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摘 要

針對杭州地區(qū)復雜地層中盾構(gòu)接收期間可能不同程度出現(xiàn)涌水涌沙等安全事故的情況下，研究了TRD與MJS組合式端頭加固技術，解決了端頭井柔性接頭易出現(xiàn)夾泥夾沙引發(fā)滲漏水，端頭存在管線等問題，有效的保證了盾構(gòu)接收處端頭加固質(zhì)量，達到了止水和防微擾動目的。同時，該技術的研究為類似盾構(gòu)端頭加固也提供了借鑒和參考，綜合效益顯著。

關鍵詞：超深富水砂層；盾構(gòu)端頭井加固；TRD工法；MJS工法

1、工程概況

水澄橋站為地下三層車站，總凈長157m，標準段總凈寬19.9m，盾構(gòu)井段結(jié)構(gòu)外皮寬27.8m~30.35m，底板埋深23.70m~25.5m?；臃秶嬖谳^厚的富水砂質(zhì)土層，且緊鄰錢塘江（直線距離500m）地下水位高，周邊建筑物及管線情況復雜。東、西端頭在盾構(gòu)隧道范圍內(nèi)的地連墻采用鎖口管柔性接頭，在地連墻施工完成后對鎖口管接縫位置采用Φ800@600雙重管高壓旋噴樁止水，而對旋噴樁取芯試驗結(jié)果顯示成樁效果很差，均存在夾沙、斷樁等缺陷。因此，考慮到水澄橋站為超深基坑且地質(zhì)復雜、水量豐富，尤其是在兩端頭井處柔性接頭地下連續(xù)墻接縫處難以得到保障，為避免后期基坑開挖階段可能存在的地連墻接縫處滲漏水風險且考慮后期盾構(gòu)出洞涌水涌沙風險，同時周邊管線、建筑物均距離基坑較近減小加固對周邊建筑物、管線影響，因此對東、西端頭井采用外包TRD水泥土攪拌墻封閉，攪拌墻與地連墻接縫位置采用MJS樁止水。

2、技術原理

在端頭井范圍內(nèi)施工止水帷幕進行隔離，隔斷地下水，防止車站開挖過程中端頭柔性地連墻接頭發(fā)生涌水涌沙事故；在盾構(gòu)接收階段，盾構(gòu)進入到止水帷幕后，注漿封閉盾構(gòu)通過墻體形成建筑空隙，通過該止水帷幕隔斷外界水源利于洞門破除工作，達到盾構(gòu)順利進洞接收條件；同時在該工法實施過程中有著微擾動特性，能有效控制對周邊環(huán)境影響。

3、端頭加固組合技術

3.1 微擾動注漿MJS技術

（1）MJS工法設備就位

MJS工法設備就位,連接鉆頭和地內(nèi)壓力監(jiān)測顯示器，確認在鉆頭無荷載的情況下清零。對接鉆桿和鉆頭，對接時，認真檢查密封圈情況，看是否缺失或損壞，地內(nèi)壓力是否顯示正常。

（2)鉆桿安裝

MJS鉆桿采用多孔管，設備設有精密檢測控制儀器，安裝時確保通訊、測量電纜接頭、液壓控制、漿道、氣道、回漿孔密封完好并調(diào)試確認完好后下鉆。

（3)鉆頭鉆進

動力頭360°旋轉(zhuǎn)，將鉆頭自外套管中下放至設計深度，若套管內(nèi)有部分沉渣造成鉆頭無法下放至標定值，由MJS鉆機啟動在鉆頭端部切割水，切洗PVC套管內(nèi)的沉渣，至鉆頭下放至標定值。

（4)MJS施工

鉆頭到達預定深度后，先開回流氣和回流高壓水泵，在確認排漿正常后，打開鉆頭排泥閥門，開啟高壓水泥漿泵和空壓機。在達到指定地內(nèi)壓力并確認地內(nèi)壓力正常后，開始噴射水泥漿，在壓縮空氣與鉆頭旋轉(zhuǎn)掃射水泥漿攪拌中步進成樁直至設計標高。

（5)施工過程監(jiān)控

施工時密切監(jiān)測顯示控制器步進，確保水泥摻量、地內(nèi)壓力等各技術參數(shù)，當?shù)貎?nèi)壓力或其他參數(shù)不正常時，必須及時調(diào)整。

