摘 要:地铁换乘站周边建筑较多,基坑开挖较深,极易影响周边建筑地基稳定性,造成不均匀沉降,以倪家桥站为例,对车站周边建筑注浆加固技术进行研究,确定了注浆加固所需材料和各项工艺参数,为类似工程提供参考.
关键词:地铁换乘站; 周边建筑; 注浆加固;
作者简介: 周兴荣(1980-),女,工程师;
Abstract:There are many buildings around the subway transfer station,the excavation of the foundation pit is deep,which is easy to affect the stability of the surrounding building foundation,resulting in uneven settlement. Taking Nijiaqiao station as an example,this paper studies the grouting reinforcement technology of the surrounding buildings of the station,determines the materials and various process parameters required for grouting reinforcement,and provides reference for similar projects.
Keyword:subway transfer station; surrounding building; grouting reinforcement;
1 概述
随着城市化的发展,市政轨道交通体系正逐步完善,为解决重要交通枢纽人口拥堵的现状,不得不在既有线路的基础上增建地铁换乘站.然而,由于地铁换乘站多处于人口聚集区,周边建筑较多,基坑开挖较深,极易影响周边建筑地基稳定性,造成不均匀沉降,如何采取加固措施保证换乘站施工过程中周边建筑物地基稳定性显得尤为重要.本文依托成都地铁8号线倪家桥站对地铁换乘站周边建筑加固技术进行研究,本站为3条线路的换乘车站,其交汇线路包括18号线、1号线和8号线,于地下-3层设置站台层和18号线换乘点,基坑开挖深度为25 m,研究具有一定的代表性,可为类似工程提供参考[1].
2 工程概况
2.1 工程概述
成都地铁8号线1期工程线路总长约为29.1 km,该线路起点和终点分别为谢家桥站和十里店站,其间跨越4个主城区,整体走向从南向北,共设车站25座,车站间最大间距与最小间距分别为1.7 km和0.6 km,分别为川大新校区站-长城路站区间和永丰站-神仙树西站区间.该工程共设10座换乘站,分别为:1)太平寺站(与9号线换乘);2)永丰站(与5号线换乘);3)神仙树西站(与7号线换乘);4)长城路站(与12号线换乘);5)沙河桥站(与6号线换乘);6)东大路站(与2号线换乘);7)沙河桥东站(与13号线换乘);8)倪家桥站(与1、18号线换乘);9)成都理工站(与7号线换乘);10)双林路站(与4号线换乘).工程建设规划于2016年开工,工期4年[2].
其中,倪家桥站位于倪家桥路与人民南路交叉口,沿倪家桥路东西向敷设,车站主体设计为地下3层,基坑开挖采用岛式开挖,运用局部盖挖法与明挖法相结合的施工方式,采用钻孔桩作为基坑围护结构.本站为3条线路的换乘车站,其交汇线路包括18号线、1号线和8号线,于地下-3层设置站台层和18号线换乘点,基坑开挖深度为25 m,该工程平面位置如图1所示.
从图1中可以看出,倪家桥站周边建筑主要以低层楼房为主,这些楼房基本采用桩基础较多,基础埋深控制在10 m以内.
2.2 地质条件
钻孔探测结果显示:场地地层分布为第四系人工填土层、洪积层、粉质黏土层、细砂层、中砂层、卵石层和白垩系泥岩层.通过对车站施工地质断面进行全面剖析,可知车站基底主要处于强风化泥岩中,该车站标准地质剖面图如图2所示.
3 施工准备
3.1 施工技术准备
1)要求相关技术人员熟练掌握与地铁施工有关的技术条件、设计规范及要求,并严格审查本工程各种设计文件,避免出现纰漏.2)与设计单位进行交流,在充分了解施工整改段落后,协商提出相应的整改措施.3)质量管理保证体系已建设,并按专业和工种进行明确分工.
3.2 施工测量准备
按设计图纸要求,测放出孔位,用钢钉或红油漆等作出明显标记.在施工钻机就位前对测量点用水泥砂浆围一圈,做好保护工作,并设置明显标志,标志禁止挪动或遮盖.
3.3 现场施工准备
1)施工机械进场安排.参考本工程总体施工进度安排,钻孔设备和压浆机具进场.2)物资采购准备.采购前应当按照设计文件要求整理物资清单,物资清单中需详细记录所需物资的数量、规格和材质,并核对是否符合相关质量标准;确定管材、水泥材质标准及使用数量和时间,编制主要物资总需求计划.物资部就当地资源分布和供求态势,做好采购前准备和市场信息收集工作,确保主要材料质量合格.
4 加固施工
4.1 注浆材料选择
注浆材料主要是根据各地层地质条件及注浆目的来进行选择,针对注浆区域地层特点,结合以往工程经验,本区段注浆材料选择如下:
PVC外管、�30钢管注浆内管、硅酸盐水泥、密封圈、橡皮套[3].
