近距离下穿既有地铁线MJS水平加固技术应用

2018-10-09朱劲锋ZHUJinfeng

建筑机械化 2018年8期

关键词：膨润土钻头号线

朱劲锋/ZHU Jin-feng

（广东华隧建设集团股份有限公司，广东广州 510330）

1 工程概况

长沙市轨道交通4号线溁湾镇站～湖南师大站区间采用盾构法施工，区间下穿既有地铁2号线，交叉段距离为27m。4号线区间与既有2号线区间隧道轮廓最小竖向净距为2.863m。施工区域内地层主要为砂层、圆砾层、碎裂岩（强风化角砾岩、角砾岩、泥岩）。

2 MJS水平桩施工方案

本工程为下穿既有运营地铁2号线作业，下穿地层工程地质条件差，既有运营中2号线对变形控制的要求高，盾构直接下穿无法保证沉降，下穿之前应对地层进行预加固处理。砂卵石及碎裂岩地层因其颗粒不匀、软硬不均、局部高强度，导致盾构在掘进过程中沉降控制难度大。通过技术比选及MJS在广州地铁中长距离下穿武广高铁中的优异表现，最终确定了采用MJS水平桩+管棚的方式对隧道间的地层进行加固。

为提高拟建地铁4号线与既有2号线之间地层强度，降低后续管棚施工和盾构下穿过程的风险，从已施工竖井内采用MJS水平桩对其进行加固。每个竖井内设置15根直径为2.0m半圆的MJS水平桩，共30跟，每根桩长度为42.0m，具体见图1和图2。

图1 MJS水平桩平面图

图2 MJS水平桩剖面放大图

3 水平加固试桩施工

1）采用全站仪定位放线。

2）水平成孔施工：①安装防喷涌装置，如图3；②MJS钻孔作业，打开阀门，钻杆穿过围护结构进入加固地层；③MJS在水平成施工过程中，水平精度测量仪对成孔过程随时监控确保成孔精确性；④重复以上步骤，直到施工结束；⑤施工结束后，对设备进行冲洗和保养。

图3 防喷涌装置安装示意图

3）MJS水平加固桩终孔作业：每作业完成后，利用预安装的注浆孔进行注浆封堵。

4）针对碎裂岩区域的施工措施：①对前端装置进行优化升级，提高地层适应性；②采用特殊钻头进行钻进，通过多次反复钻进扩孔，对钻头周边硬物进行切削，直至穿越碎裂岩区域；③钻进过程中，增加泵体，从后端装置备用孔持续注入膨润土浆液（拟定2MPa，结合实际情况调整），加大膨润土浆液用量，提高其粘度（拟定36s），对钻杆进行保护；④加大削孔泵压力（拟定3～6MPa），增加膨润土浆液用量，减少地层损失；⑤待特殊钻头穿越碎裂岩区域后回拔钻杆，同时填充大量膨润土浆液护孔，再更换纠偏钻头重新钻进到桩体设计深度；⑥钻进过程中，若出现周边石块反复坍塌或其他情况导致难以钻进，则采取喷浆措施固结此区域后，再次钻进；⑦在喷浆至碎裂岩区域，喷出的浆液可能难以形成桩体，地内压难以控制，为减少沉降，此碎裂岩区域采用低压力填充孔洞的方式回拔。

以上针对碎裂岩区域的施工措施为尝试方案，在既有运营2号线沉降可控的情况下，可结合实际情况对参数进行调整，信息化施工。