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摘要：随着城市建设群越来越密集，城市建设过程中越来越多的地铁、电力管道、热力管线等不具备明挖开槽的施工条件，因此暗挖法施工在城市建设中运用日趋广泛。但暗挖法施工过程中不确定因素较多，如何保证土体稳定、衬砌施工完成后背后密实等问题的解决尤为重要。本文以北京地铁十号线二期公主坟站暗挖法施工为依托，对暗挖法施工中注浆工艺进行简要概述。
关键词：暗挖法施工、注浆
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
1.1设计概况
北京地铁10号线二期公主坟站，位于复兴路与西三环中路交汇的新兴桥桥区绿地内，车站呈南北向，为躲避桥桩采用"分离岛"站台形式。
公主坟站主体双层段采用PBA暗挖法施工，为双层单跨拱顶直墙箱型结构；主体结构单层段下穿既有地铁一号线公主坟站，采用CRD暗挖法施工，为单层双跨的平顶直墙箱型结构。
1.2工程地质情况
结构上部主要穿越土层主要为中粗砂和卵石层。结构下部主要穿越土层主要为强风化、中风化砾岩层。
1.3工程水文情况
车站区域地下水类型分为上层滞水（水位埋深5.53米），和松散岩类孔隙潜水（水位埋深9.96～13.5米）和风化岩裂隙水（水位埋深13.5米）。地下水较为丰富，对暗挖施工影响较大。
二、总体控制思路
在暗挖结构施工过程中，沉降的控制至关重要。采取有效的注浆方式，能够达到“抑制水患、控制沉降、综合治理、确保既有建构筑物安全”的目的。
三、注浆施工工艺
3.1大管棚注浆
竖井开挖过程中对周边土体存在扰动，在导洞开马头门前，需将扰动范围内导洞拱部土体进行大管棚超前支护。大管棚采用φ108×5mm无缝钢管，环向间距0.3m，长6m，水平向上倾角2°~5°，内用水泥砂浆灌注密实。
1、夯管锤定位
根据每根管棚的中心线、高程及管棚的角度，铺设夯管锤轨道。
2、制作导向架
为确保夯管施工精度，在进行夯管前，需测量人员对夯管位置进行放樣，放样完成后，在钢管的进口和尾端制作导向架。
3、夯进施工
（1）将首根钢管放入混凝土孔中，与夯管锤联接好，进行孔位校核达到要求后，通过夯管锤将钢管打入地层。
（2）首根夯进完成后，进行钢管位置检查，检查正确后，按要求焊接第二根钢管，然后夯进。按照以上施工顺序直至达到预定长度。
4、管内取土和注浆
夯管完成后，取出管内土体，在管内灌注水泥砂浆，以增强大管棚的刚度。取土采用高压风吹出，或者采用高压水稀释土体形成泥浆排出管外。原则上在整根管夯完后取土，如果摩擦力太大，夯进比较困难时，可采取中途分次取土。
5、管棚施作精度的检查与控制
采用“无线探测法”：将无线探测仪可发射信号的探头使用钻机送至钢管前端，在管棚上的地面利用接收仪接收信号记录相关数据，并对数据进行处理；同时利用测量仪器测量地面高程及中线，得出理论数据。理论数据与接收仪处理数据进行对比，可得知管棚前端高程及左右的偏差，据此进行下一步控制大管棚的施工精度。
3.2超前小导管注浆
1、导洞开挖过程中为了确保导洞拱部土体稳定，可采取小导管超前注浆加固措施；超前小导管注浆主要针对隧道拱部处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂卵石层。
2、超前小导管采用φ32×3.25mm（或φ25×2.75mm）焊接钢管，导管长度需保证前后两榀水平搭接不小于1m，外插角10～12°。
