摘要：介紹了二重管注漿原理、漿液配比、注漿參數(shù)和施工工藝。通過(guò)在北京地鐵十號(hào)線(xiàn)光華路車(chē)站暗挖工程應(yīng)用，得出二重管注漿超前支護(hù)具有：注漿機(jī)械輕小、能適應(yīng)隧道施工的窄小環(huán)境，漿液切換靈活、能根據(jù)不同的地層條件隨時(shí)更換漿液類(lèi)型、可實(shí)現(xiàn)復(fù)合式注漿、適應(yīng)各種復(fù)雜地層，加固體強(qiáng)度較高、密實(shí)度好、具有良好的止水效果的結(jié)論。

　　關(guān)鍵詞：城市地鐵；淺埋暗挖；超前支護(hù)；二重管注漿

　　城市地鐵暗挖在結(jié)構(gòu)頂部較近處（約2～5m），穿越現(xiàn)有地下管線(xiàn)或地質(zhì)條件較差的部位，往往采用超前支護(hù)方法增強(qiáng)地層的自穩(wěn)能力以控制沉降和止水。常用的超前支護(hù)方法有小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)、大管棚超前支護(hù)等，但實(shí)際施工中，這些措施在通過(guò)滲漏嚴(yán)重的雨、污水管線(xiàn)時(shí)由于加固體抗?jié)B性較差，往往起不到良好的支護(hù)效果。

　　二重管雙液注漿是一種以改良地層為目的的地基處理技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于既可以增加地層的強(qiáng)度又可以達(dá)到止水的效果。據(jù)有關(guān)資料表明，二重管注漿加固后的地層強(qiáng)度：卵石層達(dá)到2.5～3.0MPa、細(xì)中砂層達(dá)到1.5～2.0MPa、粘土層達(dá)到1.5～2.0MPa.加固后地層的透水系數(shù)：可達(dá)到k=10-7～10-8cm/s.這種地基處理技術(shù)，如果能方便地用于地下工程超前支護(hù)，將彌補(bǔ)以上工法的不足。

　　基于以上思路，通過(guò)對(duì)TXU型鉆機(jī)進(jìn)行改型使其具有全方位鉆進(jìn)功能，采用二重管作為鉆桿使?jié){液在鉆桿端頭完全混合再注入地層，從而實(shí)現(xiàn)加固開(kāi)挖面前方一定范圍內(nèi)的地層。北京地鐵十號(hào)線(xiàn)光華路車(chē)站東南風(fēng)道穿越D1800雨水管線(xiàn)時(shí)，為確保管線(xiàn)和結(jié)構(gòu)施工的安全，將以上思路付諸于實(shí)踐，首次采用二重管注漿作為淺埋暗挖工法穿越雨、污水管線(xiàn)的超前支護(hù)，取得了很好的效果。

　　1、工程概況

　　光華路車(chē)站位于東三環(huán)與規(guī)劃商務(wù)中心交叉口，東側(cè)為中央電視臺(tái)新址工地，西側(cè)為財(cái)富中心。東南風(fēng)道總長(zhǎng)115.434m，東三環(huán)路下部分與道路正交。D1800雨水管位于結(jié)構(gòu)第二次抬高過(guò)渡段上方，抬高前風(fēng)道拱頂埋深9.905m，抬高后埋深6.535m，抬高高度為3.4m，坡度約35°，雨水管與結(jié)構(gòu)最小距離為0.85m.為降低施工難度，減小施工風(fēng)險(xiǎn)，過(guò)渡段由原設(shè)計(jì)位置向西平移1.3m，雨水管與結(jié)構(gòu)最小距離為1.6m，如圖1所示。風(fēng)道開(kāi)挖斷面，寬×高=11m×（15～17m），初支結(jié)構(gòu)施工采用CRD工法，分4～5層、8～10洞開(kāi)挖。

　　據(jù)資料顯示，D1800雨水管修建于1979年，采用頂管施工，管段之間連接采用麻辮，縫隙填打石棉灰； 頂管坑內(nèi)管道采用混凝土管基，鋼絲網(wǎng)水泥砂漿抹段接口。施工時(shí)雨水管中水深1.0m，水流湍急，管線(xiàn)滲漏水的可能性很大。距D1800雨水管僅5.0m處是1800mm×2300mm污水方溝，大約修建于1982年，是東三環(huán)路的主要污水干管，溝內(nèi)水深1.5m，流速較大。D1800雨水管與風(fēng)道結(jié)構(gòu)之間土質(zhì)（由上至下）為粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土和細(xì)砂。因此，穿越雨水管的施工風(fēng)險(xiǎn)很大，為確保施工安全，必須采取可靠的超前支護(hù)措施。

