CN112854271B - 一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法 - Google Patents

一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法 Download PDF

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Abstract

一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，包括以下步骤：(1)暗挖地铁车站施工至围护桩节点，进行侧壁堵水结构施工；(2)开挖过程中记录堵水控制桩的浇注情况，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强，确保侧壁堵水结构不出现明显渗漏点；(3)根据暗挖施工步序进行主体结构施工，并将车站开挖至水位以上一定距离，然后配制浇注浆液；(4)对基底特定深度土体进行注浆，浇筑形成具有多个小盆形注浆室的封底结构，并与侧壁堵水结构叠合形成整体封闭结构，阻隔地下水；(5)堵水效果检查。本发明解决了分离岛式暗挖车站桩间的止水问题，克服了暗挖车站作业空间受限的困难，确保施工工期和减少安全隐患，间接性的节约了施工成本。

Description

一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法
技术领域
本发明涉及城市地铁车站的设计与施工技术领域，具体地，涉及一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法。
背景技术
很多地铁路线都是沿着公路建造，而普遍公路上面都有立交桥跨越。立交桥的立柱会阻碍路面的大规模开挖，因此无法建造站厅与站台合成一体的车站。解决方法是各轨道隧道和站厅分别在立交桥立柱两旁兴建，再在立柱之间挖通道接驳各轨道隧道和站厅。此外，如果轨道隧道是分别建在两条平行的马路下，联络通道就要建在横街下。
进一步的，地铁通常为了避开建筑物的桩基础而在马路下面兴建。然而，在交通极度繁忙的马路不适宜用明挖回填方式来兴建地铁。虽然轨道隧道可以深层挖掘，但地铁车站需要大量空间来施工。解决方法是在马路旁边开辟空地，在空地挖出大洞，再挖掘通道连接到马路下的轨道隧道，大洞会修筑成地底站厅。
分离岛式站台属于铁路站台的一种。与岛式站台类似的是，分离岛式站台的轨道位于站台两侧。但分离岛式站台的上、下行站台分开，站台间通过一条或几条通道连接。分离岛式站台一般由三洞构成，即两条轨道隧道中间夹着一个站厅或走廊；特别情况下可能由双洞构成，即是两条轨道隧道中间只有数条联络通道，通道之间没有贯通。如果车站有多于一个站厅，就会由多洞而构成。
目前城市轨道交通工程中暗挖车站的施工方法主要有：中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法、一次扣拱法。而分离岛式暗挖车站施工通常采用洞桩法，一般降水先行，但为加强地下水资源的管理和保护，减少水资源的浪费，防止相关地质灾害，国家严格控制地下水过量开采。此外，随着城市的发展，地下工程的埋置深度越来越大，部分地下工程深度已达36m，有的甚至进入地下承压水区域。由于城市地下水保护要求越来越严格，在修建地下工程时，降水方式将不被允许，在富水地层且不允许降水的条件下，以降水为前提的暗挖法将不再适用。
因此希望有一种地铁暗挖车站施工期间堵水的施工方法，能够适用于分离岛式暗挖车站且在施工期间便可施工的堵水方法。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法。本发明解决了分离岛式暗挖车站桩间的止水问题，克服了暗挖车站作业空间受限的困难，在保证安全的前提下，能够顺利开展施工，确保施工工期和减少安全隐患，间接性的节约了施工成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，包括以下步骤：
