暗挖工程官超前支護及注漿加固技術

1、暗挖工程超前支護及注漿加固技術摘要:超前支護及注漿加固是暗挖工程施工中非常關鍵的環(huán)節(jié),本文主要介紹北京地鐵五號線4個暗挖標段超前支護及注漿加固實施情況,以期為類似城市暗挖工程施工提供參考。關鍵詞:暗挖;超前支護;注漿加固1工程概況 北京地鐵五號線02標(劉家窯站蒲黃榆站區(qū)間、蒲黃榆車站)、03標(蒲黃榆站天壇東門站區(qū)間、天壇東門站)、04標(天壇東門站磁器口站區(qū)間、磁器口站)、05標(崇文門站)采用淺埋暗挖法施工。其中蒲黃榆站采用22.6m寬大跨度單拱單柱雙層暗挖結構,天壇東門站采用23.87m寬大跨度三拱兩柱雙層暗挖結構,磁器口站采用21.87m寬大跨度三拱兩柱雙層暗挖結構,崇文門站采用24

2、.2m寬大跨度三拱兩柱雙層暗挖結構,車站覆土厚度49m;區(qū)間采用5.8m6.3m馬蹄形斷面結構,區(qū)間覆土厚度1215m。 車站開挖采用中洞法分塊開挖,區(qū)間采用上下臺階法開挖。工程經過地層包括粉質粘土、粉細砂、中粗砂、砂卵石層。由于暗挖工程均處于鬧市區(qū),沉降控制非常關鍵。2 超前支護及注漿加固技術2.1 現場實施情況2.1.1 超前地質探測 全線暗挖車站及區(qū)間開挖施工過程中為提前探測前方地質及滲水情況,均進行超前地質探測。探測采用的方法見表1。2.1.2超前管棚 暗挖地鐵開挖洞室跨度相對較大,施工中超前支護采用多樣化的超前管棚支護,采用的超前管棚主要類型如下。 02標采用114mm單根長146.

3、6m管棚,共103根;03標采用108mm單根長18m管棚;04標采用108mm單根長10m和18m管棚;05標采用108mm單根長27m管棚, 600mm單根長36m管幕, 377mm單根長36m管棚。2.2超前管柵施工技術 舉例:單根長146m114mm超前長管棚。(1)設計參數。 02標段超前長管棚沿蒲黃榆車站拱部環(huán)向布置,環(huán)向間距0.3m,縱向貫通車站拱部,單根長146m,共103根,管棚采用1145mm鋼管。(2)工藝流程。 工藝流程見圖1。(3)施工方法。 采用水平定向鉆機從東南結合部往東北結合部一次性施做導向孔,從東北往東南回擴孔拖管,鋼管單節(jié)長6m,接頭采用絲扣連接。為防止施工

4、管棚串管,施工時從拱頂往下間隔施工。(4)使用設備、儀器。 超前長管棚施工主要設備、儀器:fdp-15d水平定向鉆機、eclipse無線導向系統(tǒng)和地磁地下定位系統(tǒng)、ub-8型砂漿泵。(5)工效。 由于蒲黃榆車站拱部超前長管棚位于交通繁忙的蒲黃榆主路下,導向孔鉆進采用無線導向系統(tǒng)時必須在晚間23點到第二天7點之間;施工速度根據地層及管棚埋深不同施工效率不同。 當管棚埋深在10m內,采用無線導向系統(tǒng)時,粘土層中鉆進一根管棚(l=146m)需24h左右;砂層中鉆進一根管棚需33h左右。 當管棚埋深在10m以下,采用地磁地下定位系統(tǒng)時,管棚位于中粗砂層中,鉆進一根管棚(l=146.6m)需38h左右。

5、(6)管棚注漿。 管棚注漿設備:ub-8型砂漿泵,最大工作壓力6mpa,最大排量8m3/h,最大水平輸送距離250m。 注漿方向:東南車站結合部往東北車站結合部,一次性灌注。 管棚鋼管漿液擴散孔布置:縱向300mm間距梅花型鉆10mm漿液擴散孔,環(huán)向3排。 漿液:水泥漿,外摻少量微膨脹劑,配合比水泥水膨潤土鋁粉=10.80.050.001;注漿壓力在1.5mpa左右。(7)效果。 施工管棚設計注漿數量2.9m3,實際注漿數量基本在3.5m3左右。2.3超前導管施工 超前小導管設置在車站、風道、區(qū)間、出入口通道拱部,區(qū)間拱部超前小導管單根長l=3m,其余拱部超前小導管單根長l=2.5m。(1)工