4.2 注浆参数选择
通过对施工注浆材料及现场地质条件进行反复试验并分析,最终选定注浆所需各项参数如表1所示.
4.3 钻孔施工
车站周边建筑基础加固范围均在底部3 m以内,孔位间距定为1.5 m×1.5 m,相邻孔位间采用上下交错的布置方式.钻孔深度随房屋基础与车站结构距离进行调整,为5.4 m~12 m不等.孔位布置如图3所示.
钻孔施工过程需遵从如下工艺要求:
1)按照设计要求测量放线,定出孔位;2)采用地质钻机按标出孔位进行钻孔,孔径100,钻孔孔位水平误差不大于10 cm,垂直度误差不大于1.5%,如钻孔过程中发生偏斜,应立即采取纠正措施;3)钻孔时进行套管跟进;4)钻孔中做好钻孔记录,以利于注浆作业.
4.4 注浆管安设
按设计要求钻至规定孔深后,将钻具取出,在钻孔中塞入�60的袖阀注浆管,该过程袖阀注浆管必须紧贴钻孔内壁,然后进行封孔作业,将套筒拔出,用米石或粗砂填充钻孔至孔底以上3 m处,填充结束便立刻使用速凝水泥砂浆将注浆口密封,防止返浆.
袖阀注浆管安设时需保证管口上端高出喷混凝土面30 cm左右,安装前预先向袖阀注浆管中注满自来水,袖阀注浆管因承受自来水的自重作用而下沉[4].为了避免注浆施工过程中受外界干扰,杂物入侵,在注浆袖阀管管口装上一个特制的隔离盖.
4.5 注浆施工
在保证注浆管按规范安装完成后,对地铁倪家桥站附近建筑物进行预注浆处理,采用KBY-50/70型注浆泵.
注浆过程的工艺要求如下:
1)地表注浆为由外到内依次进行,采用先约束后发散的注浆方式,相邻孔位间采用间隔注浆,浆液在注浆孔中扩散充分,达到最佳注浆效果[5].2)注浆停止时间控制有两套标准,分别为:a.注浆量达到设计标准时需立即停止注浆;b.注浆压力达到极限压力并维持注浆10 min,吸浆量小于30 L/min时,停止注浆[6].3)注浆施工中应通过现场反复试验确定最佳注浆参数、布孔方式及浆液配比,并在实际施工中不断调试并完善.4)全程记录注浆施工中各个阶段注浆压力与流量的实时数据,结合设计要求进行比对分析,对注浆效果进行公正合理的评判.5)施工全过程应对该区域地下管线和周边环境进行全面监控,避免意外产生.6)棕北停车楼和亚太广场地层主要为砂卵石地层,遇到卡钻时,钻孔要慎重,每钻进1 m要退钻,若卡钻较为频繁,则需重新注浆后再钻,保证成孔质量,确保下管顺利.对钻进后不能成孔(如发生塌孔、卡钻等现象),应二次注浆固结土体,待土体固结后一次成孔.7)注浆施工时,分段控制注浆压力,加强对大楼及基坑的监测,防止基坑失稳或引起大楼基底冒浆.
5 结语
倪家桥车站砂卵石底层存在细砂夹砂层,车站基坑周边建(构)筑物较多,紧邻基坑,多为扩大基础、预制桩基础.为了避免造成不均匀沉降,基坑开挖前,完成对周边房屋基础的注浆加固,注浆材料选择为:�60×5 mm PVC外管、�30钢管注浆内管、硅酸盐水泥、密封圈、橡皮套;注浆的各项参数为:扩散半径0.75 m,水灰比取0.8~1之间,注浆压力为0.2 MPa~0.4 MPa,注浆速度为25 L/min.车站周边建筑基础加固范围均在底部3 m范围之内,孔位间距定为1.5 m×1.5 m,相邻孔位间采用上下交错的布置方式,钻孔深度随房屋基础与车站结构距离进行调整,为5.4 m~12 m不等.在开挖过程中,纵向分段、竖向分层,严格控制一次性开挖深度不超过3 m,开挖后必须及时完成支护,按设计要求及时架设钢支撑.
参考文献
[1]龚清.成都市地铁站点邻近商业空间自组织演变研究[D].成都:西南交通大学,2017.
[2]李鑫洋.城市轨道交通发展演变过程中常规公交和城市轨道交通协调研究[D].成都:西南交通大学,2012.
[3]程良奎,张培文,王帆.岩土锚固工程的若干力学概念问题[J].岩石力学与工程学报,2015,34(4):668-682.
[4]杨啸南.地铁隧道盾构法施工下穿建筑物分析[D].南昌:南昌大学,2015.
[5]董淑棉,郭炎伟.注浆止水技术在热力工程竖井施工中的应用[J].现代隧道技术,2014,51(2):182-187.
[6]童刚强,李洪涛,呙晶.深基坑邻近建筑物注浆加固技术[J].岩土工程技术,2012,26(1):50-52.