注浆止水帷幕新技术

注浆止水帷幕新技术—北京市政集团地铁施工再续辉煌当前中国轨道交通建设进入了历史发展重大机遇期，北京更是将发展轨道交通建设作为缓解市区交通拥堵的治本之策，到2012年底北京地铁公司的运营里程已经达到442公里，未来三年将超过500公里，到时各项运营指标将达到世界一流水平。当前中国轨道交通建设进入了历史发展重大机遇期，北京更是将发展轨道交通建设作为缓解市区交通拥堵的治本之策，到2012年底北京地铁公司的运营里程已经达到442公里，未来三年将超过500公里，到时各项运营指标将达到世界一流水平。这些卓越战绩的缔造离不开市政建设者的辛勤付出，2013年1月25号，中国市政工程网和中国工程机械品牌网的记者联合走进北京市政集团第三工程处地铁十四号线丰台北路站工程施工现场，对于地铁十四号线丰台北路站整个施工过程进行了全面的采访报道，不得不说这又是市政人创造的又一“神话”。本次采访活动我们得到了北京市政路桥集团专门负责地铁项目的赵欣部长和地铁十四号线七里庄项目部项目总工魏玉明的大力支持。魏总在接受采访中向我们重点的介绍了地铁十四号线丰台北路站主要的一些施工难点和施工工法的新突破。丰台北路站可利用的施工场地是夹在深基坑与万丰桥之间7m宽缝隙中，施工的难度非常的大，为此项目部成员通力合作，制定了多种应急解决方案，并且创造性采取了注浆止水帷幕的新技术，这项技术在之前北京地铁施工过程中没有出现过，目前此技术也已经申报了国家级工法。2012年9月15日，北京市政集团第三工程处邀请30余位专家召开了“北京地铁14号线丰台北路站厚卵砾漂石地层深孔帷幕注浆止水经验交流会”，到会专家均对本站注浆止水效果给予了高度评价。施工人员正在进行轨道安全性检测记者在地铁十四号线丰台北路站工程施工现场看到目前车站的主体工程已经完成，施工人员正在进行安装通风管道、轨道检测等后续工作。下面是该工程地铁十四号线丰台北路站具体施工概况：一、工程概况：地铁十四号线丰台北路站位于丰台北路万丰桥北侧辅路下方，与新建开通的9号线丰台北路站形成“T”型交叉换乘站。该车站为三层上下行站台，叠落式车站，主体为明挖三层单跨箱型结构。整个车站总长度为279.80m，标准段总宽是13.800m，总高为23.450m。总共设置3个出入口、2个单层风道、5个疏散口，建筑面积为15559㎡。车站主体结构东侧临近卢沟桥乡政府和丰台区人大常委；西侧临近冠京大厦。从上面看，地铁十四号线丰台北路站工程具备以下四个显著特点：特点一：施工场地狭窄，施工的场地是夹在深基坑与万丰桥之间7m宽缝隙中。特点二：由于临近冠京饭店、临近既有线、临近万丰桥及基坑周边改移管线密布等，施工过程中遇7个一级风险源。特点三：基坑属于“瘦、长、深”型，瘦-只有13.8m宽、长-279.8m、深-自然地面距基底26.7m。特点四：车站所处地层卵石粒径大且含量高，基坑外无布设降水井条件（基坑外有3m水头）。二：主要施工过程:（一）主体基坑明挖施工1、围护桩施工本工程钻孔灌注桩采用旋挖钻机施工。西侧基坑扩大端共计47棵围护桩，6棵抗拔桩，直线段围护桩171棵；东侧基坑围护桩共172棵。2、地下空洞探测与地基注浆（1）施工前普查基坑周围一倍开挖深度范围（约50m）的地下空洞情况，遇空洞，采取注浆处理后再行施工。（2）邻近既有线采取对称开挖的原则。在基坑开挖之前，查明地下管线和地下构筑物是否全部改移出开挖范围。需要采取保护措施的管线，在开挖过程中做好保护，对废弃雨、污水管进行封堵。