盾构区间超近距离建筑物地基加固施工技术

李二宝 中铁二十四局集团有限公司轨道交通分公司工程师

1 工程概况

在某盾构区间施工中，因为隧道施工轴线偏离过大，无法按原设计轴线完成盾构施工工程。经设计调线后，线路发生了变化，盾构穿越建筑物时，由原来的隧道边距楼房基础边最远9.5 m变为6.3 m，最近3.0 m变为0.1 m。该建筑物的基础形式为条形基础，基础埋深为1.9 m，与隧道最小水平净距0.1 m。

根据工程地质勘查报告[1]，地下1.5 m为素填土，黄褐色；地下1.5～6.2 m为粉质黏土，灰黄色，可塑；地下范围为6.2～12.1 m为粉质黏土，灰色，流塑；地下范围为12.1～17.6 m为粉质黏土，黄褐色，软塑，千层饼状，夹螺壳；地下17.6～27.5 m为粉质黏土，灰黄色，可塑，局部夹粉土；地下27.5～41.3 m为粉质黏土，沙性大，黄褐色，密实，饱和，含姜石和螺壳。

2 加固方案

图1 加固平面布置图

如图1所示，昆宏里5#楼沿隧道走向660环～685环，采用袖阀管隔离桩。第一排袖阀管距楼房阳台边线1 m，第二排袖阀管距第一排袖阀管1 m，成梅花形布置，依此类推共9排袖阀管。袖阀管直径为φ50 mm，管间距1 m，同时袖阀管距隧道推进方向左侧边线1 m，距楼房阳台边线1 m，加固深度至隧道底部以下3 m，根数共计97根。隧道顶部至路沿石边上的袖阀管加固深度为7 m，根数共计175根。袖阀管距隧道推进方向右侧边线1 m，至路沿石范围内的加固深度为隧道底部以下3 m，根数共29根。对该楼房（相应环数为712环）进行包角加固，采用袖阀管隔离桩[2-4]，成梅花形布置。距楼房和隧道边线分别为1 m，加固深度为隧道底部以下3 m，根数共计8根。其中，昆宏里5#楼（685环）横断面如图2所示。

3 加固施工

（1）钻孔位置：根据布置合理的控制点，计算出导孔的坐标位置，利用全站仪释放孔位置，确定导孔深度。

（2）钻进成孔：采用泥浆护壁，孔径91 mm[5-6]。

（3）浇注套壳料[7]：套壳料配合比为水泥50 kg、土75 kg、水94 kg，具体根据现场实际情况确定；套壳料注入方法为把20 mm注浆管下入孔底，用注浆泵从注料钢管中注入孔底。

（4）下套筒阀管[7-8]：下套筒阀管包括下套筒壳材料、下套筒阀管及其连接、钻孔和密封等。套筒材料按比例制备，将套筒阀管放到孔中，套筒阀管应紧密连接以确保不会断开，套筒阀管降低到孔的底部，下部顶端带有锥形堵头。

图2 昆宏里5#楼（685环）横断面图

（5）封口：使用速凝水泥将孔口周围的地面密封在离地面1 m的距离处，以防止在灌浆过程中冒浆。

（6）下芯管：检查注浆头状况，确保单向阀处于良好状态，管道无堵塞，管道各段连接紧密可靠。如套筒阀管被堵塞，应先清洗阀管，确保芯管能降到孔的底部。

（7）浆液制作[7-8]：按照设计的混合比例搅拌水泥浆，水泥浆的比重要符合要求，再按照试验人员确定的参数加入添加剂，以保证水泥浆液的质量。

（8）开注浆机：一切工作做好后，开注浆机进行注浆，注浆过程中主要通过听声音、看压力、看注浆量来判断注浆的实施效果。听声音是否有异常，看压力是否过高，看注浆量是否达到设计的注入量。现场技术员要做好注浆记录。

（9）双液混合[7-8]：双液注浆一般控制浆液的凝固时间在60～120 s，根据灌浆的要求作用不同，调整浆液的配比和水泥液的浓度比重，便于调整浆液的凝固时间。在注浆机的混合器处混合的，理论上的浆液比例是1∶1，但有时由于注浆机的原因，比值可能会不同。因此，应在现场进行频繁测试，必要时从混合器中取出浆料进行测试，以确保浆料凝固时间合理。

（10）注浆：开始注浆之前，应进行小面积注浆测试。检验区域可以布置成带有6×6孔的正方形，以检查设计水泥和水玻璃的用量、注浆压力和效果。根据孔的顺序，从下到上采用阶梯式注浆，各段注浆长度为注浆步距，一般选择0.6～1.0 m，可有效降低地层非均质性对注浆效果的影响。在注浆过程中，完成每个灌浆段后将芯管提起，压力升高并达到注浆量时提升注浆芯管，芯管的提升要均匀、及时，并按一定的步距向上或向下移动一个步距的芯管长度。每次注浆长度3～4 m，完成时要炒掉一节注浆芯管。

注浆参数[7-8]为浆液扩散半径1.0～1.2 m，注浆压力1.2 MPa，注浆速度10～20 L/min，凝结时间控制在60～120 s。

浆液基准比为A液∶水/水泥=1∶B液∶水玻璃∶35～40 Be′（按设计要求配比）。单液浆为A液单液，双液浆为A液和B液的混合液，双液浆的配合比为A∶B=1∶1。

（11）芯管的提升：通常，在压力升高并达到注浆量时，进行注浆芯管提升。芯管的提升要均匀，及时、迅速，并且要按一定步距进行。

（12）终灌标准[7-8]：达到设计注浆压力，注浆加固段吸浆量小于2 L/min稳压15 min。

（13）清洗施工：注浆完毕后及时清洗注浆机、搅拌机和各种管道，同时做好现场的清洁工作，做到工料完、场地清。

4 安全质量保证措施

（1）钻孔进入孔位后，用水平尺和钻锤校正立轴，使立轴同地面钻孔点位中心点（轴线）垂直，稳定钻机试钻，检查无误后施钻；（2）在成孔进程中依据地质勘查报告，严格控制回次进尺，对流塑和软地层采取慢钻办法控制土层扰动和钻孔倾斜，以保证钻孔质量；（3）严密监视注浆压力和注浆量，出现异常时立即停止灌入，找出原因并采取相应措施；（4）若水泥浆液有沉淀、离析现象，重新进行二次搅拌；（5）在钻孔注浆施工过程中，要做好各种机械设备、电路的检查，消除各种不安全因素；（6）成孔后，用砂袋封好钻孔口，以免砂石等杂物落入，影响质量[4]；（7）遇到卡钻、孔内塌方等问题，用粉性土回填后再施钻；（8）为防止两孔间相互渗浆，采取跳打孔方案；（9）遇有卡钻、孔内塌方等，采取粉性土回填后再施钻；（10）注浆施工期间，对建筑物进行实时变形监测[3]。

5 结语

因建筑物的基础形式为条形基础，抗变形能力差，在外力的作用下极易引起不均匀沉降，使建筑物开裂变形。本文运用注浆加固的方式，解决建筑物与盾构隧道超小间距穿越的难题，为同类工程施工提供借鉴。