[发明专利]一种盾构施工中软弱地层加固的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种盾构施工中软弱地层加固的施工方法，适用于地铁隧道盾构施工，主要应用于软弱地层盾构端头加固和开舱换刀加固施工中。

背景技术

随着社会的发展，地下工程越来越多，尤其在能源、通讯及城市市政工程建设方面非开挖施工技术的应用越来越广泛，而盾构施工技术又是非开挖方式中的前沿技术，在地铁施工中被广泛应用。目前深圳地区的地铁施工中，地质复杂多变，尤其是填海区，地层相当软弱，稍有扰动，即会造成严重后果。

借鉴国内盾构工程施工经验，盾构工程在始发、到达和联络通道施工期间出现问题的概率很高，尤其是加固体未能达到理想效果或失效时，极其容易发生严重的安全事故，轻则地面产生较大沉降，重则危及设备、人员的安全。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种在软弱地层，确保加固体的有效性，确保盾构始发和联络通道施工的安全进行的施工方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种盾构施工中软弱地层加固的施工方法，其以素连续墙为主，旋喷桩为辅助的加固模式。

作为上述技术方案的改进，所述素连续墙的工艺流程为：测量放线、导墙施工、泥浆的制备和使用、成槽施工、浇筑水下混凝土；所述旋喷桩的工艺流程为：测量放线、引孔、浆液配制、旋喷注浆。

作为上述技术方案的进一步改进，所述素连续墙采用C15水下混凝土制作而成；所述素连续墙完成后，首先回填空桩，接着整平场地，最后施工旋喷桩。

本发明的有益效果是：(1)素连续墙在局部的支撑下，可以承受外部土水压力，确保掌子面稳定，盾构始发前可以提前破除洞门，避免与盾构组装调试冲突；联络通道位置开舱和施工均能安全快速进行。(2)施工工艺简化，素连续墙要求相对简单，无需专门制作接头，施工过程中采用冲桩机连续冲孔即可。(3)采用素连续墙加固后，加固范围明显减小，特别适用于施工场地小、地下管线密集、地面交通繁忙、距离地面建筑物基础比较近的工程场地，加固周期短，达到强度所需龄期短，整个端头加固的造价相对较低。

具体实施方式

本项施工方法在深圳地铁2号线2203标得以成功使用，应用效果良好，盾构始发均顺利完成，在联络通道加固位置进行了常压开舱，检修更换刀具，节省了施工工期，目前整个工程已经基本完成，增加了社会效益和经济效益，保证了工程的进度和安全，受到广泛的好评。

该项施工方法包括素连续墙和单管旋喷桩施工，主要施工过程如下所述：

素连续墙施工：

素连续墙施工主要包括测量放线、导墙施工、泥浆的制备和使用、成槽施工、浇筑水下混凝土。

(1)测量放线

根据测量控制点，准确测放出连续墙中轴线，经复核后，开始导墙基槽开挖。

(2)导墙施工

导墙的形式为“”型，导墙高度为1.5m，面板厚度150mm，长度500mm，垂直段厚度200mm，高度1350mm。导墙内净距控制为850mm，导墙的混凝土设计强度等级为C20。

导墙施工时，首先按素连续墙轴线位置放线放坡开挖土方。开挖后基底回填粘土100～150mm，铺平夯实，然后绑扎导墙钢筋、立模、浇筑导墙混凝土，待混凝土达到强度，拆模后加内撑，导墙内外回填粘土，夯实。当导墙的混凝土强度达设计强度的75％时，即可进行成槽施工。

导墙质量控制标准：

①内墙面与连续墙纵轴线平行度为±10mm；

②内外导墙间距为±10mm；

③导墙内墙面垂直度为0.5％；

④导墙内墙面平整度3mm；

⑤导墙顶面平整度为5mm。

(3)泥浆的制备和使用

根据实际情况主要采用原土造浆，当原土造浆不能满足要求时，采用膨润土造浆。膨润土在使用前需经过取样，进行泥浆配比试验和物理分析，必要时要进行化学分析和岩矿鉴定。将合格的膨润土放入泥浆搅拌机中进行充分搅拌6～8min，并入池存放24小时以上使之充分水化，才能交付使用。

膨润土造浆的主要成分是膨润土、掺合物和水。

掺合物主要有羧甲基纤维素(CMC)和烧碱(Na2CO3)，分别起增大泥浆粘度和增多膨润土颗粒表面吸附的负电荷的作用。

(4)成槽施工

本项施工方法中所涉及的工程量较小，一般情况下采用冲桩机冲孔成槽，然后用方锤修孔。