中铁二十二局轨道工程有限公司
摘要：随着交通事业的发展，国内地铁车站建设工程增加，依据管幕预筑法施工，能够减少外部因素对地铁车站周边土体的影响，降低沉降现象发生概率，在施工全过程中，向周边土体注浆，是管幕预筑法应用核心举措。但是，在这里需要注意，利用注浆工艺开展作业期间，既要加固车站周边土体，确保其不发生沉降现象，还要关注工艺止水效果，同时尽量减小钢管外壁侧摩阻力，进而提高施工作业水平和效率。本文将以地铁车站坪山围站为例，以管幕预筑法对注浆工艺的要求为出发点，开展各种注浆浆液性能特点的研究工作，以期探索管幕预筑法施工背景下，注浆技术新的应用思路，实践中取得更好的施工效果。
关键词：地铁车站；管幕预筑法；施工；注浆技术
坪山围站是深圳轨道交通16号线和14号线的T型换乘站。两站设置联络线，位于深汕公路、坪山大道与建设路十字交叉口下方。14号线站沿坪山大道南北方向敷设，16号线沿深汕公路东西方向敷设。14号线站东南象限为和平社区3~7层民房，距离基坑6~7m；车站中部换乘节点基坑与东侧民房冲突；车站东北象限密布1~3层民房距离基坑21~42m；西北象限为飞东工业村；西南象限为国家三级古树，密集的民房及坪山电信机楼，车站东侧及小里程端月80m处为现状坪山河，车站大里程端约90m处为现状飞西河。上述是开展坪山围站施工之前，我们了解的情况，能够为后续管幕预筑法施工及注浆技术应用提供参考依据。
1•线路概况
14号线站为地下两层双柱三跨岛式站台车站，全长377.4m，车站有效站台宽14m，标准段结构宽度23.4m。车站为平坡车站，通过底板坡度找坡满足排水要求。
16号线站为地下三层双柱三跨岛式站台车站，全长347.5m，车站有效站台宽14m，标准段结构宽度23.6m。车站为平坡车站，通过底板坡度找坡满足排水要求（如图一所示）。
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图一（16号线站主体围护结构横剖面图）
2•施工现场水文地质条件
根据其赋存介质的类型，本站地下水类型主要有二种类型：一是松散岩类孔隙水，主要赋存于第四系松散地层中；另一类为基岩裂隙水，主要赋存于块状强风化、中等风化带中，略具承压性。首先，松散岩类孔隙水主要分布在第四系残积层中，场地内大部分地段均有分布，属松散土层的孔隙水，主要由大气降水补给，排泄方式有蒸发和地下迳流。勘察期间稳定水位埋深2.9m~4.8m，稳定水位标高36.17~37.09m。其次，基岩裂隙水广泛分布于基岩的块状强风化～中等风化带裂隙中，透水性和富水性因基岩裂隙发育程度、贯通度、以及与地表水源的连通性等情况而变化，稳定水性一般高于含水层顶面。主要由大气降水、孔隙水补给，排泄方式为地下迳流。因地层分布的不均一性、岩土层富水性及透水性的差异导致基岩裂隙水局部具微承压性。
勘察期间测得地下水位埋深2.9-5.9m，标高34.76m～38.36m。根据地区经验，地下水位的年平均变化幅度为0.5m～2.0m。本站地下水对混凝土结构腐蚀等级为微。优点：地质复杂，基坑较深，后期侧墙渗漏不可避免，注浆提前预埋竖向注浆管，节省钻孔人工费、大大缩短工期。
3•管幕预筑法施工中不同注浆技术的应用
3•1掌子面先导管超前注浆技术