6、藝流程(見圖2)。 首先按設計測量定位,然后采用煤電鉆孔,成孔檢查后采用風鉆頂進鋼管,噴射5cm厚混凝土封閉掌子面,最后進行漿液壓注。(2)使用設備。 鉆孔采用煤電鉆或氣動風鎬、吹管(自制25mm鋼管),注漿采用ub-8型砂漿泵及kby-50/70雙液注漿泵。(3)工效。 車站2.5m長小導管施工一根需6min,區(qū)間3m長小導管施工需7min。 壓注一根小導管需6min。(4)管的布設參數。 車站超前小導管沿起拱線上按0.3m間距環(huán)向布置,每環(huán)104根;縱向每兩榀鋼架布設一排,即每排小導管縱向間距1m。 風道、出入口、通道沿拱部120范圍環(huán)向按0.3m間距布置,風道拱部每環(huán)43根,結合部每環(huán)3

7、7根,縱向每兩榀鋼架布設一排,即每排小導管縱向間距1m。 區(qū)間在拱部環(huán)向按0.3m間距布置,每環(huán)25根,縱向每兩榀鋼架布設一排,即每排小導管縱向間距1.5m。小導管采用323.25mm鋼管,鋼管上縱向孔眼間距15cm,孔眼直徑8mm,頂部制作成錐型,尾部焊箍;上仰角控制在710。(5)小導管注漿。 區(qū)間砂層壓注化學漿液,配合比:稀硫酸水玻璃=168。 車站水泥砂漿配合比:水泥砂水=10.50.7。車站水泥水玻璃雙液漿水泥漿水灰比1.2510.51,水玻璃模數2.42.8,水玻璃濃度使用范圍3045,水泥水玻璃=11(體積比)。注漿壓力:0.50.8mpa。(6) 注漿效果。 拱部小導管注漿完成

8、后,在拱部形成一個固結保護層,延長圍巖自穩(wěn)時間。保證下一循環(huán)開挖支護施工過程中不出現坍塌,使圍巖自穩(wěn)時間在4h以上。 地面注漿起到填充加固地層不密實土體的作用,對掌子面封閉注漿起到加固圍巖的作用,保證在開挖時不發(fā)生坍塌,延長圍巖自穩(wěn)能力。2.4拱背回填注漿 拱背回填注漿主要對初期支護背后土體進行回填加固;回填注漿管采用323.25mm鋼管。在距開挖封閉成環(huán)掌子面3m后進行拱背回填注漿。(1)工藝流程(見圖3)。(2)使用設備。 ub-8型砂漿泵。(3)工效。 漿液壓注時間為1060min不等。(4)管布設參數。 拱背回填注漿管采用323.25mm鋼管,鋼管深入初期支護背后。 區(qū)間每環(huán)設3根,l

9、=0.5m,縱向間距6m,梅花型布置。 風道每環(huán)設7根,l=0.6m,縱向間距1m,拱部3根,兩側各2根。 結合部每環(huán)設9根,l=0.6m,縱向間距1m,拱部3根,兩側各3根。 車站每環(huán)設6根,l=0.9m,縱向間距1m。 出入口及通道設5根,l=0.6m,縱向間距3m,拱部1根,兩側各2根,梅花型布置。(5)回填注漿。 采用11水泥砂漿;拱部注漿壓力0.8mpa,邊墻注漿壓力0.5mpa。(6)注漿效果。 拱背回填注漿后相應地段地表沉降及拱頂沉降明顯減緩。3 體會3.1 超前支護及注漿加固存在的問題 (1)現場地質探測布孔不規(guī)范,不能充分反映前方地質情況;對前方地質定性分析不足,不能充分指導

10、后續(xù)施工。 (2)管棚注漿工藝落后,漿液擴散情況差,砂層中易發(fā)生溜空現象;傳統(tǒng)施作管棚的方式精度較差,單次施作長度太短,設備對現場環(huán)境要求高,在施作過程中,每次均須上挑形成工作室,存在較大的風險。 (3)車站部分施工過程中,小導管的仰角普遍過大,小導管的作用發(fā)揮不充分;現場動態(tài)管理不夠理想,超前支護不能因地質情況的改變而改變,常造成資源浪費;注漿工藝落后,漿液擴散不均勻,對注漿效果缺乏控制及驗證。 (4)注漿管的布設缺乏統(tǒng)一標準;現場回填注漿存在不夠及時的現象;注漿壓力無統(tǒng)一標準,個別注漿壓力過高,易造成結構破壞。3.2 建議 (1)從現場實際情況看來,對于北京這種地質情況,采用洛陽鏟進行超前

