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暗挖工程超前支护及注浆加固技术 摘要:超前支护及注浆加固是暗挖工程施工中非常关键的环节,本文主要介绍北京地铁五号线4个暗挖标段超前支护及注浆加固实施情况,以期为类似城市暗挖工程施工提供参考。关键词:暗挖;超前支护;注浆加固 1工程概况      北京地铁五号线02标(刘家窑站蒲黄榆站区间、蒲黄榆车站)、03标(蒲黄榆站天坛东门站区间、天坛东门站)、04标(天坛东门站磁器口站区间、磁器口站)、05标(崇文门站)采用浅埋暗挖法施工。其中蒲黄榆站采用22.6m宽大跨度单拱单柱双层暗挖结构,天坛东门站采用23.87m宽大跨度三拱两柱双层暗挖结构,磁器口站采用21.87m宽大跨度三拱两柱双层暗挖结构,崇文门站采用24.2m宽大跨度三拱两柱双层暗挖结构,车站覆土厚度49m;区间采用5.8m×6.3m马蹄形断面结构,区间覆土厚度1215m。      车站开挖采用中洞法分块开挖,区间采用上下台阶法开挖。工程经过地层包括粉质粘土、粉细砂、中粗砂、砂卵石层。由于暗挖工程均处于闹市区,沉降控制非常关键。2 超前支护及注浆加固技术2.1 现场实施情况2.1.1 超前地质探测      全线暗挖车站及区间开挖施工过程中为提前探测前方地质及渗水情况,均进行超前地质探测。探测采用的方法见表1。2.1.2 超前管棚      暗挖地铁开挖洞室跨度相对较大,施工中超前支护采用多样化的超前管棚支护,采用的超前管棚主要类型如下。      02标采用114mm单根长146.6m管棚,共103根;03标采用108mm单根长18m管棚;04标采用108mm单根长10m和18m管棚;05标采用108mm单根长27m管棚, 600mm单根长36m管幕, 377mm单根长36m管棚。2.2 超前管栅施工技术      举例:单根长146m114mm超前长管棚。(1)设计参数。      02标段超前长管棚沿蒲黄榆车站拱部环向布置,环向间距0.3m,纵向贯通车站拱部,单根长146m,共103根,管棚采用114×5mm钢管。(2)工艺流程。      工艺流程见图1。(3)施工方法。      采用水平定向钻机从东南结合部往东北结合部一次性施做导向孔,从东北往东南回扩孔拖管,钢管单节长6m,接头采用丝扣连接。为防止施工管棚串管,施工时从拱顶往下间隔施工。(4)使用设备、仪器。      超前长管棚施工主要设备、仪器:FDP-15D水平定向钻机、ECLIPSE无线导向系统和地磁地下定位系统、UB-8型砂浆泵。(5)工效。      由于蒲黄榆车站拱部超前长管棚位于交通繁忙的蒲黄榆主路下,导向孔钻进采用无线导向系统时必须在晚间23点到第二天7点之间;施工速度根据地层及管棚埋深不同施工效率不同。      当管棚埋深在10m内,采用无线导向系统时,粘土层中钻进一根管棚(L=146m)需24h左右;砂层中钻进一根管棚需33h左右。      当管棚埋深在10m以下,采用地磁地下定位系统时,管棚位于中粗砂层中,钻进一根管棚(L=146.6m)需38h左右。(6)管棚注浆。      管棚注浆设备:UB-8型砂浆泵,最大工作压力6MPa,最大排量8m3/h,最大水平输送距离250m。      注浆方向:东南车站结合部往东北车站结合部,一次性灌注。      管棚钢管浆液扩散孔布置:纵向300mm间距梅花型钻10mm浆液扩散孔,环向3排。      浆液:水泥浆,外掺少量微膨胀剂,配合比水泥水膨润土铝粉=10.80.050.001;注浆压力在1.5MPa左右。(7)效果。      施工管棚设计注浆数量2.9m3,实际注浆数量基本在3.5m3左右。2.3 超前导管施工      超前小导管设置在车站、风道、区间、出入口通道拱部,区间拱部超前小导管单根长L=3m,其余拱部超前小导管单根长L=2.5m。(1)工艺流程(见图2)。      