(1)暗挖地铁车站施工至围护桩节点，进行侧壁堵水结构施工：在基坑地表沿基坑帷幕的长度方向施工钢筋混凝土腰梁，该钢筋混凝土腰梁将围护桩内设置的工字钢包裹在其中，然后沿基坑帷幕的长度方向依次施工堵水控制桩；施工堵水控制桩时控制水泥浆，其中水灰比0.9-1、流动度85-90l/min、水泥量370-390kg/m3，比重1.2-1.3kg/l；控制水泥浆质量，及时进行流动度、粘度的检验，确保水泥浆的可喷性和稳定性；控制钻头旋转速度18-22r/min，避免速度过低，从喷嘴喷出的液体固结形成螺旋状、不完整的圆柱状体，其强度低；速度过高，从喷嘴喷出的液体形成射流束的向心力剧增，减少了射流对地层的破坏力量，形成的桩径偏小；控制钻头提升速度15-20cm/min，钻头提升速度应控制在高压喷射中能使水泥浆液和土层充分搅拌，既保证喷射流和土体接触时间充分，固结体均匀，强度最佳，又避免浆液用量大，返浆多，造成浪费；提供压缩机，控制喷射水泥浆压力35-40MPa；应先施工中心桩，然后对称施工边桩，以保证相邻边桩、中心桩初凝后，具有一定抗冲击力，不被边桩施工时穿过裂隙的强大射流破坏掉；施工过程中随时观察，若返浆达到25-30％或不返浆，要及时调整钻头旋转速度和提升速度；当不返浆时，调查实际情况，水泥浆浆液增加速凝剂或加大注浆量；施工顶部桩长设有一定的预留量，预留长度为0.8-1.2m，以便保证桩长及桩身顶部质量，桩顶部设置埋深为0.5-0.8m，以保证旋喷效果；
(2)开挖过程中记录堵水控制桩的浇注情况，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强，确保侧壁堵水结构不出现明显渗漏点；
(3)根据暗挖施工步序进行主体结构施工，并将车站开挖至水位以上一定距离，然后配制浇注浆液；该浇注浆液按重量份计，由如下组分组成：水泥150-180份、粗骨料90-100份、细骨料110-120份、皂土30-35份、磺化沥青粉10-15份、玄武岩纤维15-18份、PP纤维10-12份、磷酸镁8-10份、氯化铁6-8份、沉淀二氧化硅5-8份、酶法糊精4-5份、葡萄糖酸钠2-5份、白矾3-4份、硫酸铜2-3份、双酚A环氧树脂1.2-1.5份、木钙0.8-1份、松香树脂0.5-1份、马来酸0.3-0.5份、邻羟基苯甲酸苯酯0.2-0.5份、六亚甲基二异氰酸酯0.1-0.2份、乙二醇聚氧乙烯醚0.1-0.2份和水100-120份；
(4)对基底特定深度土体进行注浆，采用注浆工艺灌注所述浇注浆液，浇筑形成具有多个小盆形注浆室的封底结构，并与侧壁堵水结构叠合形成整体封闭结构，阻隔地下水；形成封底结构时灌注所述浇注浆液浇筑，形成底板和侧墙，侧墙与侧壁堵水结构的下部密贴，所述底板、侧墙和侧壁堵水结构共同构成盆形注浆室的封底结构；然后再采用注浆工法灌注所述浇注浆液浇筑，形成多道间隔，将所述盆形注浆室分隔成多个小小盆形注浆室；
(5)堵水效果检查；侧壁堵水结构和封底结构施工结束15-18小时后对附近区域进行表观检查，以每40m长的残余渗漏水总量不大于2.5L/s、单点集中出水点小于0.4L/s作为合格标准；若发现有浸润现象则需补充堵水施工，补充堵水施工时根据浸润区域和情况针对性布灌浆孔，灌浆孔数量大于4个。
优选的，在所述步骤(1)中，所述围护桩的施工方法包括以下步骤：
a.采用旋挖机将封底结构标高以上的地基土挖出形成围护桩孔；
b.将围护桩孔内挖出的地基土中的碎石和杂物清除，然后将地基土回填到围护桩孔内；
c.在围护桩孔内***工字钢，对基坑形成支撑。
在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(2)中，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强的具体操作为：测量渗漏点处的出水量及水压大小，在渗漏点周围布置4-6个钻孔，钻孔与堵水控制桩斜交，钻孔角度为10-20°，导出更多的渗漏水，钻孔孔深为20-30cm；然后在钻孔处***注浆钢管，通过所述注浆钢管进行注浆补强。
在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(3)中，所述玄武岩纤维的直径为0.25-0.35mm，长为25-35mm；所述PP纤维的直径为0.30-0.35mm，长为25-35mm。
在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(4)中，注浆压力初压为1.2-1。5MPa，终压为2.2-2.5MPa，涌水孔为注浆压力+涌水压力，最高为2.8MPa，根据实际情况进行相应调整；注浆全部采用全孔一次性注浆法，并按照“先无水后有水、先小水后大水、隔孔跳排、先两端后中间”的顺序依次进行灌注；注浆压力逐步升高至设计压力，注入率为0.5-0.8L/min，持续灌注25-30min即可结束，提高堵水注浆的效果。