11、地質探測是一種簡便可行且十分有效的方法。 布孔:每工作面布置3個孔,拱頂一處,兩側拱腳以上1m拱腰各布置一處。 打孔:采用洛陽鏟。 探測長度:每次探測長度5m,每開挖3m探測一次。 分析:采取定性分析。(2)超前管棚。 從管棚施工情況分析,對于受力情況復雜部位,通過重要建構筑物時,對沉降要求較高的地方,超前長大管棚是一種十分有效的支護手段。 1進一步研究改進長大管棚的注漿工藝,改善漿液的擴散效果,提高長大管棚對不同地層的適應性;2推廣應用新的先進的管棚施工工藝,提高管棚施工精度;3對車站等大斷面施工,由于其沉降較難控制,可推廣采用長管棚的支護方式;4有條件時管棚宜一次性貫通拱部,避免施工過程中

12、多次挑高;5從經濟角度考慮,150mm以上的大管棚應慎用,150mm以下的管棚,其成本較為適中,可廣泛采用。(3)超前導管。各標施作小導管情況基本相同,小導管各項指標建議如下:1小導管宜采用323.25mm鋼管; 2拱部小導管布置間距通常為環(huán)向0.3m,縱向搭接11.5m;3鋼管前端制作成錐形(長10cm),尾部焊箍,鋼管從尾部0.8m開始鉆68的梅花型孔,孔眼間距0.15m;4注漿前宜先噴5cm厚噴射混凝土封閉掌子面,并在管口設止?jié){塞;5超前導管在砂層中宜壓注化學漿液;6注漿壓力宜控制在0.20.5mpa之間;7粘土層中可不施作注漿小導管,或改為施作鋼釬;8對于北京的地質情況,采用煤電鉆和吹

13、管施作小導管是合適的選擇。(4)拱背回填注漿。 拱背回填注漿是十分必要的,各項指標建議如下:1拱背回填注漿管宜采用323.25mm鋼管,鋼管可不鉆孔;2回填注漿管不宜深入初期支護背后土體,僅深入土體0.050.1m即可;3回填注漿漿液首選水泥砂漿,當有滲水的情況下,可考慮采用水泥水玻璃雙液漿;4回填注漿壓力不應太大,應控制在0.20.3mpa左右;5拱背回填注漿應及時,當初期支護成環(huán)35m時,就應進行第一次拱背回填注漿,同時應結合監(jiān)測資料確定二次注漿時間;6拱背回填注漿應反復進行,二次注漿必須重新打設注漿管;7回填注漿管的布設可考慮縱向間距3m左右,梅花形布置。下面是贈送的經典語錄和搞笑語錄，

14、不需要的朋友可以下載后不急刪除！謝謝！ 【感人的話】要學會感恩、同情、寬容、忍耐、積極與真誠。希望是心靈的一種支持力量.逆境的回饋，使生命將更加精彩而富足. 【感人的話】每個人的好運跟壞運都是分配好的，雖然我的好運沒有別人多，所以只要是一點點好事，我就非常感恩了。 【祝福的話】這里有一本你當年用過的筆記，它有點兒泛黃了，書頁里夾著的話也早已沒了香氣，卻還是謝謝你把它借給了我。今天的我們已經分開，卻依然是朋友。還是要跟以前一樣，我聽著你的述說，看著你笑，看著你難過委屈去安慰你。我會把祝福寫在這本筆記里，在那多枯黃的花的旁邊，我會寫下我的祝福：祝福你過得好！祝福你過得比我好！然后，將它寄給你。不要