首先按设计测量定位,然后采用煤电钻孔,成孔检查后采用风钻顶进钢管,喷射5cm厚混凝土封闭掌子面,最后进行浆液压注。(2)使用设备。      钻孔采用煤电钻或气动风镐、吹管(自制25mm钢管),注浆采用UB-8型砂浆泵及KBY-50/70双液注浆泵。(3)工效。      车站2.5m长小导管施工一根需6min,区间3m长小导管施工需7min。      压注一根小导管需6min。(4)管的布设参数。      车站超前小导管沿起拱线上按0.3m间距环向布置,每环104根;纵向每两榀钢架布设一排,即每排小导管纵向间距1m。      风道、出入口、通道沿拱部120°范围环向按0.3m间距布置,风道拱部每环43根,结合部每环37根,纵向每两榀钢架布设一排,即每排小导管纵向间距1m。      区间在拱部环向按0.3m间距布置,每环25根,纵向每两榀钢架布设一排,即每排小导管纵向间距1.5m。小导管采用32×3.25mm钢管,钢管上纵向孔眼间距15cm,孔眼直径8mm,顶部制作成锥型,尾部焊箍;上仰角控制在7°10°。(5)小导管注浆。      区间砂层压注化学浆液,配合比:稀硫酸水玻璃=168。      车站水泥砂浆配合比:水泥砂水=10.50.7。车站水泥水玻璃双液浆水泥浆水灰比1.2510.51,水玻璃模数2.42.8,水玻璃浓度使用范围3045,水泥水玻璃=11(体积比)。注浆压力:0.50.8MPa。(6) 注浆效果。      拱部小导管注浆完成后,在拱部形成一个固结保护层,延长围岩自稳时间。保证下一循环开挖支护施工过程中不出现坍塌,使围岩自稳时间在4h以上。      地面注浆起到填充加固地层不密实土体的作用,对掌子面封闭注浆起到加固围岩的作用,保证在开挖时不发生坍塌,延长围岩自稳能力。2.4 拱背回填注浆       拱背回填注浆主要对初期支护背后土体进行回填加固;回填注浆管采用32×3.25mm钢管。在距开挖封闭成环掌子面3m后进行拱背回填注浆。(1)工艺流程(见图3)。(2)使用设备。      UB-8型砂浆泵。(3)工效。      浆液压注时间为1060min不等。(4)管布设参数。      拱背回填注浆管采用32×3.25mm钢管,钢管深入初期支护背后。      区间每环设3根,L=0.5m,纵向间距6m,梅花型布置。      风道每环设7根,L=0.6m,纵向间距1m,拱部3根,两侧各2根。      结合部每环设9根,L=0.6m,纵向间距1m,拱部3根,两侧各3根。      车站每环设6根,L=0.9m,纵向间距1m。      出入口及通道设5根,L=0.6m,纵向间距3m,拱部1根,两侧各2根,梅花型布置。(5)回填注浆。      采用11水泥砂浆;拱部注浆压力0.8MPa,边墙注浆压力0.5MPa。(6)注浆效果。      拱背回填注浆后相应地段地表沉降及拱顶沉降明显减缓。3 体会3.1 超前支护及注浆加固存在的问题      (1)现场地质探测布孔不规范,不能充分反映前方地质情况;对前方地质定性分析不足,不能充分指导后续施工。      (2)管棚注浆工艺落后,浆液扩散情况差,砂层中易发生溜空现象;传统施作管棚的方式精度较差,单次施作长度太短,设备对现场环境要求高,在施作过程中,每次均须上挑形成工作室,存在较大的风险。      (3)车站部分施工过程中,小导管的仰角普遍过大,小导管的作用发挥不充分;现场动态管理不够理想,超前支护不能因地质情况的改变而改变,常造成资源浪费;注浆工艺落后,浆液扩散不均匀,对注浆效果缺乏控制及验证。      (4)注浆管的布设缺乏统一标准;现场回填注浆存在不够及时的现象;注浆压力无统一标准,个别注浆压力过高,易造成结构破坏。3.2 建议      (1)从现场实际情况看来,对于北京这种地质情况,采用洛阳铲进行超前地质探测是一种简便可行且十分有效的方法。      布孔:每工作面布置3个孔,拱顶一处,两侧拱脚以上1m拱腰各布置一处。      