在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(4)中，采用袖阀管注浆工艺灌注所述浇注浆液，在所述底板上方进行二次注浆，形成增强结构层。
在上述任一方案中优选的是，所述增强结构层中还设置有钢筋网和水平格栅，所述底板的厚度为60-80cm，所述增强结构层的厚度为30-40cm。
本发明的有益效果为：
1.本发明对开挖面侧壁及基底同时设置堵水结构，对暗挖车站外地下水进行封闭，在施工期间仅需将暗挖车站内基底隔水层以上的地下水进行疏干即可实现施工的干槽作业，大大减少了抽排水量，避免了水资源浪费；保证了施工作业环境，符合文明施工的要求；本发明不受基底地层限制，在基底无隔水层或隔水层过薄无法阻隔地下水的情况下，依然可以实现对基底以下地下水进行封闭。
2.本发明提供不同的技术方案，可根据地层条件、施工组织、工筹安排等选择合理的实施方案；本发明中的堵水结构可用于所有分离岛式暗挖车站桩间的堵水设计，应用范围甚广。
3.本发明采用的堵水控制桩有效地解决了因场地狭窄、地理环境复杂而不宜采用其它堵水控制方式的问题；施工方便，工艺简单，施工工期短，能够保证项目的顺利实施。
4.本发明具有可提高施工效率、加快施工工期，并且分离岛式暗挖车站桩间的堵水效果好的特点。
5.本发明的浇注浆液的堵水性能好，最高堵水压力可高达10MPa以上；所得浇注浆液的抗压强度高，能够有效满足堵水和增强结构的目的。
6.本发明能够有效遏制在分离岛式暗挖车站施工的时候出现漏水的情况，避免在富含水的地质进行暗挖施工时遭遇漏水危险。
具体实施方式
下面将结合本申请的具体实施方式对本申请的技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，本申请可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，包括以下步骤：
(1)暗挖地铁车站施工至围护桩节点，进行侧壁堵水结构施工：在基坑地表沿基坑帷幕的长度方向施工钢筋混凝土腰梁，该钢筋混凝土腰梁将围护桩内设置的工字钢包裹在其中，然后沿基坑帷幕的长度方向依次施工堵水控制桩；施工堵水控制桩时控制水泥浆，其中水灰比0.9-1、流动度85-90l/min、水泥量370-390kg/m3，比重1.2-1.3kg/l；控制水泥浆质量，及时进行流动度、粘度的检验，确保水泥浆的可喷性和稳定性；控制钻头旋转速度18-22r/min，避免速度过低，从喷嘴喷出的液体固结形成螺旋状、不完整的圆柱状体，其强度低；速度过高，从喷嘴喷出的液体形成射流束的向心力剧增，减少了射流对地层的破坏力量，形成的桩径偏小；控制钻头提升速度15-20cm/min，钻头提升速度应控制在高压喷射中能使水泥浆液和土层充分搅拌，既保证喷射流和土体接触时间充分，固结体均匀，强度最佳，又避免浆液用量大，返浆多，造成浪费；提供压缩机，控制喷射水泥浆压力35-40MPa；应先施工中心桩，然后对称施工边桩，以保证相邻边桩、中心桩初凝后，具有一定抗冲击力，不被边桩施工时穿过裂隙的强大射流破坏掉；施工过程中随时观察，若返浆达到25-30％或不返浆，要及时调整钻头旋转速度和提升速度；当不返浆时，调查实际情况，水泥浆浆液增加速凝剂或加大注浆量；施工顶部桩长设有一定的预留量，预留长度为0.8-1.2m，以便保证桩长及桩身顶部质量，桩顶部设置埋深为0.5-0.8m，以保证旋喷效果；
(2)开挖过程中记录堵水控制桩的浇注情况，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强，确保侧壁堵水结构不出现明显渗漏点；
(3)根据暗挖施工步序进行主体结构施工，并将车站开挖至水位以上一定距离，然后配制浇注浆液；该浇注浆液按重量份计，由如下组分组成：水泥150-180份、粗骨料90-100份、细骨料110-120份、皂土30-35份、磺化沥青粉10-15份、玄武岩纤维15-18份、PP纤维10-12份、磷酸镁8-10份、氯化铁6-8份、沉淀二氧化硅5-8份、酶法糊精4-5份、葡萄糖酸钠2-5份、白矾3-4份、硫酸铜2-3份、双酚A环氧树脂1.2-1.5份、木钙0.8-1份、松香树脂0.5-1份、马来酸0.3-0.5份、邻羟基苯甲酸苯酯0.2-0.5份、六亚甲基二异氰酸酯0.1-0.2份、乙二醇聚氧乙烯醚0.1-0.2份和水100-120份；
