紅山飯店位於崗前平地,渡線上方,距南京站站北區明挖基坑圍護結構約615~810m ,房屋橫軸與地鐵線路軸線夾角712°,區間隧道右線和渡線區域性下穿紅山飯店,隧頂距房屋基底710~713m。該飯店採用鋼筋混凝土擴充套件基礎,區域性配有h = 50cm 的地圈樑,結構每層設定圈樑,飯店主體結構工況基本完好,外牆、內牆區域性有豎向、橫向裂紋或裂縫。
崗前平地自上而下分別為可2軟塑狀雜填土,厚2~218m;可2硬塑狀粉質粘土,厚315~410m;硬塑混合土,厚115~211m;強風化閃長玢岩,厚4~10m。
1 紅山飯店加固方案
根據“控制隧道變形為主、地基和房屋加固為輔”的原則,在保證安全的前提下,嚴格控制隧道開挖引起的地層變形,同時對地基和房屋進行必要的加固處理。
採用旋噴樁+ 管棚的.組合加固方案。在靠近房屋和隧道外側做雙排單管旋噴樁,樁間距110m 呈梅花形佈置,樁長10~12m ,以對隧道上部地層進行加固;在隧道開挖前施作<159mm 無縫鋼管管棚,管棚長30m ,從紅山飯店牆外6m 範圍內一次性穿過紅山飯店。
該方案是在設計方案的基礎上作了進一步優化,取消了房間內的旋噴樁,沿房屋基礎外側施工高壓旋噴樁(見圖1) ,旋噴樁互相咬合。將旋噴樁加固擴大到房基外牆一定的範圍,對隧道洞室上方的土層進行加固。該方案效果好,施工方便,工程量小,造價適中;其缺點是作業空間和場地受限制。
2 加固施工
在隧道通過紅山飯店的渡線區,首先施工旋噴樁,在完成旋噴樁後,等待南京站能夠提供隧道施工的工作面時施作管棚。
2.1 旋噴樁施工
2.1.1 工藝流程
施工放樣→鑽機就位→鑽孔至設計標高→注漿、旋噴→邊旋邊提升→旋噴結束、成樁。
旋噴形式、樁徑及其他引數選擇
採用1 根單管噴射高壓水泥漿液作為噴射流,由於高壓漿液射流在土體中衰減大,破壞土的射程較短,成樁直徑為013~018m。
根據前述地質情況,選用樁徑為<600mm ,樁長6~8m ,布孔間距為50cm;漿液壓力20MPa ,流量80~120LPmin ;孔徑及個數噴嘴:<20~<30mm 2 個;提升速度20~25cmPmin ,旋轉速度20rPmin。
2.1.3 質量控制
(1) 旋噴深度、直徑應於旋噴前進行檢驗,合格後方可進行旋噴作業;旋噴樁抗壓強度和透水性應滿足設計要求。
(2) 旋噴樁質量可採用開挖、鑽孔取芯等方法檢查。
(3) 檢驗點的數量為施工注漿孔數的2 %~5 %;對不合格的應進行補噴。
(4) 各項檢驗應在旋噴注漿結束4 周後進行。
2.2 管棚施工
2.2.1 工藝流程
施工平臺設定→導向混凝土護拱施工→<159mm鋼管鑽機就位→鑽孔→頂進鋼管棚→孔口封口→注漿→填塞M10 水泥砂漿。
2.2.2 管棚主要設計引數(見圖2)
(1) 鋼管規格 熱軋無縫鋼管<159mm , 壁厚8mm ,節長4、6m。
(2) 管距 環向間距中對中40cm。
(3) 鑽進深度 隧道南端40m ,北端38m。
(4) 搭接長度 313m。
(5) 傾角 鑽桿與縱坡仰角採用1°(考慮鑽桿下垂) 。
(6) 鋼管施工誤差 徑向不大於2cm ,沿相鄰鋼管方向不大於10cm。
(7) 隧道縱向同一斷面處的鋼管接頭數不大於50 % ,相鄰鋼管接頭至少需要錯開1m。
3.2.3 施工要點和質量控制
(1) 導向混凝土護拱施工時,首先安裝護拱內鋼筋骨架,然後安設導向管(<180mm ×6mm ,長2m) ,根據管棚進出口座標將導向管焊接固定於護拱鋼筋骨架上,為控制導向管安裝的準確性,焊接前必須對每根導向管位置進行座標測量,而且為保證鋼筋骨架的牢固,骨架採用3 排鋼筋拱架連線而成。護拱混凝土為C30。採用噴射混凝土施工。
(2) 在<159mm 管棚鑽孔中應及時檢查鑽孔方向的準確性,應用測斜儀測量鋼管鑽進的偏斜度;要及時把鑽芯(主要是首排孔中的鑽芯) 取出並排列整齊,做好巖性記錄,用以對開挖提供超前地質預報。
(3) 由注漿口注入水檢查管棚密封是否好,並及時密封。
(4) 向管棚管內注漿前先用漿液把管孔中的水壓出管外,直到漿液流出,並且流出的漿液濃度與漿池中漿液濃度相同後,將孔口用鋼板密封,然後加壓,並穩定壓力在015~1MPa 之間,儘量不要間斷注漿。管內注漿順序自下而上,水泥漿要時刻進行攪拌,以保證漿液濃度相同,同時檢測流量。
3 結語
旋噴樁隔離牆減小了隧道渡線開挖引起的建築物的沉降,<159mm長管棚有效地減小建築物下方隧道開挖引起的沉降。
施工期間進行了紅山飯店沉降資料監測,實測最大沉降小於6mm ,傾斜率也滿足規範要求,實踐證明旋噴樁+ 長管棚的加固方案是合理且成功的,為今後的地鐵類似施工提供了經驗。
參考文獻:
[1 ] 顧曉魯. 地基與基礎[M] . 北京:中國建築工業出版社,1995.