3、注浆材料：①对于无水粗砂及砂砾石应采用单液水泥浆；②对无水的中砂及粉细砂应采用改性水玻璃；③对有水的粗砂及砾石地层应采用水泥-水玻璃双液浆。
4、施工注意事项
（1）小导管制作：先把钢管截成所需长度，钢管的一端做成300mm长圆锥状，在距另一端100mm处焊接φ6mm的钢筋箍。距钢筋箍的一端1000mm不开孔，剩余部分每隔200mm梅花型布设φ6mm～φ8mm的溢浆孔。见图3.2.1
图3.2.1超前小导管加工示意图
（2）小导管的安设采用风钻引孔顶入。
（3）为防止注浆过程中掌子面漏浆，小导管安设后必须封闭掌子面。
（4）注浆开始前，应进行压水或压稀浆试验，检验管路的密封性和地层的吸浆情况，压水试验的压力不小于设计终压，时间不得小于5min。
（5）注浆时，要经常观测注浆压力和流量的变化，发现异常情况及时处理。
（6）注浆过程中，要经常观察工作面及管口情况，发现漏浆和串浆，要及时进行封堵。
（7）双液注浆时每隔5min或变更浆液配比时，要在孔口测量浆液凝胶时间，并根据情况调整。
（8）注浆过程中要做好注浆记录，每隔5min详细记录压力、流量、凝胶时间，并记录注浆过程中的情况。
（9）为防止串浆情况发生，注浆时应采取隔孔注浆的顺序进行。
（10）注浆效果检查：
1）分析法：对注浆记录进行统计分析，检查每孔压力流量是否达到注浆结束标准。有无漏浆、串浆情况，从而反算浆液扩散范围：检查本循环所有注浆孔是否都按照规定进行了注浆，有无漏注或无法注浆情况，判定注浆效果。
2）直观检查法：在开挖过程中观察浆液扩散情况，地层是否达到有效的固结，有无漏水和流砂现象，完善和修改下次循环注浆参数。
（11）单根注浆结束标准：注浆过程中，压力注浆上升，流量逐渐减少，当压力达到注浆终压，注浆量达到设计注浆量的80%以上，可结束该孔注浆；注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量，并无漏浆现象，亦可结束该孔注浆。
3.3回填注浆
1、初期支护背后回填注浆
初期支护背后回填注浆的目的是充填初期支护背后的空隙和加固因施工被扰动的土体，通过注浆压力及浆液填充使松散区、过渡区尽可能的被压实（见图3.3.1），从而减少松散区及过渡区向外扩散引起地层和地表沉降，控制初期支护的变形，并可作为封堵地下水的一道防线。
图3.3.1暗挖隧道对土体扰动示意图
（1）背后回填注浆参数：
注浆管：可选用φ32普通焊接钢管，注浆深度为初支背后0.5m，注浆压力：0.5Mpa。
（2）、施工注意事项：
1）初期支护背后回填注浆应跟随开挖工作面，并距开挖工作面5m的地方进行。
2）初支施作时预埋注浆管，注浆管外露100mm，以便接管注浆，并用棉纱塞紧管口，然后再喷射混凝土。
3）注浆管前端作成锥形，后端部焊接φ6mm的钢筋箍，在距离后部400mm处对开溢浆孔。
4）注浆从少水孔向有水孔进行。
5）注浆时要时刻观察压力和流量的变化，压力逐渐上升，流量逐渐减少，当注浆压力达到设计终压，再稳定3min，可结束本孔注浆。
6）注浆时要作好注浆记录，每隔5min记录一次压力、流量值及串、漏浆情况，以便分析注浆效果。
7）单孔注浆结束后，应关闭孔口阀门，以防浆液外溢。
8）注浆效果检查：初支背后注浆完成后，必须进行注浆效果检查，对不符合结束标准要求的，必须进行补孔注浆。注浆效果检查的方法主要有分析法和直观检查法。
分析法：对注浆记录进行整理分析，看每孔注浆压力是否达到注浆终压，注浆过程是否发生漏浆、串浆等现象，判定注浆效果。