打孔:采用洛阳铲。      探测长度:每次探测长度5m,每开挖3m探测一次。      分析:采取定性分析。(2)超前管棚。      从管棚施工情况分析,对于受力情况复杂部位,通过重要建构筑物时,对沉降要求较高的地方,超前长大管棚是一种十分有效的支护手段。      1进一步研究改进长大管棚的注浆工艺,改善浆液的扩散效果,提高长大管棚对不同地层的适应性;2推广应用新的先进的管棚施工工艺,提高管棚施工精度;3对车站等大断面施工,由于其沉降较难控制,可推广采用长管棚的支护方式;4有条件时管棚宜一次性贯通拱部,避免施工过程中多次挑高;5从经济角度考虑,150mm以上的大管棚应慎用,150mm以下的管棚,其成本较为适中,可广泛采用。(3)超前导管。      各标施作小导管情况基本相同,小导管各项指标建议如下:1小导管宜采用32×3.25mm钢管; 2拱部小导管布置间距通常为环向0.3m,纵向搭接11.5m;3钢管前端制作成锥形(长10cm),尾部焊箍,钢管从尾部0.8m开始钻68的梅花型孔,孔眼间距0.15m;4注浆前宜先喷5cm厚喷射混凝土封闭掌子面,并在管口设止浆塞;5超前导管在砂层中宜压注化学浆液;6注浆压力宜控制在0.20.5MPa之间;7粘土层中可不施作注浆小导管,或改为施作钢钎;8对于北京的地质情况,采用煤电钻和吹管施作小导管是合适的选择。(4)拱背回填注浆。      拱背回填注浆是十分必要的,各项指标建议如下:1拱背回填注浆管宜采用32×3.25mm钢管,钢管可不钻孔;2回填注浆管不宜深入初期支护背后土体,仅深入土体0.050.1m即可;3回填注浆浆液首选水泥砂浆,当有渗水的情况下,可考虑采用水泥水玻璃双液浆;4回填注浆压力不应太大,应控制在0.20.3MPa左右;5拱背回填注浆应及时,当初期支护成环35m时,就应进行第一次拱背回填注浆,同时应结合监测资料确定二次注浆时间;6拱背回填注浆应反复进行,二次注浆必须重新打设注浆管;7回填注浆管的布设可考虑纵向间距3m左右,梅花形布置。下面是赠送的经典语录和搞笑语录，不需要的朋友可以下载后不急删除！谢谢！· 【感人的话】 要学会感恩、同情、宽容、忍耐、积极与真诚。希望是心灵的一种支持力量.逆境的回馈，使生命将更加精彩而富足. · 【感人的话】 每个人的好运跟坏运都是分配好的，虽然我的好运没有别人多，所以只要是一点点好事，我就非常感恩了。 · 【祝福的话】  这里有一本你当年用过的笔记，它有点儿泛黄了，书页里夹着的话也早已没了香气，却还是谢谢你把它借给了我。今天的我们已经分开，却依然是朋友。还是要跟以前一样，我听着你的述说，看着你笑，看着你难过委屈去安慰你。我会把祝福写在这本笔记里，在那多枯黄的花的旁边，我会写下我的祝福：祝福你过得好！祝福你过得比我好！然后，将它寄给你。不要哭泣，你。· 【表白的话】  爱你是一个念头，爱你是一种冲动，爱你是一种宿命，只属于我的宿命。爱你是一段旅程，爱你是一场幸福的长跑，爱你是一路沐浴阳光，爱你是一径的花香。爱你，是睡觉呼吸一般的自然！请，给我你的爱。· 【有哲理的话】  世上有三种人：一是良心被狗吃了的人，二是良心没被狗吃的人，三是良心连狗都不吃的人. · 【激励人的话】 如果你看到面前的阴影，别怕，那是因为你的背后有阳光。  · 【感人的话】   一身白衣为你洗尽铅华，白衣白发白胜雪，捧一卷古墨，盈袭暗香，我踏着平平仄仄的长长短短，款款步入风情万种的宋词里。溪边桃红青染，流水潺潺，柳丝随风絮，我在桃花下写着红笺小字，一抹嫣然回眸，惊落了桃花，也惊落了你的心。佛说千年一轮回，今生，你在哪里？  · 【有哲理的话】 母爱是一滴甘露，亲吻干涸的泥土，它用细雨的温情，用钻石的坚毅，期待着闪着碎光的泥土的肥沃；母爱不是人生中的一个凝固点，而是一条流动的河，这条河造就了我们生命中美丽的情感之景。· 【表白的话】 我深深地恳求你；不要把我逐出你的爱门之外，我一分一秒也不能缺少你的爱。只有赢得你的爱，我的生命才有光彩。 · 【表白的话】 爱你，却要无欲无求，好难！爱你，却要偷偷摸摸，好累！爱你，却让自己心碎，好惨！但竟然心甘情愿，好傻！但是我能肯定的是：我是真的很爱你！ · 【表白的话】 我扬一把散沙粒粒想念漫天纷飞带给我对你的祝福，我洒下一瓢涟水滴滴飘洋流到你的心海，爱你，今生无悔，牵了你的情，爱了你的人，我会努力呵护你，一生一世！· 【表白的话】 你的热情，温暖了我冰冻的心；你的大胆，鼓起了我爱的热忱；你的关怀，激起了我感激之情。新年伊始，愿我们透过那爱湖的波光水雾，一起憧憬美好的未来。情人节快乐！ · 【表白的话】 也许我的笑容不够灿烂，但足够为你扫清冬日里的阴霾；也许我的双手不够温柔，但还能为你拂去俗世尘埃！如果命运安排我们在一起，我会好好珍惜你！情人节快乐！ · 【甜言蜜语的话】 我们结婚吧，好不好？那样我们就可以不再对着电话诉说想念，就可以每天清晨起来看见你的睡脸，然后一起吃一顿不太丰盛却很温暖的早餐。我们结婚吧，好不好？那样我们就可以拿着民政局发的红色小本子四处炫耀，我们可以在房间里挂满结婚照，看着看着就会不自觉的微笑。我们结婚吧。· 【表白的话】 我需要你，就像冬天里的棉袄，夏天里的雪糕，黑暗中的灯泡，饥饿中的面包我不能没有你！ · 【有哲理的话】 用真理检验真理永远是真理，用错误掩饰错误将会一错再错。我们不能拥有真理，但是我们可以防止错误。· 【离别的话】 愿你作一滴晶亮的水，投射到浩瀚的大海；作一朵鲜美的花，组成百花满园；作一丝闪光的纤维，绣织出鲜红的战旗；作一颗小小的螺丝钉，一辈子坚守自己的岗位 · 【离别的话】 我们曾经在一起欣赏过美丽的花；我们曾经在一起幻想过美丽的季节。同学啊，同学，分别后不要忘了我们曾经一起走过的日子。 · 【离别的话】 红叶纷飞的枫林里，我们曾拥有多少回忆。那飘舞着的枫叶，将我们带进一个无比美妙的境界。 · 【离别的话】 别离，是有点难舍，但不怅然；是有点遗憾，但不悲观。因为我们有相逢的希望在安慰。 · 【有哲理的话】 人活着，第一要紧的事情就是要有眼光。有了眼光，并相应确定应该为之努力的目的和目标，工作就会出现乐趣，这样才有希望最终成为一个事业和生活的成功者，生命就会丰富多彩。 · 【有哲理的话】 在真相肯定永无人知的情况下，一个人的所作所为能显示他的品格。有些事情的确没有人知道，除你之外，没有人知道，但是你必须对得住自己，最好能问心无愧。因为问心无愧可生自信，而自信会让你生活得更从容。 · 【有哲理的话】 没有任何的动物是比蚂蚁更勤奋，然而它却是最沉默寡言的。与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有；不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。 · 【有哲理的话】 有些人成就不大，不在于智力或能力不够，而在于没有克服自己心理上的弱点和谬见，没有充分发挥自己既有的潜力和才能。只有不断向自己挑战，向生活挑战，才能取得更大成功。 · 【有哲理的话】 面对别人的反对意见，如果你针锋相对地进行争执和批驳，对方很难从内心真正接受，在表达方式上委婉一些，效果就好多了。 · 【有哲理的话】 当我们放眼这个世界的时候，如果以自我为中心，很可能会以为自己了不起，可一旦我们把心歇下来，用赤子之心来观察，就会发现我们是多么渺小。我们什么时候都能看清自己不如人的地方，那就是对生命有真正信心的时候。 · 【有哲理的话】 胸有平常心，幸福自然来。人的心态如同琴上的弦，太紧则易断，太松则无音，只有松紧适度，才能弹出美妙之音。保持一颗平常心，才是人生的真谛。怀一颗平常心，看淡得失，超越成败，不为物欲所迷，不被烦恼所扰，明心见性，随缘自适。平常心，是一种人生态度，也是一种生活智慧。 · 【有哲理的话】 绝大多数人都喜欢嘲笑别人，而不愿意被别人嘲笑。在别人处于尴尬境遇时，你如果能通过自己出丑来减少他的难堪，他一定对你非常感激。 · 【有哲理的话】 对于胸怀大志的有志之士和勤奋努力的人来说，障碍是不会起什么作用的。他们会说：不会再有什么困难能拦得住我了。只要有百折不挠的信念，就会战胜许多强大的阻力。 · 【有哲理的话】 成功地推销自己是迈向成功的第一步。在推销自己的过程中，多动脑筋，设计一些小花样，就容易引起别人的兴趣和关注。 搞笑语录· 一次，同事几个去美国，到超市买东西，用济南话讨论，有个美国人过来用标准的济南话说：“你们是济南的？！”暴汗，原来这老外是以前战争时期留在中国的美国人后代，同事问他：“那你英文怎么样啊？”老外一拍大腿道：“英语太他妈难学了！”哈哈，有木有笑趴啊。 · 公司加班到半夜，所有人都眼皮打架，一姑娘哀叹：“我现在真想变成一个因字。”众问其故，姑娘说：“就是一个人四肢平摊躺在大床上。”话音刚落，旁边一男同事嘟囔：“困。” · 一先生感冒去医院挂吊针，护士小姐很麻利的给这位先生插上针挂好盐水，一个多小时过去了，盐水瓶的水打完了，护士过来马上又换上一瓶。这先生不解，问护士小姐说：“小姐，处方单上不是只开了一瓶吗？”护士小姐指着打完盐水的空瓶盖说，“先生，您运气真好，这瓶中奖了，再来一瓶！” · 一退休老头，闲来无事就教鹦鹉说话，每天早上必教：“早上好！”可惜！几个月后，鹦鹉仍不开口。一日，老头心情不佳，未教。只听鹦鹉大叫：“老头，今天牛了！连好也不问了啊！” · 白雪公主逃出王宫，来到森林，看到一间小木屋，里面排列着七张小小的床。白雪公主就躺下睡着了。傍晚七个小人回来了，白雪公主说：“你们就是我命中的七个小矮人吧。” 七个人面面相觑，然后说：“你走错地方了，我们是金刚葫芦娃。” · 爷孙三人去钓鱼，爷爷拿着鱼杆发呆，孙子看到后对爸爸说：“瞧瞧，你爹在那发呆，跟傻B 似的。”爸爸打了儿子一耳光生气的喊道：“你爹才傻B 呢！” · 作业做了很久，顺手打开收音机，一个温柔的声音传出：“如果肤色粉红，脸上的绒毛细嫩柔软，那么说明很健康”听到这里，忍不住摸了自己的脸，对镜顾盼，再笑一笑，样子健康可爱。这时，又听播音员说道：“好，听众朋友，这次我们的养猪知识讲座就到这里。” · 话说上技校时我们班为机电八班。某日，学校组织拔河比赛。我们班对战二班。二百女生加时喊：“机二，加油机二，加油”我们班女生也学着人家喊：“机八，加油机八，加油”我滴个神！ · 出差，刚出车站就来一大婶：“小伙子，住旅馆呀？”我说：“不用。”大婶马上换成暧昧的语气：“有小姑娘哟，很漂亮的。”我汗，说：“不要小姑娘。”大婶立刻改口：“老姑娘，老姑娘也有，便宜一点。”再汗，说：“我不要姑娘。”大婶沉默了下，小声说：“那个，小伙子也是有的！” · 一哥们儿隔壁新搬来个老外，一天晚上老外敲门求助，说：“我的电视坏了，不能换台。”这哥们儿低头看了眼表，很镇定的说：“过了七点半就好了” · 有个懒人，懒得出奇。妻子要切面条，叫他到邻家借个面板。他说：“不用借了，就在我背上切吧！”妻子在他背上切完面条，问他：“痛不痛？”他说：“痛，我也懒得吱声。” · 一只青蛙给牧师打电话，问自己的命运。牧师说：“明年，有一个年轻的姑娘会来了解你。”青蛙高兴的蹦了起来：“哦，真的吗？是在王子的婚礼上吗？”牧师说：“不，是在她明年的生物课上。” · 几个人在高尔夫更衣室，一手机响很久，一男人按了免提键。女：“亲爱的你在俱乐部吗？”男：“在。”女：“我看到一辆宝马，才不到两百万。”男人：“买。”女：“还有那个楼盘又放盘了， 6万一平。”男：“买。”女：“好爱你。”男：“也爱你。”旁边的男人们敬佩得目瞪口呆。男人挂了电话，问：“这是谁的手机？” · 深夜，老公未归。女儿心急给妈打电话：“妈！他还没回来，一定有别的女人了！”妈妈轻声安慰：“傻孩子，乖，别净往坏处想，兴许是出车祸了！” · 一男子在闹市骑摩托撞昏了一个陌生的老汉！男子惊吓得不知所措！围观群众越来越多！突然，该男抱住老汉，声泪俱下的喊道：“爹，你等着我，我这就去给你找医生！”说后，就跑掉了。老汉挣扎着愤怒的喊道：“给老子回来！”众人纷纷感慨：“这儿子当的真孝顺！”