(4)对基底特定深度土体进行注浆，采用注浆工艺灌注所述浇注浆液，浇筑形成具有多个小盆形注浆室的封底结构，并与侧壁堵水结构叠合形成整体封闭结构，阻隔地下水；形成封底结构时灌注所述浇注浆液浇筑，形成底板和侧墙，侧墙与侧壁堵水结构的下部密贴，所述底板、侧墙和侧壁堵水结构共同构成盆形注浆室的封底结构；然后再采用注浆工法灌注所述浇注浆液浇筑，形成多道间隔，将所述盆形注浆室分隔成多个小小盆形注浆室；
(5)堵水效果检查；侧壁堵水结构和封底结构施工结束15-18小时后对附近区域进行表观检查，以每40m长的残余渗漏水总量不大于2.5L/s、单点集中出水点小于0.4L/s作为合格标准；若发现有浸润现象则需补充堵水施工，补充堵水施工时根据浸润区域和情况针对性布灌浆孔，灌浆孔数量大于4个。
在所述步骤(1)中，所述围护桩的施工方法包括以下步骤：
a.采用旋挖机将封底结构标高以上的地基土挖出形成围护桩孔；
b.将围护桩孔内挖出的地基土中的碎石和杂物清除，然后将地基土回填到围护桩孔内；
c.在围护桩孔内***工字钢，对基坑形成支撑。
在所述步骤(2)中，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强的具体操作为：测量渗漏点处的出水量及水压大小，在渗漏点周围布置4-6个钻孔，钻孔与堵水控制桩斜交，钻孔角度为10-20°，导出更多的渗漏水，钻孔孔深为20-30cm；然后在钻孔处***注浆钢管，通过所述注浆钢管进行注浆补强。
在所述步骤(3)中，所述玄武岩纤维的直径为0.25-0.35mm，长为25-35mm；所述PP纤维的直径为0.30-0.35mm，长为25-35mm。
在所述步骤(4)中，注浆压力初压为1.2-1。5MPa，终压为2.2-2.5MPa，涌水孔为注浆压力+涌水压力，最高为2.8MPa，根据实际情况进行相应调整；注浆全部采用全孔一次性注浆法，并按照“先无水后有水、先小水后大水、隔孔跳排、先两端后中间”的顺序依次进行灌注；注浆压力逐步升高至设计压力，注入率为0.5-0.8L/min，持续灌注25-30min即可结束，提高堵水注浆的效果。
在所述步骤(4)中，采用袖阀管注浆工艺灌注所述浇注浆液，在所述底板上方进行二次注浆，形成增强结构层。
所述增强结构层中还设置有钢筋网和水平格栅，所述底板的厚度为60-80cm，所述增强结构层的厚度为30-40cm。
实施例2
一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，包括以下步骤：
(1)暗挖地铁车站施工至围护桩节点，进行侧壁堵水结构施工：在基坑地表沿基坑帷幕的长度方向施工钢筋混凝土腰梁，该钢筋混凝土腰梁将围护桩内设置的工字钢包裹在其中，然后沿基坑帷幕的长度方向依次施工堵水控制桩；施工堵水控制桩时控制水泥浆，其中水灰比0.9-1、流动度85-90l/min、水泥量370-390kg/m3，比重1.2-1.3kg/l；控制水泥浆质量，及时进行流动度、粘度的检验，确保水泥浆的可喷性和稳定性；控制钻头旋转速度18-22r/min，避免速度过低，从喷嘴喷出的液体固结形成螺旋状、不完整的圆柱状体，其强度低；速度过高，从喷嘴喷出的液体形成射流束的向心力剧增，减少了射流对地层的破坏力量，形成的桩径偏小；控制钻头提升速度15-20cm/min，钻头提升速度应控制在高压喷射中能使水泥浆液和土层充分搅拌，既保证喷射流和土体接触时间充分，固结体均匀，强度最佳，又避免浆液用量大，返浆多，造成浪费；提供压缩机，控制喷射水泥浆压力35-40MPa；应先施工中心桩，然后对称施工边桩，以保证相邻边桩、中心桩初凝后，具有一定抗冲击力，不被边桩施工时穿过裂隙的强大射流破坏掉；施工过程中随时观察，若返浆达到25-30％或不返浆，要及时调整钻头旋转速度和提升速度；当不返浆时，调查实际情况，水泥浆浆液增加速凝剂或加大注浆量；施工顶部桩长设有一定的预留量，预留长度为0.8-1.2m，以便保证桩长及桩身顶部质量，桩顶部设置埋深为0.5-0.8m，以保证旋喷效果；