15、哭泣，你。 【表白的話】愛你是一個念頭，愛你是一種沖動，愛你是一種宿命，只屬于我的宿命。愛你是一段旅程，愛你是一場幸福的長跑，愛你是一路沐浴陽光，愛你是一徑的花香。愛你，是睡覺呼吸一般的自然！請，給我你的愛。 【有哲理的話】世上有三種人：一是良心被狗吃了的人，二是良心沒被狗吃的人，三是良心連狗都不吃的人. 【激勵人的話】如果你看到面前的陰影，別怕，那是因為你的背后有陽光。 【感人的話】 一身白衣為你洗盡鉛華，白衣白發(fā)白勝雪，捧一卷古墨，盈襲暗香，我踏著平平仄仄的長長短短，款款步入風情萬種的宋詞里。溪邊桃紅青染，流水潺潺，柳絲隨風絮，我在桃花下寫著紅箋小字，一抹嫣然回眸，驚落了桃花，也驚落了你的

16、心。佛說千年一輪回，今生，你在哪里？ 【有哲理的話】母愛是一滴甘露，親吻干涸的泥土，它用細雨的溫情，用鉆石的堅毅，期待著閃著碎光的泥土的肥沃；母愛不是人生中的一個凝固點，而是一條流動的河，這條河造就了我們生命中美麗的情感之景。 【表白的話】我深深地懇求你；不要把我逐出你的愛門之外，我一分一秒也不能缺少你的愛。只有贏得你的愛，我的生命才有光彩。 【表白的話】愛你，卻要無欲無求，好難！愛你，卻要偷偷摸摸，好累！愛你，卻讓自己心碎，好慘！但竟然心甘情愿，好傻！但是我能肯定的是：我是真的很愛你！ 【表白的話】我揚一把散沙粒粒想念漫天紛飛帶給我對你的祝福，我灑下一瓢漣水滴滴飄洋流到你的心海，愛你，今生無

17、悔，牽了你的情，愛了你的人，我會努力呵護你，一生一世！ 【表白的話】你的熱情，溫暖了我冰凍的心；你的大膽，鼓起了我愛的熱忱；你的關懷，激起了我感激之情。新年伊始，愿我們透過那愛湖的波光水霧，一起憧憬美好的未來。情人節(jié)快樂！ 【表白的話】也許我的笑容不夠燦爛，但足夠為你掃清冬日里的陰霾；也許我的雙手不夠溫柔，但還能為你拂去俗世塵埃！如果命運安排我們在一起，我會好好珍惜你！情人節(jié)快樂！ 【甜言蜜語的話】我們結婚吧，好不好？那樣我們就可以不再對著電話訴說想念，就可以每天清晨起來看見你的睡臉，然后一起吃一頓不太豐盛卻很溫暖的早餐。我們結婚吧，好不好？那樣我們就可以拿著民政局發(fā)的紅色小本子四處炫耀，我們

18、可以在房間里掛滿結婚照，看著看著就會不自覺的微笑。我們結婚吧。 【表白的話】我需要你，就像冬天里的棉襖，夏天里的雪糕，黑暗中的燈泡，饑餓中的面包我不能沒有你！ 【有哲理的話】用真理檢驗真理永遠是真理，用錯誤掩飾錯誤將會一錯再錯。我們不能擁有真理，但是我們可以防止錯誤。 【離別的話】愿你作一滴晶亮的水，投射到浩瀚的大海；作一朵鮮美的花，組成百花滿園；作一絲閃光的纖維，繡織出鮮紅的戰(zhàn)旗；作一顆小小的螺絲釘，一輩子堅守自己的崗位 【離別的話】我們曾經在一起欣賞過美麗的花；我們曾經在一起幻想過美麗的季節(jié)。同學啊，同學，分別后不要忘了我們曾經一起走過的日子。 【離別的話】紅葉紛飛的楓林里，我們曾擁有多少

19、回憶。那飄舞著的楓葉，將我們帶進一個無比美妙的境界。 【離別的話】別離，是有點難舍，但不悵然；是有點遺憾，但不悲觀。因為我們有相逢的希望在安慰。 【有哲理的話】人活著，第一要緊的事情就是要有眼光。有了眼光，并相應確定應該為之努力的目的和目標，工作就會出現樂趣，這樣才有希望最終成為一個事業(yè)和生活的成功者，生命就會豐富多彩。 【有哲理的話】在真相肯定永無人知的情況下，一個人的所作所為能顯示他的品格。有些事情的確沒有人知道，除你之外，沒有人知道，但是你必須對得住自己，最好能問心無愧。因為問心無愧可生自信，而自信會讓你生活得更從容。 【有哲理的話】沒有任何的動物是比螞蟻更勤奮，然而它卻是最沉默寡言的。

