盾构区间联络通道融沉注浆施工对管片沉降的影响

何山

（宁波市轨道交通集团有限公司，浙江 宁波 315012）

盾构区间联络通道融沉注浆施工对管片沉降的影响

何山

（宁波市轨道交通集团有限公司，浙江 宁波 315012）

盾构区间联络通道融沉注浆施工对盾构管片隆沉有明显影响，就融沉注浆施工导致的三种注浆效果导致的管片隆沉监测进行阐述和数据分析，可为联络通道融沉注浆信息化施工提供参考。

联络通道；融沉注浆；管片沉降；盾构隧道

0　引言

在已经建成的区间盾构隧道中，软土地区联络通道采用冻结法加固土体具有强度提高快、加固所需时间短、整体稳定性能高、隔水性能好等优点，但是采用冻结法施工盾构区间联络通道后期存在融沉问题，会引起联络通道周围区域隧道沉降，本文从联络通道融沉注浆不同的施工注浆量方向对其影响的隧道沉降进行分析。

以宁波轨道交通1号线二期工程TJ1211标为例，该工程处于软土地区，区间联络通道土层岩性由上向下依次为②2淤泥质黏土、②3淤泥质粉质黏土、③2粉质黏土夹粉砂。

主要地层描述：②2层灰色淤泥质粘土：局部为淤泥，呈流塑状态，高压缩性，高灵敏度，工程性能很差；②3层灰色淤泥质粉质粘土：呈流塑状态，高压缩性，高灵敏度，工程性能很差；③2层灰色粉质粘土夹粉砂：流塑状，层中粉砂及粉土含量变化较大，为不透水，有利于冻结法施工。工程地质剖面见图1。

图1　工程地质剖面示意图

本工程水文地质情况：根据地质勘察报告相关资料，本区间联络通道处地下水由浅部土层中的孔隙潜水、中部粉（砂）土层中的孔隙微承压水组成，不含深部粉（砂）性土层孔隙承压水，其补给来源主要为大气降水与地表泾流，排泄方式以蒸发形式为主。

1　融沉注浆施工

融土体进行挤压，类似于压密注浆。浆液注入到融土的孔隙中，从而取代、排出其中的空气和水，将土颗粒胶结起来，增强了融土的强度和抗渗能力。

1.1注浆施工方案

1.1.1联络通道注浆

（1）信息化监测

注浆施工过程中采用信息化监测手段，根据监测反馈及时跟踪注浆。控制地面和隧道的沉降变形是注浆的目的，因此解冻过程中，要加强地面和隧道变形监测，地表及隧道监测频率为1次/d。以上综合监测数据是注浆参数调整的依据。监测的主要内容有：监测地表沉降、监测管片隆沉和变形、监测联络通道结构沉降。

（2）施工流程

针对融沉注浆施工流程进行规范，严把过程控制，保证注浆施工的质量和安全，并制定注浆工艺流程见图2。

（3）注浆管布置

根据结构施工时预留的注浆管孔对联络通道及泵房进行融沉注浆，注浆孔的选取应当使注浆浆液可以包裹住整个联络通道，保证浆液的整体性。联络通道及泵站注浆孔设置示意见图3。

图2　注浆施工工艺流程图

图3　注浆管布置图

（4）注浆工艺

a.注浆材料及参数

浆液为单液浆，重量配比为∶水泥∶水=1∶1。注浆压力不超过2倍的静水压力，约为0.3 M Pa左右，具体根据隧道沉降和地面变形监测情况做适当调整。

b.浅层注浆

注浆以少量多次为原则。单孔一次注浆量控制在0.3～0.5 m3左右。注浆前，将待注浆的注浆管和其相邻的注浆管阀门全部打开，注浆过程中，当相邻孔连续出浆时关闭邻孔阀门，定量压入水泥浆液后即可停止本孔注浆，关闭阀门，然后接着对邻孔注浆。遇到注浆管内窜浆固结而引起堵管时，需用加长冲击钻头通管。

c.深层注浆

利用结构施工时预埋的注浆孔，在孔内插入直径为32 m m的芯管作为注浆管，芯管分4节，每节1 m长，丝扣连接。注浆芯管前端部200 m m为均匀花管。一次将注浆芯管下到设定的注浆深度。