直观检查法：检查初期支护表面漏水情况，有无集中出水点和大面积出水点，渗漏水量是否满足要求，地表沉降是否得到有效控制。
二次衬砌背后回填注浆
二次衬砌回填注浆的目的是充填二次衬砌与初期支护之间由于二次衬砌灌注不饱满和二次衬砌混凝土收缩造成的空隙，使结构受力均匀，同时阻塞地下水通道，防止地下水沿纵向流动。应在二次衬砌混凝土强度达到设计强度的75%后（约养护14天）进行。
（1）注浆管用φ32或φ20钢管制成，长度等于衬砌厚度加200mm（外露），一端应有连接管路的装置；回填注浆应在起拱线以上布3~5个孔，纵向间距5m，梅花型布设，注浆压力一般不大于0.2MPa。回填注浆采用与二次衬砌等强度的微膨胀水泥浆。
（2）注浆管应在二次衬砌时预埋或采用钻孔埋设法。钻孔过程中钻杆应有限深装置，防止钻破防水层。
（3）待孔口封堵材料达到一定强度后，开始注浆。注浆顺序是从两端拱脚开始向拱顶压注，注浆过程中要时刻观察注浆压力和流量的变化，并每隔5min记录一次。当注浆压力达到设计终压或相邻孔出现串浆时，即可结束本孔注浆。
（4）效果检查
回填注浆完成后，必须对注浆效果进行检查，以确保回填注浆的质量。检查的方法有分析法、钻孔检查法和无损检测法。对于不符合要求的地段必须进行补孔注浆。
分析法主要是对钻孔记录进行的统计分析，检查每孔是否达到注浆结束标准，所有注浆孔是否均已进行了回填注浆，有无漏注现象。
钻孔检查法：对注浆地段浆液充填情况进行钻孔检查，钻孔采用混凝土取芯钻机，每10m隧道分别在拱脚及拱顶钻设三个检查孔。
无损检测法：用地震波仪、声波仪等分别在拱顶和拱腰测三条线，检查二衬背后有无空洞。
参 考 文 献
［1］北京地铁10号线二期工程公主坟站施工设计图纸，北京城建设计研究总院
［2］《地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（试行）》，DBJ01-96-2004
［3］王梦恕，《地下工程浅埋暗挖技术通论》，安徽教育出版社，2004年
关键词：暗挖法施工、注浆
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
1.1设计概况
北京地铁10号线二期公主坟站，位于复兴路与西三环中路交汇的新兴桥桥区绿地内，车站呈南北向，为躲避桥桩采用"分离岛"站台形式。
公主坟站主体双层段采用PBA暗挖法施工，为双层单跨拱顶直墙箱型结构；主体结构单层段下穿既有地铁一号线公主坟站，采用CRD暗挖法施工，为单层双跨的平顶直墙箱型结构。
1.2工程地质情况
结构上部主要穿越土层主要为中粗砂和卵石层。结构下部主要穿越土层主要为强风化、中风化砾岩层。
1.3工程水文情况
车站区域地下水类型分为上层滞水（水位埋深5.53米），和松散岩类孔隙潜水（水位埋深9.96～13.5米）和风化岩裂隙水（水位埋深13.5米）。地下水较为丰富，对暗挖施工影响较大。
二、总体控制思路
在暗挖结构施工过程中，沉降的控制至关重要。采取有效的注浆方式，能够达到“抑制水患、控制沉降、综合治理、确保既有建构筑物安全”的目的。
三、注浆施工工艺
3.1大管棚注浆
竖井开挖过程中对周边土体存在扰动，在导洞开马头门前，需将扰动范围内导洞拱部土体进行大管棚超前支护。大管棚采用φ108×5mm无缝钢管，环向间距0.3m，长6m，水平向上倾角2°~5°，内用水泥砂浆灌注密实。
1、夯管锤定位
根据每根管棚的中心线、高程及管棚的角度，铺设夯管锤轨道。