20、與其埋怨世界，不如改變自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都強。人生無完美，曲折亦風景。別把失去看得過重，放棄是另一種擁有；不要經常艷羨他人，人做到了，心悟到了，相信屬于你的風景就在下一個拐彎處。 【有哲理的話】有些人成就不大，不在于智力或能力不夠，而在于沒有克服自己心理上的弱點和謬見，沒有充分發(fā)揮自己既有的潛力和才能。只有不斷向自己挑戰(zhàn)，向生活挑戰(zhàn)，才能取得更大成功。 【有哲理的話】面對別人的反對意見，如果你針鋒相對地進行爭執(zhí)和批駁，對方很難從內心真正接受，在表達方式上委婉一些，效果就好多了。 【有哲理的話】當我們放眼這個世界的時候，如果以自我為中心，很可能會以為自己了不起，可一旦我們把

21、心歇下來，用赤子之心來觀察，就會發(fā)現我們是多么渺小。我們什么時候都能看清自己不如人的地方，那就是對生命有真正信心的時候。 【有哲理的話】胸有平常心，幸福自然來。人的心態(tài)如同琴上的弦，太緊則易斷，太松則無音，只有松緊適度，才能彈出美妙之音。保持一顆平常心，才是人生的真諦。懷一顆平常心，看淡得失，超越成敗，不為物欲所迷，不被煩惱所擾，明心見性，隨緣自適。平常心，是一種人生態(tài)度，也是一種生活智慧。 【有哲理的話】絕大多數人都喜歡嘲笑別人，而不愿意被別人嘲笑。在別人處于尷尬境遇時，你如果能通過自己出丑來減少他的難堪，他一定對你非常感激。 【有哲理的話】對于胸懷大志的有志之士和勤奮努力的人來說，障礙是不

22、會起什么作用的。他們會說：不會再有什么困難能攔得住我了。只要有百折不撓的信念，就會戰(zhàn)勝許多強大的阻力。 【有哲理的話】成功地推銷自己是邁向成功的第一步。在推銷自己的過程中，多動腦筋，設計一些小花樣，就容易引起別人的興趣和關注。搞笑語錄 一次，同事幾個去美國，到超市買東西，用濟南話討論，有個美國人過來用標準的濟南話說：“你們是濟南的？！”暴汗，原來這老外是以前戰(zhàn)爭時期留在中國的美國人后代，同事問他：“那你英文怎么樣??？”老外一拍大腿道：“英語太他媽難學了！”哈哈，有木有笑趴啊。 公司加班到半夜，所有人都眼皮打架，一姑娘哀嘆：“我現在真想變成一個因字?！北妴柶涔?，姑娘說：“就是一個人四肢平攤躺在大

23、床上?！痹捯魟偮?，旁邊一男同事嘟囔：“困?！?一先生感冒去醫(yī)院掛吊針，護士小姐很麻利的給這位先生插上針掛好鹽水，一個多小時過去了，鹽水瓶的水打完了，護士過來馬上又換上一瓶。這先生不解，問護士小姐說：“小姐，處方單上不是只開了一瓶嗎？”護士小姐指著打完鹽水的空瓶蓋說，“先生，您運氣真好，這瓶中獎了，再來一瓶！” 一退休老頭，閑來無事就教鸚鵡說話，每天早上必教：“早上好！”可惜！幾個月后，鸚鵡仍不開口。一日，老頭心情不佳，未教。只聽鸚鵡大叫：“老頭，今天牛了！連好也不問了??！” 白雪公主逃出王宮，來到森林，看到一間小木屋，里面排列著七張小小的床。白雪公主就躺下睡著了。傍晚七個小人回來了，白雪公主說：“你們就是我命中的七個小矮人吧?！?七個人面面相覷，然后說：“你走錯地方了，我們是金剛葫蘆娃?！?爺孫三人去釣魚，爺爺拿著魚桿發(fā)呆，孫子看到后對爸爸說：“瞧瞧，你爹在那發(fā)呆，跟傻b 似的?！卑职执蛄藘鹤右欢馍鷼獾暮暗溃骸澳愕派礲 呢！” 作業(yè)做了很久，順手打開收音機，一個溫柔的聲音傳出：“如果膚色粉紅，臉上的絨毛細嫩柔軟，那么說明很健康”聽到這里，忍不住摸了自己的臉，對鏡顧盼，再笑一笑，樣子健康可愛。這時，又聽播音員說道：“好，聽眾朋友，這次我們的養(yǎng)豬知識講座就到這里。”