(2)开挖过程中记录堵水控制桩的浇注情况，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强，确保侧壁堵水结构不出现明显渗漏点；
(3)根据暗挖施工步序进行主体结构施工，并将车站开挖至水位以上一定距离，然后配制浇注浆液；该浇注浆液按重量份计，由如下组分组成：水泥150-180份、粗骨料90-100份、细骨料110-120份、皂土30-35份、磺化沥青粉10-15份、玄武岩纤维15-18份、PP纤维10-12份、磷酸镁8-10份、氯化铁6-8份、沉淀二氧化硅5-8份、酶法糊精4-5份、葡萄糖酸钠2-5份、白矾3-4份、硫酸铜2-3份、双酚A环氧树脂1.2-1.5份、木钙0.8-1份、松香树脂0.5-1份、马来酸0.3-0.5份、邻羟基苯甲酸苯酯0.2-0.5份、六亚甲基二异氰酸酯0.1-0.2份、乙二醇聚氧乙烯醚0.1-0.2份和水100-120份；
(4)对基底特定深度土体进行注浆，采用注浆工艺灌注所述浇注浆液，浇筑形成具有多个小盆形注浆室的封底结构，并与侧壁堵水结构叠合形成整体封闭结构，阻隔地下水；形成封底结构时灌注所述浇注浆液浇筑，形成底板和侧墙，侧墙与侧壁堵水结构的下部密贴，所述底板、侧墙和侧壁堵水结构共同构成盆形注浆室的封底结构；然后再采用注浆工法灌注所述浇注浆液浇筑，形成多道间隔，将所述盆形注浆室分隔成多个小小盆形注浆室；
(5)堵水效果检查；侧壁堵水结构和封底结构施工结束15-18小时后对附近区域进行表观检查，以每40m长的残余渗漏水总量不大于2.5L/s、单点集中出水点小于0.4L/s作为合格标准；若发现有浸润现象则需补充堵水施工，补充堵水施工时根据浸润区域和情况针对性布灌浆孔，灌浆孔数量大于4个。
在所述步骤(1)中，所述围护桩的施工方法包括以下步骤：
a.采用旋挖机将封底结构标高以上的地基土挖出形成围护桩孔；
b.将围护桩孔内挖出的地基土中的碎石和杂物清除，然后将地基土回填到围护桩孔内；
c.在围护桩孔内***工字钢，对基坑形成支撑。
在所述步骤(2)中，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强的具体操作为：测量渗漏点处的出水量及水压大小，在渗漏点周围布置4-6个钻孔，钻孔与堵水控制桩斜交，钻孔角度为10-20°，导出更多的渗漏水，钻孔孔深为20-30cm；然后在钻孔处***注浆钢管，通过所述注浆钢管进行注浆补强。
在所述步骤(3)中，所述玄武岩纤维的直径为0.25-0.35mm，长为25-35mm；所述PP纤维的直径为0.30-0.35mm，长为25-35mm。
在所述步骤(4)中，注浆压力初压为1.2-1。5MPa，终压为2.2-2.5MPa，涌水孔为注浆压力+涌水压力，最高为2.8MPa，根据实际情况进行相应调整；注浆全部采用全孔一次性注浆法，并按照“先无水后有水、先小水后大水、隔孔跳排、先两端后中间”的顺序依次进行灌注；注浆压力逐步升高至设计压力，注入率为0.5-0.8L/min，持续灌注25-30min即可结束，提高堵水注浆的效果。
在所述步骤(4)中，采用袖阀管注浆工艺灌注所述浇注浆液，在所述底板上方进行二次注浆，形成增强结构层。
所述增强结构层中还设置有钢筋网和水平格栅，所述底板的厚度为60-80cm，所述增强结构层的厚度为30-40cm。
为了进一步提高本发明的技术效果，该实施例中，所述步骤(1)中，施工堵水控制桩时的具体步骤为：
1)采用高压钻机在桩设计位置进行桩孔施工，钻至设计桩底位置；
2)将水泥浆通过喷射管从喷射头上的喷嘴向土中喷射，高压钻机一边提升一边回转，桩孔被切削的土体由原来的固体变成流态的泥浆体，和高压喷射出来的水泥浆搅拌混合；
3)跳孔施工堵水控制桩，通过堵水控制桩间的搭接以及围护桩与堵水控制桩的搭接，在围护桩的周围形成一圈侧壁堵水结构；
4)检测堵水控制桩，对于有缺陷的堵水控制桩，将高压钻机钻头下放至注浆孔底，一边回转一边提升，自下而上喷射清水对缺陷位置进行清洗；
5)对有缺陷的堵水控制桩清孔完成后，采用高压注浆方式对桩身缺陷位置进行高压注浆；之后在堵水控制桩内加入加强钢筋笼；
6)加入加强钢筋笼后，立即利用孔口注浆装置在封住孔口条件下进行静压注浆。
相邻的所述堵水控制桩的搭接宽度为200-220mm；加入加强钢筋笼时，加强钢筋笼的长度上下超过缺陷位置2.5-3m；应在高压注浆施工结束后3-4小时内进行补浆。
