承压水地层地下四层区间风井结构施工及盾构过井施工技术总结

承压水地层地下四层区间风井结构施工及盾构过井施工技术总结

储著胜韩利杰吴云

储著胜韩利杰吴云

中铁九局集团第四工程有限公司云南昆明

摘要：本文对承压水层地连墙渗漏的处理办法进一步加以介绍，并且通过现场的摸索，对承压水地层下盾构接收、始发的施工技术进行总结。在施工过程中，通过优化设计方案，在成风井结构没有完成的情况下，盾构先行通过空推的方式穿过了风井，使盾构的工期得到节约。在类似工程中本文总结的方法具有一定的推广性，能够使工期得到节约，并降低施工风险。

1.引言

本篇论文详细介绍了软弱地层60m深地连墙施工的相关技术，解决了超深地连墙槽壁稳定和垂直度控制的问题，通过对现场的实际操作，总结出了软弱地层超深地连墙施工操作要点和施工方法。

2.工程概况

2.1风井概况

螺蛳湾站～斗南站盾构区间风井全长26.90m，宽为32.60m（含围护结构），采用双柱三跨地下四层现浇框架结构，采用明挖法施工，盾构机在区间风井内空推通过。风井用明挖顺做法施工，围护结构形式为1.2m厚地下连续墙+内支撑模式。共设置了八道支撑，第一、四、六道支撑是钢筋混凝土支撑，第二、三、五、七、八道支撑采用Φ800（t=16mm）钢支撑。

2.2水文地质情况

场地内地下水分为孔隙潜水、孔隙承压水。整体含水层分布不连续，厚度小，以孔隙潜水为主，局部分布孔隙承压水。

3地连墙施工工艺

4土方开挖施工

4.1土方开挖顺序

基坑开挖主要采取“盆式开挖”+垂直运输，主要设备采用2台抓斗机，2台120挖机和1台铲车配合。抓斗抓出的土方用铲车运输到场地内的渣土坑内，再集中用运渣车运至弃土场。

4.2地连墙渗漏处理

处理渗漏点的方法：

1、采用砂袋将渗漏点四周围蔽，抬高水位，利用水的压力，减小渗漏点的水流；

2、在渗漏点周边1m的范围采用水钻打孔，打穿地连墙，打设钢花管，钢花管3m长，端头设置球阀；

3、利用注浆管交替注双液浆（水泥+水玻璃），凝固时间调配至14～16秒，注浆前进行试配。

4、注浆后清理砂袋，凿除地连墙接缝处编织袋，使用快硬水泥封堵。

5.盾构穿越风井

5.1端头加固和降水

5.1.1端头加固

在加固区外围设置800mm厚C20素墙（地连墙）止水帷幕，有效的阻断了外部承压水与加固区内的水流通通道，其次在已封闭的加固区内进行袖阀管注浆，将加固区内的土体进行进一步加固，防止加固水泥在承压水层中随流动水流失。

5.1.2设置止水环

素墙以外10～20环范围加强注浆形成止水环，采取隔环注浆的方式。浆液采用双液浆，凝结时间控制在12～16秒。

5.1.3降水施工

根据设计图纸在每个端头打设了6口降水井，降水井布置均匀，根据降水效果再补充降水井以满足降水要求。

5.2导台施工

盾构机过风井采用空推的方式，在底板上做混凝土导台，盾构拼管片通过风井。导台上设置双排43轨作为盾构机轨道。示意图如下：

风井导台结构示意图风井导台剖面示意图

6.盾构接收、始发

6.1盾构接收

在盾构机距离风井接收洞门50米时，根据盾构机的贯通姿态及掘进纠偏计划进行推进，逐渐放慢掘进速度，推力逐渐降低，缓慢均匀地切削洞口土体，以确保到达端墙的稳定和防止地层坍塌。

6.2盾构始发

盾构二次始发前发现左线洞门水平探孔喷水，降水井降水降水后效果不明显，现场采用了在洞门打注浆孔，安放注浆孔，并利用注浆孔向土体注双液浆，对土体进行再次加固。浆液采用双液浆，水泥浆（水灰比1：1）：水玻璃1：1，注浆压力为0.3MPa～1.5MPa。

7.风井负四层格构柱拖换方案

区间风井在左右线轨行区各有4根格构柱，用于支撑8道支撑，受工期影响，盾构到达风井时，风井只能完成负四层结构施工，支架模板和格构柱无法拆除，影响盾构接收和始发。经过验算，现场采取将负三层中板加强加厚至700mm厚，将格构柱拖换至负三层中板上，将负四层支架拆除，中板可以承受风井负一至负三层施工时的荷载。盾构接收、过风井和始发过程中，风井主体结构可以正常施工，互不影响，节省了工期。

8.结论及建议

1、导墙施工方案进行了优化，提高了导墙的混凝土标号，导墙钢筋同地面硬化的钢筋网连接在一起，并与地面硬化整体浇筑，确保了导墙的稳定性，有利于成槽机、履带吊的作业安全；

2、为减少槽壁暴露时间，二次清孔再钢筋笼下放后进行，利用安装好的混凝土导管采用正循环的方法进行泥浆置换，达到清孔的目的，减少了槽壁暴露时间；

3、为防止混凝土绕流，在25m以下的接头部位采用编织袋装填石子的方式进行填充，25m以上采用接头箱，有效的控制了混凝土绕流；

4、采取了素墙围蔽加固区的方式，可以有效的隔断承压水层；

5、采用注双液浆的方式可以有效的加固成压水条件下的圆砾层。

参考文献：

【1】李建高，王长红，《超深地连墙槽壁稳定性分析及施工措施》，隧道建设第31卷第一期；

【2】韩伟，孔祥生，《158m超深地连墙施工技术》，中国水利水电出版社；