用35波美度水玻璃，用水1 :1稀釋，具體視現(xiàn)場(chǎng)水玻璃凝固情況可適當(dāng)調(diào)整。袖閥管注漿壓力不宜大于0.2Mpa,每根袖閥管注漿量不宜少于0.23m 3。袖閥管可重復(fù)注漿，初次壓漿完成后應(yīng)予以保護(hù)，后期可補(bǔ) 充壓漿。袖閥管采用聚氯乙烯塑料管等軟質(zhì)管套，便于盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)。如圖5.2.3-1和圖5.2.3-2所示。(4)加固體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)間隙注漿型鋼拔出且圍護(hù)樁內(nèi)注漿完成后即可實(shí)施本道工序。注漿采用？63袖閥管注漿，本道工序注漿參數(shù)與H型鋼同步

9、注漿漿液。袖閥管注漿量以注漿壓力來(lái)控制，注漿壓力控制在0.30.8MPa之間，端頭井加固體以4下區(qū)域以0.8Mpa控制，洞門(mén)底至加固體底區(qū)域以0.4Mpa控制，其余部分以0.3Mpa控制。袖閥管可重復(fù)注漿，初次壓漿完成后予以保護(hù)，后期可補(bǔ)充壓漿。袖閥管可采用聚氯乙烯塑料管等軟質(zhì)管套，便于盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)。卜陛鋼拔出注漿示意圖如圖 5.2.2-3和圖5.2.2-4所示。加固體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間注漿如圖5.2.2-5所示。LA至今篇頭并PAWcOv $63軸同管注漿iiii.1iiHII11tiI圖5.2.2-3H鋼拔出后袖閥管注漿平面圖工上更柄息I社第:上丁 2C *c工率我圖5.2.2-4 H型鋼拔出同

10、步注漿袖閥管位置詳圖出頭尹濾甑國(guó)區(qū)邊線hJLjrJ&1一f63構(gòu)周管注系圖5.2.2-5 加固體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間注漿圖迸入6T層若土層In(5)水平抽芯檢測(cè)盾構(gòu)隧道洞門(mén)抽芯10個(gè)檢測(cè)探孔，探孔深度1700mm,探孔穿透圍護(hù)結(jié)構(gòu)和端頭井三軸 攪拌樁遺留夾心餅干層，觀察滲水情況。對(duì)端頭井盾構(gòu)洞門(mén)滲漏水采取措施以后，在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞、出洞及洞門(mén)環(huán)封堵各施工環(huán)節(jié)中，進(jìn)一步對(duì)“盾構(gòu)隧道洞門(mén)封堵墻+袖閥管法綜合注漿技術(shù)”加固效果進(jìn)行了確認(rèn)，其活動(dòng)目標(biāo)完成情況取得以下效果（見(jiàn)表5.2.2-1和圖522-6）:盾構(gòu)隧道洞門(mén)封堵墻+袖閥管法的注漿工法可行，實(shí)現(xiàn)了 SMM法樁起拔過(guò)程中盾構(gòu)洞門(mén)滲漏水率為0,盾構(gòu)洞門(mén)水平

11、探孔取芯滲漏水率為0的目標(biāo)。表5.2.2-1滲漏項(xiàng)目驗(yàn)收表序號(hào)項(xiàng)目對(duì)策措施落實(shí)情況檢驗(yàn)方法目標(biāo)值實(shí)際值1滲漏水堵漏依據(jù)設(shè)計(jì)、規(guī)范完全 實(shí)施24h值班觀測(cè)涌泥沙率0大里清水，無(wú) 泥沙2封堵墻施工依據(jù)設(shè)計(jì)、規(guī)范完全 實(shí)施值班觀測(cè)涌泥沙率0大里清水，無(wú) 泥沙3H型鋼起拔依據(jù)設(shè)計(jì)、規(guī)范完全 實(shí)施值班觀測(cè)涌泥沙率0微量清水，無(wú) 泥沙4袖閥管注漿 施工依據(jù)設(shè)計(jì)、規(guī)范完全 實(shí)施值班觀測(cè)滲漏水率0滲漏水率05抽芯探孔依據(jù)設(shè)計(jì)、規(guī)范完全 實(shí)施取芯觀測(cè)（10）滲漏水率0滲漏水率0-堵沂用堵墻堵工H里!都肥擄袖閥官注漿抹.圖5.2.2-6采取措施各階段涌水涌沙量曲線圖.材料與設(shè)備主要施工材料與設(shè)備見(jiàn)表6.1。表6.