本实施例的堵水控制桩的施工方法保证了侧壁堵水结构具有堵水止沙功能，避免分离岛式暗挖车站桩间的岩土层被切割出较大孔洞的情况，并有效扩大了堵水控制桩的桩身或桩底桩径，能有效提高分离岛式暗挖车站桩的承载力。
实施例3
一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，包括以下步骤：
(1)暗挖地铁车站施工至围护桩节点，进行侧壁堵水结构施工：在基坑地表沿基坑帷幕的长度方向施工钢筋混凝土腰梁，该钢筋混凝土腰梁将围护桩内设置的工字钢包裹在其中，然后沿基坑帷幕的长度方向依次施工堵水控制桩；施工堵水控制桩时控制水泥浆，其中水灰比0.9-1、流动度85-90l/min、水泥量370-390kg/m3，比重1.2-1.3kg/l；控制水泥浆质量，及时进行流动度、粘度的检验，确保水泥浆的可喷性和稳定性；控制钻头旋转速度18-22r/min，避免速度过低，从喷嘴喷出的液体固结形成螺旋状、不完整的圆柱状体，其强度低；速度过高，从喷嘴喷出的液体形成射流束的向心力剧增，减少了射流对地层的破坏力量，形成的桩径偏小；控制钻头提升速度15-20cm/min，钻头提升速度应控制在高压喷射中能使水泥浆液和土层充分搅拌，既保证喷射流和土体接触时间充分，固结体均匀，强度最佳，又避免浆液用量大，返浆多，造成浪费；提供压缩机，控制喷射水泥浆压力35-40MPa；应先施工中心桩，然后对称施工边桩，以保证相邻边桩、中心桩初凝后，具有一定抗冲击力，不被边桩施工时穿过裂隙的强大射流破坏掉；施工过程中随时观察，若返浆达到25-30％或不返浆，要及时调整钻头旋转速度和提升速度；当不返浆时，调查实际情况，水泥浆浆液增加速凝剂或加大注浆量；施工顶部桩长设有一定的预留量，预留长度为0.8-1.2m，以便保证桩长及桩身顶部质量，桩顶部设置埋深为0.5-0.8m，以保证旋喷效果；
(2)开挖过程中记录堵水控制桩的浇注情况，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强，确保侧壁堵水结构不出现明显渗漏点；
(3)根据暗挖施工步序进行主体结构施工，并将车站开挖至水位以上一定距离，然后配制浇注浆液；该浇注浆液按重量份计，由如下组分组成：水泥150-180份、粗骨料90-100份、细骨料110-120份、皂土30-35份、磺化沥青粉10-15份、玄武岩纤维15-18份、PP纤维10-12份、磷酸镁8-10份、氯化铁6-8份、沉淀二氧化硅5-8份、酶法糊精4-5份、葡萄糖酸钠2-5份、白矾3-4份、硫酸铜2-3份、双酚A环氧树脂1.2-1.5份、木钙0.8-1份、松香树脂0.5-1份、马来酸0.3-0.5份、邻羟基苯甲酸苯酯0.2-0.5份、六亚甲基二异氰酸酯0.1-0.2份、乙二醇聚氧乙烯醚0.1-0.2份和水100-120份；
(4)对基底特定深度土体进行注浆，采用注浆工艺灌注所述浇注浆液，浇筑形成具有多个小盆形注浆室的封底结构，并与侧壁堵水结构叠合形成整体封闭结构，阻隔地下水；形成封底结构时灌注所述浇注浆液浇筑，形成底板和侧墙，侧墙与侧壁堵水结构的下部密贴，所述底板、侧墙和侧壁堵水结构共同构成盆形注浆室的封底结构；然后再采用注浆工法灌注所述浇注浆液浇筑，形成多道间隔，将所述盆形注浆室分隔成多个小小盆形注浆室；
(5)堵水效果检查；侧壁堵水结构和封底结构施工结束15-18小时后对附近区域进行表观检查，以每40m长的残余渗漏水总量不大于2.5L/s、单点集中出水点小于0.4L/s作为合格标准；若发现有浸润现象则需补充堵水施工，补充堵水施工时根据浸润区域和情况针对性布灌浆孔，灌浆孔数量大于4个。
在所述步骤(1)中，所述围护桩的施工方法包括以下步骤：
a.采用旋挖机将封底结构标高以上的地基土挖出形成围护桩孔；
b.将围护桩孔内挖出的地基土中的碎石和杂物清除，然后将地基土回填到围护桩孔内；
c.在围护桩孔内***工字钢，对基坑形成支撑。
在所述步骤(2)中，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强的具体操作为：测量渗漏点处的出水量及水压大小，在渗漏点周围布置4-6个钻孔，钻孔与堵水控制桩斜交，钻孔角度为10-20°，导出更多的渗漏水，钻孔孔深为20-30cm；然后在钻孔处***注浆钢管，通过所述注浆钢管进行注浆补强。