先注深层，后注浅层，由下而上。具体做法是：注浆芯管下到设定的注浆深度后，开泵注5 m i n，注浆量为40 L，注浆管向上提200 m m，再注浆40 L，注浆管向上提200 m m。注浆管每提1 m高，注浆量为200 L。单孔注浆结束后，用水泥浆液封孔，以便复用。

d.注浆频率

根据地面变形情况，调整劳动组织，适时进行反复注浆，现阶段注浆频率为1次/d，沉降变化增大时可适当调整注浆频率，直至地面变形基本稳定。

1.1.2隧道管片注浆

根据监测情况有选择性的对隧道管片进行注浆，目标在于控制旁通道融沉对隧道结构的影响，保证隧道的质量和安全。

（1）注浆位置选择

隧道管片注浆位置受铺轨的影响，无法使用管片正下方的吊装孔进行注浆，注浆施工中选择管片左下及右下的吊装孔进行注浆作业，注浆范围为旁通道左右各15环。注浆过程中采取隔环注浆法，减少相邻管片之间的干扰。左线注浆环为：405～417环、424～435环。右线注浆环为：255～270环、275～290环。隧道内注浆管布置见图4。

图4　隧道内注浆管布置图

（2）注浆工艺

a.注浆材料及参数

浆液为单液浆，重量配比为∶水泥∶水=1∶1。注浆压力不超过2倍的静水压力。具体要根据隧道变形和地面变形监测情况做适当调整。

b.注浆的原则及方法

注浆以少量多次为原则。单孔一次注浆量控制在约0.3～0.5 m3左右。注浆前用冲击钻击穿前次注浆的水泥凝固层，保证水泥浆液注入到土层中，注浆中关注注浆压力表的压力数字，控制注浆压力不超过2倍静水压力。

c.注浆频率

根据前期注浆效果分析，隧道管片注浆频率可初步定为3 d/次，若沉降加大，则增大注浆频率或增加注浆量。

1.1.3注浆目标控制

融沉注浆过程中严格按照施工方案及规范要求正常注浆，注浆量满足要求，此过程联络通道周围区域隧道管片稍有沉降，变化量在设计允许范围内。

如某隧道联络通道正常注浆，联络通道周围区域隧道管片沉降最终曲线见图5。

图5　正常注浆隧道管片隆沉曲线图

1.2注浆不足引发沉降问题

由于本标段联络通道融沉注浆施工时正处于春节假日期间，项目管理人员管理不到位，现场融沉注浆过程中未严格按照施工方案及规范要求正常注浆，注浆量严重不足，此过程联络通道周围区域隧道管片出现较大沉降，影响后期铺轨。

最终该联络通道周围区域隧道管片沉降最终曲线见图6。

图6　注浆不足导致隧道管片隆沉曲线图

1.3补充注浆解决问题

由于前期施工同步注浆效果较差，导致线路超限，不利于后期铺轨施工；针对此区域采取了超量注浆，注浆区域隧道管片隆起最终曲线见图7。

图7　超量注浆隧道管片隆沉曲线图

超量注浆：导致管片抬升，针对隧道线形可以起到调线调坡达不到的作用。

2　结论

联络通道融沉注浆对隧道管片影响是直接性的，施工过程中需要严格按照施工方案及规范要求注浆，避免联络通道处隧道管片沉降过大影响后期铺轨施工；同时注浆施工也可以作为调整线路线形的手段之一，对于调坡也有辅助作用。

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U455

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1009-7716（2016）09-0192-03

2016-05-09

何山（1972-），男，浙江宁波人，高级工程师，从事城市轨道交通工程技术管理及研究工作。