袁志军
中铁二十二局集团有限公司 北京 100043
摘要:地铁施工中，周边建筑物和地下管线的沉降，是决定施工顺利进展重要因素，施工单位在施工前期，充分调查周边环境，对地上构筑物和地下管线现状进行摸排，研究可行的加固保护方案，以保市政管线及建筑物安全。砂卵石地层采用应用较为普遍的深孔注浆工艺，可以确保开挖时地表沉降量在可控范围之内，进而确保地上构筑物及地下管线安全。
关键词:地铁；深孔；加固；建筑物；管线
引言:暗挖车站一般是规划在周边建筑物、地下管线繁杂且拆迁难度很大的城市地段，本文引用的工程实例为地下二层标准车站，采用PBA工法施工，工程地质为砂卵石地层，地下水位位于车站底板以下，车站周边主要管线为1条φ900的污水管、1条800mm的雨水沟，两条管线均为上世纪90年代修建的混凝土管沟，渗漏较为严重，可承受地表变形影响极小，暗挖作业中管线安全和地下开挖面安全风险极大。此外还有燃气、上水管等重大管线。本文结合该项目工程实际，浅析应用深孔工艺加固地层以保证重大管线在地铁暗挖工程施工中安全保护措施。
一、车站施工风险分析及处理方案
（一）车站小导洞开挖风险
车站采用PBA工法施工，存在多个导洞同时施工的可能，砂卵石地层自稳能力差，开挖时极易扰动，引发土体坍塌风险。或施工过程中拱顶、拱脚不密实，随着时间累加形成累计沉降，导致地表发生沉降，从而危及地表管线及构筑物安全。
（二）周边环境风险
地铁工程一般位于繁华的城市地区，在地铁施工周边，有大量居民楼。有些居民楼修建于上世纪80年代90年代，这些结构都是以砖混型的结构为主，对于地基变形都比较敏感，如果控制不好就会出现墙体的变形开裂，甚至产生一些重大的风险。
（三）风险处理方案
为避免产生沉降风险，严格遵守暗挖施工作业方针，施工前对管线渗漏情况详查，并对其下方的空洞或水囊进行注浆处理，加强超前加固的实施和检查，开挖时严格控制导洞的开挖步距、支护方式、支护时效、开挖面封闭时间。施工过程加强施工监测，掌握沉降变化信息，并进行数据研判，及时对可能发生的风险做出处理方案，避免风险事故发生。沉降高级别预警后，也可以采用深孔注浆的方法对沉降量较大的构筑物或管线进行单独加固处理。
二、深孔注浆加固地层的特点
深孔注浆技术的主要特点是：应用范围广、地层加固可靠、施工周期稳定。深孔注浆加固可应用于对重地层，尤其是砂卵石地层使用深孔注浆可以解决常规超前小导管注浆和管棚加固地层时的弊端，小导管在特殊地层中难以打设无法起到加固地层的作用。加固效果可探孔检测，必要时可进行补浆处理，可靠性较高；施工作业周期稳定，一次加固土体范围较长、能保证开挖面土体整体稳定，对工期干扰因素较小。可以根据加固土体的情况调整注浆量和浆液配比，从而控制施工成本。
三、深孔注浆工艺关键技术
（一）注浆加固设计
使用二重管注液加固工程措施， 封闭掌子面后标注注浆孔位，钻机就位后，进行二重管无收缩双液注浆施工。注浆管采用二重管钻杆，每根钻杆长2m，钻杆要旋紧保证密闭不漏浆液。加固范围为初支结构外1.5m初支结构内0.5m。一般土体加固长度为10m，开挖长度为8m；施工时，钻机的钻进角度，钻杆深度，注浆孔的数量、位置，钻机运转速度等信息可根据加固土体的要求进行调整。
.png)
二重管钻机注浆顺序图
后续循环深孔注浆示意图
（二）注浆材料
注浆材料主要为水泥和水玻璃，材料要求及规格以及配合比见下表。根据现场实际，配制出来的化学浆液（酸与水玻璃）凝固时间在4～6秒左右，水泥、水玻璃初凝时间为15～25秒左右。
.png)
（三）深孔注浆工艺控制要点
1、设计注浆压力为0.5～1.0MPa，然而遇到年代久远的管线和构筑物，尤其临近车站主体开挖方向的，应根据实际情况控制注浆压力，防止注浆压力过大，引起土体起拱造成管线变形或破裂，管线下方注浆压力应相应减小，可将压力调整为0.3～0.8MPa，且需要低压匀速注浆，压力达到0.8MPa时，需持续1分钟时，应进行起杆。