（3）主体基坑被m9号线预施段结构明分成东侧基坑和西侧基坑，明开基坑开挖时遵循“由上而下，先撑后挖，分层开挖”的原则，采用“竖向分层、纵向分段、纵向拉槽”的开挖方法。主体基坑土方开挖共分三个阶段：第一阶段：先进行降方，挖土至冠梁底1.2m，架设第一道支撑。第二阶段：由基坑最深处位置向斜坡段方向进行，并将剩余土方开挖面按小于1：1放坡（拉槽出土），架设第二道支撑循序渐进。第三阶段：挖至基底以上300mm，然后人工清底。基坑土方每次开挖深度不得超过支撑底面以下500mm，即土层的分界线为钢支撑下0.5m。（二）钢支撑架设及锚索施工1、钢支撑架设地铁十四号线丰台北路站土方开挖严格按照方案施工，基坑开挖至钢支撑下0.5m时及时架设钢支撑，钢支撑施工按照我单位标准化模块施工流程进行，确保钢支撑安装质量，保证基坑稳定。主体基坑支护采用φ1000@1500钻孔灌注桩直径，沿基坑深度设置了4道钢支撑。第一层支间距5.6m，，邻近既有换乘节点支撑间距加密至2.7～2.8m，钢支撑预加轴力不小于设计轴力的50%。整个钢支撑架设采用场外拼装运至现场架设方式。2、锚索施工因为施工工期的要求，原来标准直线段和用电房间要同时施工，因此地铁十四号线丰台北路站西侧基坑挖至扩大端时，需要穿插施作锚索，保证工程安全和质量。值得注意的一点是此种注浆材料是首次使用。（三）注浆阻排水方案地铁十四号线丰台北路站因为其周围施工环境的限制（主要是既有管线、万丰桥、冠京大厦等），在基坑的外侧没有办法形成降水井的条件，因此北京市政集团第三工程处经过研究决定采用注浆止水帷幕的新技术，在复杂的施工条件下，经过反复的论证试验，现了无水作业环境，同时节约了大量水资源实。此技术在北京地铁施工过程中之前没有出现过，目前此技术也已经申报了国家级工法。“深蓝色”的是围护桩，“浅蓝色”是注浆之后形成的“幕墙”，和围护桩共同的作用，把土底加固之后，形成厚厚的止水帷幕墙。注浆范围内水层较深，且为滞留水层，所以采用McG(Multi-mixingcounterflowpreventedGrouting)工法即把A液（水泥浆添加碱水剂、无收缩灌浆剂）和B液（改性水玻璃）的混合液注入地层时使用双重管前段设有特殊注入前端装置使混合器的注浆工艺。2012年9月15日，北京市政集团第三工程处邀请30余位专家召开了“北京地铁14号线丰台北路站厚卵砾漂石地层深孔帷幕注浆止水经验交流会”，到会专家均对本站注浆止水效果给予了高度评价。（四）风险控制：为了保证整个施工过程的安全，北京市政集团第三工程处施工之前进行了风险源辨识和确定，针对重大风险源制定专项方案、应急预案及风险点管理办法。地铁十四号线丰台北路站工程具有7个一级风险源、4个二级风险源和7个三级风险源。针对每一个风险源的实际情况，工程处制定了相应的解决方案，并且成立了安全风险技术管理组织机构，编制了项目部安全风险管理办法和实施细则，对于工程质量的把控起到了突出作用。1、对道路的保护方案对道路的保护关键是对地下管线的保护，按施工过程分为三个阶段进行。第一阶段；做好既有管线的坑探及监测布点工作。第二阶段；做好暗挖作业时超前预注浆工作，并且做好每个循环开挖时距既有管线的洞内标识工作，使作业人员心中有数。第三阶段；做好孔洞普查工作，对查出的非密实区做注浆及混凝土的处理。2、对桥梁的保护方案对桥梁的保护关键是对桥桩及承台的保护，严格按照设计进行施工。（1）洞内注浆做到及时、准确，防止注浆成孔时对桥桩造成破坏。