2、制作导向架
为确保夯管施工精度，在进行夯管前，需测量人员对夯管位置进行放樣，放样完成后，在钢管的进口和尾端制作导向架。
3、夯进施工
（1）将首根钢管放入混凝土孔中，与夯管锤联接好，进行孔位校核达到要求后，通过夯管锤将钢管打入地层。
（2）首根夯进完成后，进行钢管位置检查，检查正确后，按要求焊接第二根钢管，然后夯进。按照以上施工顺序直至达到预定长度。
4、管内取土和注浆
夯管完成后，取出管内土体，在管内灌注水泥砂浆，以增强大管棚的刚度。取土采用高压风吹出，或者采用高压水稀释土体形成泥浆排出管外。原则上在整根管夯完后取土，如果摩擦力太大，夯进比较困难时，可采取中途分次取土。
5、管棚施作精度的检查与控制
采用“无线探测法”：将无线探测仪可发射信号的探头使用钻机送至钢管前端，在管棚上的地面利用接收仪接收信号记录相关数据，并对数据进行处理；同时利用测量仪器测量地面高程及中线，得出理论数据。理论数据与接收仪处理数据进行对比，可得知管棚前端高程及左右的偏差，据此进行下一步控制大管棚的施工精度。
3.2超前小导管注浆
1、导洞开挖过程中为了确保导洞拱部土体稳定，可采取小导管超前注浆加固措施；超前小导管注浆主要针对隧道拱部处于无粘结、自稳能力差的砂层及砂卵石层。
2、超前小导管采用φ32×3.25mm（或φ25×2.75mm）焊接钢管，导管长度需保证前后两榀水平搭接不小于1m，外插角10～12°。
3、注浆材料：①对于无水粗砂及砂砾石应采用单液水泥浆；②对无水的中砂及粉细砂应采用改性水玻璃；③对有水的粗砂及砾石地层应采用水泥-水玻璃双液浆。
4、施工注意事项
（1）小导管制作：先把钢管截成所需长度，钢管的一端做成300mm长圆锥状，在距另一端100mm处焊接φ6mm的钢筋箍。距钢筋箍的一端1000mm不开孔，剩余部分每隔200mm梅花型布设φ6mm～φ8mm的溢浆孔。见图3.2.1
图3.2.1超前小导管加工示意图
（2）小导管的安设采用风钻引孔顶入。
（3）为防止注浆过程中掌子面漏浆，小导管安设后必须封闭掌子面。
（4）注浆开始前，应进行压水或压稀浆试验，检验管路的密封性和地层的吸浆情况，压水试验的压力不小于设计终压，时间不得小于5min。
（5）注浆时，要经常观测注浆压力和流量的变化，发现异常情况及时处理。
（6）注浆过程中，要经常观察工作面及管口情况，发现漏浆和串浆，要及时进行封堵。
（7）双液注浆时每隔5min或变更浆液配比时，要在孔口测量浆液凝胶时间，并根据情况调整。
（8）注浆过程中要做好注浆记录，每隔5min详细记录压力、流量、凝胶时间，并记录注浆过程中的情况。
（9）为防止串浆情况发生，注浆时应采取隔孔注浆的顺序进行。
（10）注浆效果检查：
1）分析法：对注浆记录进行统计分析，检查每孔压力流量是否达到注浆结束标准。有无漏浆、串浆情况，从而反算浆液扩散范围：检查本循环所有注浆孔是否都按照规定进行了注浆，有无漏注或无法注浆情况，判定注浆效果。
2）直观检查法：在开挖过程中观察浆液扩散情况，地层是否达到有效的固结，有无漏水和流砂现象，完善和修改下次循环注浆参数。
（11）单根注浆结束标准：注浆过程中，压力注浆上升，流量逐渐减少，当压力达到注浆终压，注浆量达到设计注浆量的80%以上，可结束该孔注浆；注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量，并无漏浆现象，亦可结束该孔注浆。
3.3回填注浆
1、初期支护背后回填注浆