　　2、支護(hù)方案比選

　　2.1工程特點(diǎn)

　�。�1）雨水管距結(jié)構(gòu)開(kāi)挖面最小處僅為1.6m，結(jié)構(gòu)在該位置大角度（35°）挑高，增大了施工難度和風(fēng)險(xiǎn)；

　�。�2）雨水管采用頂管法施工，年久失修，水流急、水量大，出現(xiàn)滲漏水的可能性很大；

　�。�3）風(fēng)道開(kāi)挖斷面大，采用CRD工法多層、多導(dǎo)洞施工，對(duì)地層的擾動(dòng)次數(shù)多，沉降量較大，與雨水管相互影響顯著。

　�。�4）雨水管位于CBD核心的東三環(huán)主路下方，所處地段非常敏感，施工必須保證萬(wàn)無(wú)一失。

　　2.2方案比選

　　提出3種超前支護(hù)方案進(jìn)行比選，分別為密排小管棚注漿超前支護(hù)、大管棚超前支護(hù)和二重管注漿+鋼插管超前支護(hù)。

　　通過(guò)以上分析比較，采用方案3進(jìn)行超前支護(hù)。

　　3、二重管注漿超前支護(hù)

　　3.1注漿設(shè)備

　　TXU改型鉆機(jī)：旋轉(zhuǎn)二重管及排水處理裝備；

　　SYB-60/50型注漿泵：注漿液混合器及測(cè)定器具；

　　SJY-雙層立體式攪拌機(jī)：噴頭及凝膠時(shí)間測(cè)定儀，逆止閥，消音器。

　　3.2施工工藝流程

　　二重管注漿超前支護(hù)采用TXU改型鉆機(jī)施工。

　　TXU改型鉆機(jī)體型較小，適合在較小空間施工，能在360°范圍內(nèi)進(jìn)行鉆進(jìn)。二重管鉆桿直徑一般為，端頭安裝管內(nèi)混合器。鉆進(jìn)采用清水作為循環(huán)液，達(dá)到設(shè)計(jì)深度或位置時(shí)，封閉端點(diǎn)進(jìn)行橫向噴射切換。然后用注漿泵分別將兩種漿液壓入外管和內(nèi)管，漿液在二重管的端頭混合器內(nèi)混合，通過(guò)濾網(wǎng)在水平方向?qū)嵭袊娚�，將漿液注入地層中。注漿采用后退式，一般20～50cm為一個(gè)注漿段。

　　3.3注漿漿液和注漿參數(shù)施工時(shí)根據(jù)地層情況配制溶液型或懸濁型漿液；通過(guò)調(diào)節(jié)漿液配比和注漿壓力來(lái)控制漿液的凝結(jié)時(shí)間和注入范圍。溶液型或懸濁型漿液均采用雙液，其配比如表2所示，其中A、B雙液組成溶液型漿液，A，C雙液組成懸濁型漿液。懸濁型漿液以水泥為主，摻加注入性強(qiáng)的添加劑，適用于軟弱粘性土、松散砂層、砂礫石層的前處理、裂隙等的填充。溶液型漿液以水玻璃為主，摻加注入性強(qiáng)的添加劑，適用于密實(shí)的砂層、砂礫石層改良的后處理等。漿液中的添加劑一方面改良漿液，增強(qiáng)漿液的注入性，另一方面降低漿液凝固后的收縮性，確保注漿和止水效果。針對(duì)不同的地層，注漿時(shí)可先進(jìn)行限制性注漿，漿液凝結(jié)速度快，可根據(jù)凝結(jié)時(shí)間確定注漿范圍；然后進(jìn)行滲透注漿，使?jié){液在地層中分布均勻。限制性注漿和滲透注漿可以自由切換，從而適用于各種復(fù)雜的地層。