12、1主要施工材料與設(shè)備表序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1鋼筋網(wǎng)片B12雙層雙向鋼筋網(wǎng)2t2商品混凝土C3023m33雙液漿水玻璃與水泥漿配比在1 : 1.151: 1.5,同時(shí)水 灰比按照0.8的水泥漿，采 用35波美度水玻璃。以實(shí)際注漿壓力控制4聚氯乙烯塑料袖閥管?631200m5雙液注漿泵機(jī)ZKSY90-125 型1臺(tái)66高速制漿機(jī)JW-600 型1臺(tái)7引孔機(jī)小型引孔機(jī)1臺(tái)8H型鋼液壓起拔器900T靜壓油缸起拔器1套935T汽車(chē)吊SCT500C1臺(tái)10模板、腳手架?48,20mm竹膠板根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況11取芯機(jī)Z1Z-CF02-180 型1臺(tái)12圓木塞?50mm20根.質(zhì)量控制工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)地下工程防水

13、技術(shù)規(guī)范GB50108-2008。注漿工程防水技術(shù)規(guī)范GB50108-2001。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ138-2001。地下工程滲漏治理技術(shù)規(guī)程 JGJ/T212-2010。地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50208-2011。具體實(shí)施過(guò)程中質(zhì)量保證措施本工法中，質(zhì)量控制的重點(diǎn)是臨時(shí)封堵墻施工、引孔和袖閥管安裝、H型鋼拔除過(guò)程中孔隙同步注漿、盾構(gòu)端頭井加固體和圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間加固體袖閥管法注漿。臨時(shí)封堵墻鋼筋網(wǎng)片尺寸隨洞門(mén)環(huán)弦長(zhǎng)位置變化，鋼筋下料過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照下料單技術(shù)交底尺寸下料，鋼筋綁扎安裝過(guò)程中兩端抵靠洞門(mén)圈鋼環(huán)后焊接固定后，鋼筋保持橫平豎直，臨時(shí)封堵墻分層澆筑，澆筑過(guò)程中振搗密

14、實(shí)。水玻璃與水泥漿配比在1: 1.151: 1.5,同時(shí)水灰比按照 0.8的水泥漿，采用 35波美度0.2Mpa,每根袖閥管注漿量不宜少于 0.23m 3。H型鋼起拔后注漿量依據(jù)實(shí)際注漿壓力控制。注漿過(guò)程中必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和質(zhì)量檢驗(yàn)，其主控項(xiàng)目包括原材料檢驗(yàn)、 注漿體強(qiáng)度、注漿施工順序等。一般項(xiàng)目包括各種注漿材料稱量誤差、注漿孔位、注漿孔深、注漿壓力、注漿流量等。注漿施工情況必須如實(shí)和準(zhǔn)確記錄，應(yīng)有壓力和流量記錄，采用自動(dòng)流量和壓力 記錄儀。施工中要對(duì)資料及時(shí)進(jìn)行整理分析，以便指導(dǎo)注漿工程的順利進(jìn)行，并未驗(yàn)收工作做好準(zhǔn)備。.安全措施認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針，根據(jù)國(guó)家

15、有關(guān)規(guī)定、條例， 結(jié)合施工單位實(shí)際情況和工程具體特點(diǎn)，形成安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)， 執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級(jí)人員的職責(zé)， 抓好工程的安全生產(chǎn)。 施工前，施工人員要根據(jù)具體的工序?qū)κ┕ぐ嘟M 進(jìn)行安全技術(shù)交底，班組長(zhǎng)每天上班對(duì)全班工人要進(jìn)行上崗安全交底。鉆機(jī)、H型鋼起拔器等在調(diào)試正常后方開(kāi)機(jī)施工。施工中，電動(dòng)機(jī)械及照明電，設(shè)有良好的接地裝置及安全保護(hù)罩。鉆機(jī)注漿泵及高壓管路必須試運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)機(jī)械性能和各種閥門(mén)管路，壓力表完好后，方準(zhǔn)施工。每次注漿前，要認(rèn)真檢查安全閥、壓力表的靈敏度，并調(diào)整到規(guī)定注漿壓力位置。特種作業(yè)人員必須持證上崗，焊接作業(yè)人員在作業(yè)前必須取得現(xiàn)場(chǎng)合格的個(gè)人焊接 取樣檢測(cè)報(bào)告，方可進(jìn)