初期支护背后回填注浆的目的是充填初期支护背后的空隙和加固因施工被扰动的土体，通过注浆压力及浆液填充使松散区、过渡区尽可能的被压实（见图3.3.1），从而减少松散区及过渡区向外扩散引起地层和地表沉降，控制初期支护的变形，并可作为封堵地下水的一道防线。
图3.3.1暗挖隧道对土体扰动示意图
（1）背后回填注浆参数：
注浆管：可选用φ32普通焊接钢管，注浆深度为初支背后0.5m，注浆压力：0.5Mpa。
（2）、施工注意事项：
1）初期支护背后回填注浆应跟随开挖工作面，并距开挖工作面5m的地方进行。
2）初支施作时预埋注浆管，注浆管外露100mm，以便接管注浆，并用棉纱塞紧管口，然后再喷射混凝土。
3）注浆管前端作成锥形，后端部焊接φ6mm的钢筋箍，在距离后部400mm处对开溢浆孔。
4）注浆从少水孔向有水孔进行。
5）注浆时要时刻观察压力和流量的变化，压力逐渐上升，流量逐渐减少，当注浆压力达到设计终压，再稳定3min，可结束本孔注浆。
6）注浆时要作好注浆记录，每隔5min记录一次压力、流量值及串、漏浆情况，以便分析注浆效果。
7）单孔注浆结束后，应关闭孔口阀门，以防浆液外溢。
8）注浆效果检查：初支背后注浆完成后，必须进行注浆效果检查，对不符合结束标准要求的，必须进行补孔注浆。注浆效果检查的方法主要有分析法和直观检查法。
分析法：对注浆记录进行整理分析，看每孔注浆压力是否达到注浆终压，注浆过程是否发生漏浆、串浆等现象，判定注浆效果。
直观检查法：检查初期支护表面漏水情况，有无集中出水点和大面积出水点，渗漏水量是否满足要求，地表沉降是否得到有效控制。
二次衬砌背后回填注浆
二次衬砌回填注浆的目的是充填二次衬砌与初期支护之间由于二次衬砌灌注不饱满和二次衬砌混凝土收缩造成的空隙，使结构受力均匀，同时阻塞地下水通道，防止地下水沿纵向流动。应在二次衬砌混凝土强度达到设计强度的75%后（约养护14天）进行。
（1）注浆管用φ32或φ20钢管制成，长度等于衬砌厚度加200mm（外露），一端应有连接管路的装置；回填注浆应在起拱线以上布3~5个孔，纵向间距5m，梅花型布设，注浆压力一般不大于0.2MPa。回填注浆采用与二次衬砌等强度的微膨胀水泥浆。
（2）注浆管应在二次衬砌时预埋或采用钻孔埋设法。钻孔过程中钻杆应有限深装置，防止钻破防水层。
（3）待孔口封堵材料达到一定强度后，开始注浆。注浆顺序是从两端拱脚开始向拱顶压注，注浆过程中要时刻观察注浆压力和流量的变化，并每隔5min记录一次。当注浆压力达到设计终压或相邻孔出现串浆时，即可结束本孔注浆。
（4）效果检查
回填注浆完成后，必须对注浆效果进行检查，以确保回填注浆的质量。检查的方法有分析法、钻孔检查法和无损检测法。对于不符合要求的地段必须进行补孔注浆。
分析法主要是对钻孔记录进行的统计分析，检查每孔是否达到注浆结束标准，所有注浆孔是否均已进行了回填注浆，有无漏注现象。
钻孔检查法：对注浆地段浆液充填情况进行钻孔检查，钻孔采用混凝土取芯钻机，每10m隧道分别在拱脚及拱顶钻设三个检查孔。
无损检测法：用地震波仪、声波仪等分别在拱顶和拱腰测三条线，检查二衬背后有无空洞。
参 考 文 献
［1］北京地铁10号线二期工程公主坟站施工设计图纸，北京城建设计研究总院
［2］《地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（试行）》，DBJ01-96-2004
［3］王梦恕，《地下工程浅埋暗挖技术通论》，安徽教育出版社，2004年