采用该注浆技术时，应根据现场水文地质条件，具有针对性制定注浆方案，如不及时进行止水处理，那么顶管内掌子面前端土体容易发生涌水，进而引发水土流失、土体坍塌等问题，为了提高顶管中掌子面安全性，降低沉降发生概率，每次钢管内掘进前，都一个针对导管前端掌子面进行注浆止水。由此可见，采用掌子面先导超前注浆技术的最终目的是止水，向地层注入浆液以后，浆液短时间内凝结，地下水进入管内的通道被阻断，同时需要合理控制凝结强度，以便于后期钢管内掏土工作。根据注浆施工要求，进行下一步砂浆配比工作，一般情况下，水泥砂浆配比基准为1：2，之后加入一定量水玻璃，为了确保其强度，需要开展抗压强度试验，注浆施工中浆液有水玻璃、水泥配比形成。最后，施工中超前注浆深度为1.5m左右，实施注浆工作前，先导管内残土得以保留，形成自然土塞，以防掌子面土体塌陷。
3•2标准管外同步注浆技术
先导管刃口直径相对较大，顶管后标准管外侧位置有空隙，如果不及时填充空隙，那么顶管周边土体容易发生变形，进而导致沉降，对周边诸多地下管线安全造成威胁。因此，将浆液注入到其中，能够起到加固的作用，但是施工现场由水泥-水玻璃浆液、纯水泥浆等普通浆材，无法有效凝结，即便能够凝结，但时间受限，浆液注入到管内快速凝结，会导致钢管内部堵塞，从而顶管难度大大增加，甚至无法继续顶进。所以当前必须找到新的浆液，顶管施工前不会凝结，或凝结强度较小，降低顶管阻力，直至顶管完成后浆液彻底凝结，得以加固地层，起到预防土体沉降作用。
同步注浆技术具有减小管壁阻力，填充加固的作用，但普通浆液无法满足施工要求，根据以往同步注浆经验，有工程单位通过膨润土浆液开展工作，取得了一定成效。实践中，浆液由管道向钢管壁上的注浆孔输送到土体当中，过程中钢管周边触变泥浆套形成，顶管时管壁与土的阻力降低，从而施工中医膨润土浆液作为注浆材料。根据现场试验结果表明，浆液由膨润土、水泥配比制成，浆液粘度应在30s以上，并且提前制造膨润土浆液，使膨润土颗粒在水中得到充分浸泡，不断膨胀，做好注浆用孔口管和阀门设置工作，完成注浆后及时关闭阀门。
3•3其他注浆施工技术
完成顶管工作后，钢管周边会受到施工的干扰，从而产生缝隙，开展地铁车站主体结构施工前，还需要再次注浆加固钢管周边土体。与此同时，盾构过站时，下部钢管层之间无法有效连接，还是零散状态，这时候盾构过站钢管局部会产生位移。因此，顶管完成后应依据实际情况，加固相应区域土体。其次，切割相邻钢管间管壁，土体会出现滑落现象，从而止水钢板焊完后，钢板背面有小范围空洞产生，所以止水钢板焊完后，应对钢板背后进行注浆加固处理。除此之外，完成管廊内混凝土浇筑工作后，混凝土固结期间体积减小，钢管顶部混凝土产生缝隙，也需要注浆加固处理。基本形成主体结构后，从经济角度出发，适当延长固结诗经对后续施工不造成影响，从而可以选用选水泥浆液，浆液由水灰1：1配比组成。最后，这里注浆范围和注浆管设置十分重要，在相邻钢管定金到位后，本次注浆施工正式开展，车站主体结构外上7层钢管、下部5层钢管周边土体位置，是注浆主要区域，为了提高注浆技术使用效果，可以结合多种工艺同时施工。
总结语
综上所述，新时期背景下，地铁车站工程不断增多，施工工艺、技术也为人们所重视，管幕预筑法是注浆施工的重要组成部分，对施工质量具有直接影响，贯穿在顶管施工、钢管切割、钢管内掌子面开挖全过程中，本文以深圳轨道交通16号线和14号线的T型换乘站坪山围站施工工程为例，进行了多次试验，可以发现新型浆液配比下，注浆工艺应用效果得以提升，并且注浆工艺的改进，具有降低钢管与周边土体之间摩擦阻力的作用，顶管施工水平和进度也大幅度提高，从而可见，地铁车站施工中，管幕预筑法注浆技术的应用具有积极意义。
参考文献：
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