2、加密沉降监测，管线沉降值发生变化时，应停止注浆，并分析原因，做好应急处置准备。
3、同时严格控制注浆压力，密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆出时应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。
4、注浆控制在15～20升/分钟，钻杆回抽幅度：约15～20厘米。
5、钻孔成孔质量控制标准见下表：
四、深孔注浆施工保护管线的关键技术
注浆浆液选用C?S（水泥、水玻璃）双液浆与化学浆液结合的方式，注浆施工顺序依次为：外圈-内圈-补注外圈，同一圈自下而上间隔进行，浆液凝固时间：2～4分钟，为速凝注浆。
⑴注浆：将注入材料施加压力，可以实现水平渗透效果。在进行阶梯回抽喷射时，一般以0.2～0.5m为一区段。
⑵堵孔：采用粘土或其他材料封堵注浆孔，防止浆液流失。
⑶冲洗注浆管：注浆完成时，注浆管应采用清水冲洗，废水需采取适当措施进行处理，保证排出水不污染环境，注意文明施工。
⑷注浆结束标准和注浆效果评定：
a、注浆压力逐步升高、且达到设计终压以后继续注浆10分钟。
b、检查孔：工作面设置2-3个预注浆孔，并检查孔内的出水量。
c、注浆效果检查：注浆结束后在分析资料的基础上进行注浆效果检查，采取钻孔取芯或者探挖探查孔进行浆液填充情况检查，检查孔内出水量不大于0.2升/分钟,任何一处的漏水量不大于10升/分钟；或进行压水测量试验，在1.0Mpa压力下检查孔进水量应小于10升/分钟，否则进行补孔加密注浆。注浆结束后注浆钻孔及检查孔应封堵密实。
五、施工的注意事项
1.施工注意事项
（1）注浆浆液配合比应根据地质条件进行调整比，严格控制注浆比，保证注浆加固质量。
（2）注浆之前，应进行胶凝时间测试实验，如达不到要求应重新调整配合比。
（3）注浆过程中做好注浆量、注浆时间等要素的施工记录。
（4）浆液配置随配随用，配置完的浆液应在规定时间内用完。
（5）注浆平台的搭设应稳固可靠，保证注浆打孔及退管时候稳定性、和准确性。
（6）注浆作业应加强对注浆软管和接头的完好性、可靠性检查，作业人员应有完善的保护用具
2、安全注意事项：
（1）施工人员作业时必须做好安全保护措施，穿戴好安全防护用品。
（2）施工工人在施工现场严谨抽烟，不得携带打火机等危险用品。
（3）作业人员在作业前检查注浆设备运转情况，严格检查钻杆及注浆管质量，以免钻杆断裂或注浆管破裂引起不必要的伤害。
（4）地上构筑物和开挖面以上管线应加强监测，技术管理人员每天对施工记录、监测数据进行分析，对于异常数据和异常情况应及时做出判断，制定应急处理措施。
五、结束语
地上构筑物和周边管线保护是地铁施工中重点研究的课题，如何保证地上构筑物和管线安全、同时使工程顺利开展，避免施工安全风险，是地铁建设者一直探索的主要方向，应用深孔注浆技术加固土体使土体形成拱形保护壳，可以很好的保证开挖面安全，也可以解决暗挖施工引起的地表沉降，确保上构筑物和地下管线安全。
参考文献：
[1] 马艳娟,盛超. Peck法在地表沉降中的应用综述[J]. 价值工程,2018,37(34):259-262.
[2]齐超. 地铁隧道暗挖施工中深孔注浆技术的应用[J]. 设备管理与维修,2018,(21):119-120.
[3] 陆春宁. 隧道施工风险评估关键技术研究[J]. 西部交通科技,2018,(10):179-182.
[4] 胡高鹏.北京地铁8号线二期工程下穿奥海湖施工技术[J];市政技术;2011年04期
[5] 王亮.北京地铁宋家庄枢纽站设计特点、难点、亮点(科技突破点)分析[J];科技促进发展(应用版);2010年06期
[6]张燕玲.帷幕注浆施工技术总结[J];科学之友(B版);2007年05期.