16、行正式作業(yè)。作業(yè)面配備必要的消防設(shè)施。編制針對(duì)性的涌水專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配備必要的應(yīng)急物資。.環(huán)保措施環(huán)境保護(hù)執(zhí)行法律、法規(guī)中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法。中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法。中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法。認(rèn)真執(zhí)行公司建筑施工噪聲防治辦法?，F(xiàn)場(chǎng)易產(chǎn)生噪聲的鉆機(jī)等機(jī)械設(shè)備四周 應(yīng)搭設(shè)工作棚，做好噪聲圍擋屏障。在確保注漿效果的前提下，盡量降低注漿壓力和流量，降低孔隙水壓力的突增量， 有利于孔隙水壓力的消散。采用由建筑物或管線的近端向遠(yuǎn)端推進(jìn)的施工順序，將施工引起的附加地內(nèi)壓力向 遠(yuǎn)側(cè)引導(dǎo)。控制周邊環(huán)境影響最重要的是對(duì)注漿進(jìn)行嚴(yán)格的信息化施工管理，即在施工期間對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)密的觀測(cè)和監(jiān)

17、測(cè)，并將相關(guān)信息及時(shí)的傳遞至施工方面，施工方面及時(shí)對(duì)信息進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)施工工藝、技術(shù)參數(shù)、施工順序、施工速度等進(jìn)行調(diào)整。.效益分析經(jīng)濟(jì)效益本項(xiàng)目新增利潤(rùn)主要體現(xiàn)在：針對(duì)西端頭盾構(gòu)井右線洞門(mén)圈SMM法樁H型鋼起拔回收后滲漏水的問(wèn)題，研究采用盾構(gòu)隧道洞門(mén)封堵墻和袖閥管法綜合注漿施工工法。改進(jìn)的盾構(gòu)隧道洞門(mén)滲漏水結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其施工對(duì)環(huán)境污染少、水文地質(zhì)情況針對(duì)性強(qiáng)，并提高了盾構(gòu)進(jìn) 出洞安全系數(shù)、縮短H型鋼租賃周期，降低了施工成本， 施工成本可控制在 6萬(wàn)元以內(nèi)，綜 合效益顯著。主要經(jīng)濟(jì)效益分析如下：經(jīng)濟(jì)效益=H型鋼租賃費(fèi)+ (對(duì)策表費(fèi)用 Max-對(duì)策實(shí)施費(fèi)用)+風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用+管理費(fèi)用 =44.

18、3 萬(wàn)元+ (19.1-11.8 )萬(wàn)元+100萬(wàn)元+20萬(wàn)元 =171.6 萬(wàn)元。社會(huì)效益通過(guò)采用該技術(shù)妥善解決了現(xiàn)有地鐵基坑SMM法樁基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、盾構(gòu)隧道端頭井加固體、加固體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間縫隙處理及SMWE法樁H型鋼起拔回收后滲漏水的問(wèn)題，可徹底根治漏水現(xiàn)象，無(wú)后期隱患。該技術(shù)因施工技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著，治理效果良好，已 被公司指定為推薦使用技術(shù)，并為類(lèi)似地鐵施工項(xiàng)目提供了借鑒和參考。.應(yīng)用實(shí)例無(wú)錫地鐵2號(hào)線07標(biāo)該工法主要在 2012年12月提出并進(jìn)行研究，并于 2012年12月至2013年1月應(yīng)用于無(wú)錫地鐵2號(hào)線07標(biāo)友誼路站西端頭端頭井型鋼拔出防滲漏水處理中。該端頭井基坑深度為11.9m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用 SMM法樁，樁長(zhǎng)2