行业要闻

南京地铁二号线元通站深基坑涌水采用双液注浆封堵加固施工技术

 

1 工程概况

1.1 工程概况

      南京地铁二号线元通站为南京地铁一号线与二号线的换乘车站(一号线在上，二号线在下)，车站设计里程为K4+391.299－K4+610.581。本站采用明挖顺作法施工。车站总长为219.282m，标准段宽度为21.2m，中部为换乘节点，岛式站台，站台宽度为12m，车站结构型式为地下三层三跨箱形钢筋硷框架结构，底板埋深约19.2m，开挖深度达20m左右，顶板覆土厚约1.7m，是南京市地铁施工最深的基坑。

1.2 工程地质

      依据勘察资料，本站范围上部以淤泥质粉质粘土、粉土为主，下部以粉细砂为主，结构底板所在土层主要为淤泥质粉质枯土层，基底以下的土层主要为淤泥质粉质粘土层和粉细砂等土层。

1.3 场地水文地质

      场地地下水类型属孔隙潜水，深部砂性土层中地下水具承压性。

      元通站地下水位在地面以下l.5m左右，主要接受大气降水、地表水、人工用水及秦淮河的入渗补给，水位受季节性控制，年最大水位变幅小于1.0m，一般在0.5m左右。深部承压含水层中的地下水与长江及外秦淮河均有一定水力联系。

2 突发瀜水事件

      2006年10月29日下午3时45分，基坑开挖到地下19.5米处，突然在两幅地下连续墙连接处涌出大量泥沙，发生涌水事故。半个小时后，基坑外侧路面塌陷两米多深，围护结构外侧形成20mx10m的大坑，基坑内侧涌人大量泥砂和水。

      在深达19.5米处出现涌水，堵漏的难度非常大。基坑深，水头差大，水量和水压都很大。在距漏水点7.8米的地方又有一条Φ800的污水管道和一条中以刃的自来水管道，走向与围护结构平行，这又给堵漏带来更大的困难。

3 确定堵漏方案

      针对现场实际情况，采用基坑内漏水部位用砂袋反压、基坑内回灌水，注水要求达到坑内外水位差小于2m、适当增加钢支撑以保持基坑稳定。地连墙接缝坑外附近采用发泡聚氨醋、双液注浆封堵(加固深度不少于30m)叶坑外侧设两排双重管旋喷桩止水帷幕(加固深度不少于30m)。塌陷区压密注浆加固(加固深度不少于30m)一恢复塌陷区路面、管线一管井恢复一基坑抽水、开挖、结构施工。在漏水点位置进行双液注浆，通过水泥、水玻璃的迅速凝结封堵漏水点，最后达到止水、填实的目的。

4 双液注狱机设计

4.1 机械设备改装

      在南京市场范围内没有双液注浆机.普通的旋喷机需要拆卸钻杆，不能形成连续喷浆。单轴深搅机改装的设备虽然能一次成形，但是喷嘴太小，双液浆凝固速度过快，喷嘴很容易被堵住，一旦喷嘴被堵住，之前注的浆就会凝结，重新注浆就很难衔接，衔接不好还是会有缝隙，造成前功尽弃，而且双轴深搅机改装的设备占地面积过大，在有限的空间内会造成其他的施工机械无法与其同时施工，在时间和空间上产生矛盾。我们通过分析研究决定用两台单液注浆机改装成双液注浆机，一台注水玻璃，一台注双液浆。

4.2 注浆孔位设计

      漏点正上方设一个注浆孔，以漏点为中心间距600mm梅花型布置，孔位布满止水帷幕范围之内，在止水帷幕外围塌陷区采用单液浆，间距l.5m。

4.3 注浆材料及注浆压力设计

      注浆材料采用凝固速度快，密实性好的普通硅酸盐水泥和水玻璃双液浆。水玻璃液与水泥浆之比为1:l，注浆压力2MP。

4.4 注浆管设计

      注浆管采用普通自来水用的镀锌钢管，长度30m，在最下面15米范围采用花管，并用透明胶带包裹，防止在下管过程中注浆孔被堵住，在地面上做一个分离试接口，在两个接口上各安置一个阀门，控制浆液的先后顺序，两台单液压浆机分别接到两个阀门上。

5 钻孔及注魏扭工

5.1 钻孔及注浆施工工艺流程

      材料准备－设备准备－引Φ110孔，孔深30米一下放镀锌管－安装分离接头一连接两台注浆机－采用快干水泥封堵上部孔口－启动两台注浆机－打开水玻璃阀门一打开水泥浆阀门－注浆－压力突然增大10MP以上停止注浆一关闭水玻璃管阀门一关闭水泥浆液管阀门一结束注浆－清洗注浆设备。

5.2 引孔施工

      引孔施工要注意做好泥浆护壁，不断加人新鲜优质泥浆.防止塌孔现象，引孔深度30m。

5.3 下管施工

      (1)下放镀锌管要注意时间效应，引孔结束后要求立即下放镀锌管，以防泥沙沉淀，造成下管深度不够。

      (2)下管过程中接管时注意不要使下接管掉落孔中。

      (3)最下面l.5m花管要用透明胶带纸包扎好，防止下管过程中堵眼。

5.4 注桨施工

      开始注浆之前，一定要准备好充足的水玻璃和水泥原材料。注浆时一定要先打开水泥浆管的阀门。如果先打开水玻璃管阀门，水玻璃会倒流到水泥浆管中，并迅速凝固，堵塞注浆管，造成注浆失败。同样注浆结束先关闭水玻璃管的阀门。

      注浆采用引一个孔注一个孔，不可引孔和注浆同时施工.同时施工会形成浆液窜流，损坏引孔设备。

5.5 注浆结束标准

      注浆压力突然增大到10mp以上，注浆困难，停止注浆，注浆结束。