（2）做好承台监测布点工作，以监测数值指导施工。当监测数值超过控制值的70%或变化速率过快时，立即停止施工，采用83式军用桥墩对梁体进行支顶，并分析原因。（3）严格按照设计要求，做好通道穿越桥区时的地面注浆加固工作，控制加固土体范围，不得引起桥桩摩擦系数变化。为确保万丰桥沉降不超限，在出入口暗挖作业前，施做八三式军用墩支撑体系混凝土条形基础，架设支撑体系，上部设液压千斤顶用于调节桥梁结构竖向位移。一旦桥墩沉降超过黄色预警值，立即启动应急预案，对千斤顶施加应力，保证桥面体系沉降不超限。3、六号出入口结构邻近既有9号线区间隧道保护措施（1）6号出入口暗挖段采用CD法开挖，上半断面预留核心土，隧道开挖步距控制为0.5m，注浆小导管布置为每榀一打。（2）对暗挖通道与既有线区间隧道之间的土体预留注浆管加固地层，注浆浆液根据现场试验效果确定，推荐采用水泥-水玻璃浆液，及时进行初支背后注浆，并根据监测结果进行二次补充注浆。（3）6号出入口明挖段支护型式采用φ600@1200钻孔灌注桩+D609（壁厚12mm）钢管内支撑体系，加长围护桩的嵌固深度（不小于4m），减少基坑开挖地层应力损失对既有区间隧道的影响，钢支撑预加轴力不小于设计轴力50%。（4）在基坑开挖过程中，对明挖基坑与既有线区间隧道之间土体预留注浆管，根据监控量测情况进行补充注浆加固地层；结构回筑过程中，采取措施确保结构与围护桩密贴，严格控制桩体水平变形。4、针对基坑开挖自身风险的保护措施基坑开挖涉及的自身风险主要包括围护结构失稳、边坡渗漏、拱顶坍塌。(1)基坑开挖过程中严格执行方案中对开挖步序的要求并防止基坑周边过多堆载；(2)对土层间渗漏的滞水要埋管引排，发现空鼓部位及时填实；(3)开挖到设计标高时，及时架设支撑并加压到设计参考值，严禁超挖；(4)在围护桩、支撑及立柱相应位置安装监测仪器，严格按设计要求采集监测数据，及时分析及响应；(5)在基坑开挖、支护期间要设专人巡视，发现事故预兆及时报告有关部门并启动专项预案。同时，为了能够实时的监测工程施工影响区域范围内的周边环境、结构自身的变形及受力特点等，北京市政集团第三工程处进行监控量测工作，对构筑物的变形与受力进行有效监控量测。测点布置综合考虑本工程特点以及工程监测重点，尽量不影响施工，并能获取整体车站基坑系统的准确信息，以便了解其变化的态势，确保工期和施工安全。根据施工特点，在基坑开挖之前一个月，完成监控量测点的布设，而后提交第三方监测单位，测取初始值。每周每月都会形成监测数据，每天都要进行分析，确保万无一失。（四）设备管理情况：高效、高质量的完成施工工程，工程设备的管理至关重要，北京市政集团第三工程处目前对于设备的管理也形成了自己独有的方法。设备在进入施工现场之前，就需要对其进行全方面的审核，包括资质审核、设备出厂的合格证、定期检验报告等，设备进场当日，汇同监理及时进行验收。在日常施工中，详细记录设备运行记录，定期对设备进行维护保养，及时更换损坏零配件，确保施工安全。设备管理遵循“做到小事不过时，大事不过天”的原则。目前，地铁十四号线丰台北路站主体结构已施工完成，目前正在进行站房砌筑施工，砌筑总量1412m3，目前已完成804m3，完成总量的57％。5号出入口北段二混凝土浇筑完成。6号出入口北段衬底板混凝土浇筑完成，正在进行二衬侧墙及顶板钢筋绑扎施工。在北京市政集团第三工程处全体员工的共同努力和社会各界的支持下，地铁十四号线丰台北路站工程一定能够顺利完工，铸造北京地铁施工又一“神话”。