在所述步骤(3)中，所述玄武岩纤维的直径为0.25-0.35mm，长为25-35mm；所述PP纤维的直径为0.30-0.35mm，长为25-35mm。
在所述步骤(4)中，注浆压力初压为1.2-1。5MPa，终压为2.2-2.5MPa，涌水孔为注浆压力+涌水压力，最高为2.8MPa，根据实际情况进行相应调整；注浆全部采用全孔一次性注浆法，并按照“先无水后有水、先小水后大水、隔孔跳排、先两端后中间”的顺序依次进行灌注；注浆压力逐步升高至设计压力，注入率为0.5-0.8L/min，持续灌注25-30min即可结束，提高堵水注浆的效果。
在所述步骤(4)中，采用袖阀管注浆工艺灌注所述浇注浆液，在所述底板上方进行二次注浆，形成增强结构层。
所述增强结构层中还设置有钢筋网和水平格栅，所述底板的厚度为60-80cm，所述增强结构层的厚度为30-40cm。
为了进一步提高本发明的技术效果，该实施例中，所述步骤(3)中，配制浇注浆液的具体步骤为：
包括以下步骤：
A)将磷酸镁、酶法糊精4-5份、葡萄糖酸钠、木钙、松香树脂、马来酸、邻羟基苯甲酸苯酯和六亚甲基二异氰酸酯置于温度为100-110℃的条件下搅拌反应8-10h；
B)将步骤A)制得的产品、双酚A环氧树脂和乙二醇聚氧乙烯醚在常温下混合2-3h，静置；
C)在搅拌状态下，向步骤B)制得的产品中加入氯化铁、沉淀二氧化硅、白矾和硫酸铜，在常温下混合2-3h，静置；
D)将步骤C)制得的产品与水泥、粗骨料、细骨料、皂土、磺化沥青粉、玄武岩纤维、PP纤维和水混合搅拌，制得所述浇注浆液。
该实施例中的方法步骤制得所述浇注浆液使得通过上述组分的协同作用，实现了快凝快硬以及自密实的效果，能够迅速地形成封底结构，保证暗挖车站内基底能够快速有效地具有堵水效果，进一步增强本发明的堵水效果。
此外，为了保证本发明的技术效果，可将上述实施例的技术方案进行合理组合。
由上述实施例可知，本发明对开挖面侧壁及基底同时设置堵水结构，对暗挖车站外地下水进行封闭，在施工期间仅需将暗挖车站内基底隔水层以上的地下水进行疏干即可实现施工的干槽作业，大大减少了抽排水量，避免了水资源浪费；保证了施工作业环境，符合文明施工的要求；本发明不受基底地层限制，在基底无隔水层或隔水层过薄无法阻隔地下水的情况下，依然可以实现对基底以下地下水进行封闭。
本发明提供不同的技术方案，可根据地层条件、施工组织、工筹安排等选择合理的实施方案；本发明中的堵水结构可用于所有分离岛式暗挖车站桩间的堵水设计，应用范围甚广。
本发明采用的堵水控制桩有效地解决了因场地狭窄、地理环境复杂而不宜采用其它堵水控制方式的问题；施工方便，工艺简单，施工工期短，能够保证项目的顺利实施。
本发明具有可提高施工效率、加快施工工期，并且分离岛式暗挖车站桩间的堵水效果好的特点。
本发明的浇注浆液的堵水性能好，最高堵水压力可高达10MPa以上；所得浇注浆液的抗压强度高，能够有效满足堵水和增强结构的目的。
本发明能够有效遏制在分离岛式暗挖车站施工的时候出现漏水的情况，避免在富含水的地质进行暗挖施工时遭遇漏水危险。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)暗挖地铁车站施工至围护桩节点，进行侧壁堵水结构施工：在基坑地表沿基坑帷幕的长度方向施工钢筋混凝土腰梁，该钢筋混凝土腰梁将围护桩内设置的工字钢包裹在其中，然后沿基坑帷幕的长度方向依次施工堵水控制桩；
施工堵水控制桩时的具体步骤为：1)采用高压钻机在桩设计位置进行桩孔施工，钻至设计桩底位置；2)将水泥浆通过喷射管从喷射头上的喷嘴向土中喷射，高压钻机一边提升一边回转，桩孔被切削的土体由原来的固体变成流态的泥浆体，和高压喷射出来的水泥浆搅拌混合；3)跳孔施工堵水控制桩，通过堵水控制桩间的搭接以及围护桩与堵水控制桩的搭接，在围护桩的周围形成一圈侧壁堵水结构；4)检测堵水控制桩，对于有缺陷的堵水控制桩，将高压钻机钻头下放至注浆孔底，一边回转一边提升，自下而上喷射清水对缺陷位置进行清洗；5)对有缺陷的堵水控制桩清孔完成后，采用高压注浆方式对桩身缺陷位置进行高压注浆；之后在堵水控制桩内加入加强钢筋笼；6)加入加强钢筋笼后，立即利用孔口注浆装置在封住孔口条件下进行静压注浆；相邻的所述堵水控制桩的搭接宽度为200-220mm；加入加强钢筋笼时，加强钢筋笼的长度上下超过缺陷位置2.5-3m；应在高压注浆施工结束后3-4小时内进行补浆；