　　根據(jù)不同地層和工程情況，一般條件下注漿深度在14m以?xún)?nèi)，注漿孔直徑46mm；漿液擴(kuò)散半徑1m；漿液凝結(jié)時(shí)間20s～30min；注漿壓力0.3～1.5MPa。

　　4、實(shí)施情況

　　4.1加固范圍綜合考慮各方面的因素，縱向加固范圍為第二次抬高過(guò)渡段，立面加固范圍為上層導(dǎo)洞結(jié)構(gòu)內(nèi)0.5m到雨水管底之間的土體，兩側(cè)部位加固厚度為結(jié)構(gòu)外3.0m。

　　4.2土體加固施工

　�。�1）1號(hào)導(dǎo)洞施工至距抬高段起始點(diǎn)2.0m時(shí)，采用150mm厚C25噴射混凝土封閉開(kāi)挖面，下臺(tái)階梅花狀打入2m長(zhǎng)？22鋼筋加筋改良土體，保證開(kāi)挖面的穩(wěn)定性。

　�。�2）進(jìn)行二重管注漿，加固1號(hào)導(dǎo)洞拱頂及側(cè)部土體，中隔墻部位向3號(hào)洞內(nèi)加固，范圍不小于3.0m.采用洞內(nèi)放射型注漿方式，從外圍到中心進(jìn)行施工。

　�。�3）注漿完成后，距結(jié)構(gòu)開(kāi)挖線(xiàn)250mm處沿外輪廓以抬高坡度為角度，采用TXU鉆機(jī)成孔，然后頂入9.0m長(zhǎng)、內(nèi)徑？32的鋼插管并注漿。

　　（4）1號(hào)導(dǎo)洞開(kāi)挖，進(jìn)行初支結(jié)構(gòu)施工。開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)注漿效果良好，土體明顯改良，沒(méi)有出現(xiàn)滲漏水。

　�。�5）3號(hào)導(dǎo)洞施工至距抬高段起始點(diǎn)2.0m時(shí)，加固方法同1號(hào)導(dǎo)洞。由于1號(hào)導(dǎo)洞已完成初支結(jié)構(gòu)，注漿時(shí)必須嚴(yán)格控制注漿壓力，靠近注漿一側(cè)需在結(jié)構(gòu)上設(shè)卸壓或卸水孔，并加強(qiáng)巡視，確保結(jié)構(gòu)的安全。

　　從開(kāi)挖情況看，注漿起到了良好的加固和止水作用，漿液在粉細(xì)砂層中擴(kuò)散性較好，加固體強(qiáng)度高，沒(méi)有出現(xiàn)任何坍塌現(xiàn)象。在粘性土中，為劈裂注漿，漿液呈脈狀擴(kuò)散，在層理好的地段沿層理擴(kuò)散。

　　5、結(jié)論

　　二重管注漿超前支護(hù)注漿，在隧道拱頂形成一定厚度的水泥固結(jié)體，該固結(jié)體具有較高的強(qiáng)度和良好的止水效果。從地鐵光華路車(chē)站東南風(fēng)道穿越D1800雨水管施工實(shí)踐看，二重管注漿超前支護(hù)技術(shù)具有如下優(yōu)勢(shì)：

　　（1）TXU改型鉆機(jī)機(jī)械輕小，施工靈活，能適應(yīng)隧道施工的窄小環(huán)境；

　�。�2）注漿原材料主要為水泥、水玻璃，材料來(lái)源廣，經(jīng)濟(jì)且無(wú)污染；

　�。�3）漿液切換靈活，能根據(jù)不同地層條件隨時(shí)更換漿液類(lèi)型，可實(shí)現(xiàn)復(fù)合式注漿，適應(yīng)各種復(fù)雜地層；

　　（4）漿液在二重管端頭可完全混合，后退式注漿可確保漿液均勻地注入土層中，在特殊地段（如滲漏水嚴(yán)重地段）還可采用前進(jìn)式注漿，連續(xù)可靠；

　　（5）加固體強(qiáng)度較高、密實(shí)度好，具有良好的止水效果；在沉降控制嚴(yán)格地段，還可插入鋼插管或注漿后再打設(shè)大管棚以提高土層的整體剛度。

　　二重管注漿超前支護(hù)作為一種新的支護(hù)方法，首次應(yīng)用于地鐵淺埋暗挖穿越大直徑地下管線(xiàn)的施工，并取得了良好的加固土體和止水效果，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。