（6)拆卸鉆桿

當提升一根鉆桿后，對鉆桿進行拆卸，注意在拆卸鉆桿的過程中，認真檢查密封圈和數(shù)據(jù)線的情況，看是否損壞，地內(nèi)壓力顯示是否正常，若問題及時排除，拆卸鉆桿后，需及時對鉆桿進行沖洗及保養(yǎng)。

（7)再次放置MJS工法鉆桿并施工

重復3-6步驟，施工至設計標高。

3.2 TRD止水帷幕施工技術

（1）根據(jù)坐標基點，按設計圖放出樁位，并設臨時控制樁。

（2）開挖溝槽，施做導向鋼板。

導槽起定位和導向作用，TRD工法樁垂直度偏差的控制尤為關鍵，施工中垂直度偏差控制在5‰以內(nèi)，為確保設備能準確定位，施工時，先開挖導向槽，再進行TRD樁施工。導向槽根據(jù)內(nèi)邊控制線，采用挖掘機開挖，并清除地下障礙物，開挖溝槽余土及時處理。

（3）鉆機就位與鉆進。

豎直方向切割土體刀具的安裝比較費時，除淺墻（小于3.5m）以外都必須一節(jié)一節(jié)地進行現(xiàn)場組裝。TRD主機在作業(yè)點定位以后，在旁邊預先挖掘一個刀箱存放井。作業(yè)時，首先利用豎向?qū)U將驅(qū)動輪升起，安裝最底部的帶有尖端導輪的刀箱，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動并開始向下掘進，加入5%的膨潤土漿液，此時，另一節(jié)準備組裝的刀箱被吊入存放井中，當?shù)谝还?jié)刀箱完全下降到與地面(工作面)平齊時，停機脫開驅(qū)動輪與刀箱的連接，升起驅(qū)動輪，安裝并取走第二節(jié)刀箱，再回到作業(yè)點開機向下掘進，如此反復直至達到設計深度為止。

（4）水平切割成墻

開始水平切割時，刀具的底部同時灌入水泥漿液等，不斷與運動著的土體相互攪拌、混合，在經(jīng)過的地段形成“水泥土”地下連續(xù)墻。TRD施工分“一步法、二步法、三步法”三種施工形式，為保證成墻加固及止水效果，本工程施工采用三步法：即施工順序自一端向另一端往復前進，往復三次成墻。第一次成墻采用膨潤土攪拌渣土、第二次成墻采用3:2水灰比水泥漿攪拌（水泥摻量占總摻量的30%）、第三次成墻采用3:2水灰比水泥漿攪拌（水泥摻量占總摻量的30%），達到充分攪拌、水泥漿混合均勻的目的。

（5）切割箱拆除

待墻體施工完成后，開始上提切割箱，并重復循環(huán)注漿，當提起一節(jié)切割箱高度時，可將其拆除然后轉(zhuǎn)移至臨時預埋箱體中，并轉(zhuǎn)放堆放位置，TRD主機繼續(xù)上提切割箱并重復循環(huán)注漿，重復上述步驟直至箱體全部拆除完畢。

4、應用效果

該技術成功應用于此工程，基坑開挖完成無滲漏，周邊沉降控制良好，妥善解決了超深富水砂層端頭加固困難易造成滲漏水的問題，避免了基坑開挖滲漏水風險和確保了盾構(gòu)安全接收，同時也減小了對周邊地層以及建筑物的擾動，有利于控制周邊沉降，避免了對周邊環(huán)境（自來水管、燃氣管、壓力污水管等）的影響，環(huán)保效益和社會效益明顯,另外該技術已推廣應用到類似施工中，綜合效益顯著。

5、結(jié)束語

通過在端頭井處采用端頭外包TRD與MJS相結(jié)合的施工工藝對端頭進行加固，有效規(guī)避了常規(guī)加固手段受地質(zhì)條件、加固深度質(zhì)量難以保證及對周邊管線、建筑物的影響的風險，形成穩(wěn)定的止水帷幕，保證了基坑開挖順利進行及盾構(gòu)安全進洞，從工期、成本、安全等各方面產(chǎn)生了良好的社會、經(jīng)濟效益。

技術優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

⑴采用該技術綜合基坑開挖柔性接頭易滲漏水風險和盾構(gòu)接收端頭加固考慮，降低了施工成本。

⑵采用該技術微擾動特點，對周邊管線、建筑物達到了良好的保護效果，避免了管線遷改節(jié)約了施工工期。

⑶該技術相結(jié)合的方式設計，具有良好加固效果的同時對盾構(gòu)機適應性也做了充分考慮，軟土盾構(gòu)機能順利通過該加固體。