施工堵水控制桩时控制水泥浆，其中水灰比0.9-1、流动度85-90l/min、水泥量370-390kg/m3，比重1.2-1.3kg/l；控制水泥浆质量，及时进行流动度、粘度的检验，确保水泥浆的可喷性和稳定性；控制钻头旋转速度18-22r/min；控制钻头提升速度15-20cm/min；提供压缩机，控制喷射水泥浆压力35-40MPa；应先施工中心桩，然后对称施工边桩；施工过程中随时观察，若返浆达到25-30％或不返浆，要及时调整钻头旋转速度和提升速度；施工顶部桩长设有一定的预留量，预留长度为0.8-1.2m，以便保证桩长及桩身顶部质量，桩顶部设置埋深为0.5-0.8m，以保证旋喷效果；
(2)开挖过程中记录堵水控制桩的浇注情况，若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强，确保侧壁堵水结构不出现明显渗漏点；若堵水控制桩有渗漏点则注浆进行补强的具体操作为：测量渗漏点处的出水量及水压大小，在渗漏点周围布置4-6个钻孔，钻孔与堵水控制桩斜交，钻孔角度为10-20°，导出更多的渗漏水，钻孔孔深为20-30cm；然后在钻孔处***注浆钢管，通过所述注浆钢管进行注浆补强；
(3)根据暗挖施工步序进行主体结构施工，并将车站开挖至水位以上一定距离，然后配制浇注浆液；该浇注浆液按重量份计，由如下组分组成：水泥150-180份、粗骨料90-100份、细骨料110-120份、皂土30-35份、磺化沥青粉10-15份、玄武岩纤维15-18份、PP纤维10-12份、磷酸镁8-10份、氯化铁6-8份、沉淀二氧化硅5-8份、酶法糊精4-5份、葡萄糖酸钠2-5份、白矾3-4份、硫酸铜2-3份、双酚A环氧树脂1.2-1.5份、木钙0.8-1份、松香树脂0.5-1份、马来酸0.3-0.5份、邻羟基苯甲酸苯酯0.2-0.5份、六亚甲基二异氰酸酯0.1-0.2份、乙二醇聚氧乙烯醚0.1-0.2份和水100-120份；
(4)对基底特定深度土体进行注浆，采用注浆工艺灌注所述浇注浆液，浇筑形成具有多个盆形注浆室的封底结构，并与侧壁堵水结构叠合形成整体封闭结构，阻隔地下水；形成封底结构时灌注所述浇注浆液浇筑，形成底板和侧墙，侧墙与侧壁堵水结构的下部密贴，所述底板、侧墙和侧壁堵水结构共同构成盆形注浆室的封底结构；然后再采用注浆工法灌注所述浇注浆液浇筑，形成多道间隔，将所述盆形注浆室分隔成多个小盆形注浆室；注浆压力初压为1.2-1.5MPa，终压为2.2-2.5MPa；注浆全部采用全孔一次性注浆法，并按照“先无水后有水、先小水后大水、隔孔跳排、先两端后中间”的顺序依次进行灌注；注浆压力逐步升高至设计压力，注入率为0.5-0.8L/min，持续灌注25-30min即可结束，提高堵水注浆的效果；
(5)堵水效果检查；侧壁堵水结构和封底结构施工结束15-18小时后对附近区域进行表观检查，以每40m长的残余渗漏水总量不大于2.5L/s、单点集中出水点小于0.4L/s作为合格标准；若发现有浸润现象则需补充堵水施工，补充堵水施工时根据浸润区域和情况针对性布灌浆孔，灌浆孔数量大于4个。
2.根据权利要求1所述的分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述围护桩的施工方法包括以下步骤：
a.采用旋挖机将封底结构标高以上的地基土挖出形成围护桩孔；
b.将围护桩孔内挖出的地基土中的碎石和杂物清除，然后将地基土回填到围护桩孔内；
c.在围护桩孔内***工字钢，对基坑形成支撑。
3.根据权利要求2所述的分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述玄武岩纤维的直径为0.25-0.35mm，长为25-35mm；所述PP纤维的直径为0.30-0.35mm，长为25-35mm。
4.根据权利要求3所述的分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，采用袖阀管注浆工艺灌注所述浇注浆液，在所述底板上方进行二次注浆，形成增强结构层。
5.根据权利要求4所述的分离岛式暗挖车站桩间堵水方法，其特征在于，所述增强结构层中还设置有钢筋网和水平格栅，所述底板的厚度为60-80cm，所述增强结构层的厚度为30-40cm。
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