1、广州市轨道交通六号线海珠广场站号出入口顶管工作井端头加固 变 更 申 请中铁二局城通公司1 工程概况广州市轨道交通六号线海珠广场站是六号线与二号线的换乘站，位于海珠广场北侧，起义路与一德路泰康路的交叉口位置；站位北侧为广州市解放纪念碑、广州宾馆（A27）、广东省展览馆（A10）以及沿街的商业骑楼；站位南侧为海珠桥、海珠广场东广场；站位以西为海珠广场西广场、二号线海珠广场站；站位以东为一五金批发市场、泰康城广场和华夏大酒店等。号出入口原为明挖法施工，后由于明挖车站及右线盾构井比按照招标设计的施工进度滞后很多，如果采用明挖法施工会影响车站的计划工期。明挖施工需断掉广州宾馆门前的泰康路，交通疏解难度
2、大。明挖施工围避会侵入广州宾馆地块，协调难度大，因此改为顶管法施工。顶管始发井位于主体结构北侧；顶管段过泰康路，接收井位于广州宾馆西侧。始发井基坑宽 9.5m，深约 11.45m；接收井基坑宽 6.5m，深约11.3m。地质水文情况：（1）海珠广场站所处地面地貌为珠江三角洲冲积平原，地势低平，场地地面标高为 7.758.81m。（2）根据广州市基岩地质图区域地质资料，本区内的主要断裂有广从断裂、海珠断裂、清泉街断裂。海珠断裂规模较大，为正断层，走向约北 50 西，倾向约南30 西，倾角较陡，约 6070。该断裂在本站南西面约 270m。本区域褶皱有芳村、海珠向斜和荔湾背斜。芳村、海珠向斜轴线近
3、东西向，总体向西倾斜，本站位于芳村、海珠向斜的北翼。（3）车站主要含水层为第四系冲积粉细砂层和中粗砂层，其次为中风化粉砂质泥岩。砂层呈层状分布连续，渗透系数为 k=1.3401.671m/d，单位涌水量为 0.030.04 l/ s.m，属弱富水地层，中等透水性。中风化粉砂质泥岩，岩体裂隙较发育或稍发育，岩芯较为破碎，渗透系数为 k=0.1080.585m/d，单位涌水量为0.040.15 l/ s.m，属弱中等富水地层，弱透水性。2 变更原因由于顶管施工工艺需要，在顶管机始发及接收时需要人工凿除洞门围护结构。在凿除围护结构过程中，为保证工程安全，需要对洞门外土体进行加固处理，达到不漏水漏沙且
4、具有自稳能力固结土体的目的。在顶管进出洞阶段，顶管机机头对工作井端广州市轨道交通六号线海珠广场站号出入口顶管工作井端头加固 变 更 申 请中铁二局城通公司头土体扰动极大，极易出现涌水涌砂的险情。另外在顶管施工过程中，不可避免的会对土体加固段进行重复、持续的扰动，为防止刀盘切削加固段不均匀而出现漏水漏沙，需要加固段加固均匀，不可强度相差较大，并且工作井端头需对洞门形成保护圈，切断地下水对洞门的影响。目前海珠广场站号出入口端头加固现为 600450 单管旋喷桩，顶管始发井加固长度为 4.1m，加固区域宽度为 11.4m，加固深度为 12.9m；接收井加固区域长3.2m，宽 11.05m，加固深度为
5、 14.6m。单管旋喷桩高压喷射浆液采用 42.5 号水泥，水泥浆液水灰比为 1.01.5，灌入水泥浆液的比重为 1.51.6，反浆比重为 1.21.3。施工时，钻杆的垂直度偏差不大于 1%，桩位偏差不大于 50mm。单管旋喷喷射注浆的喷射流是压力为 2030MPa 的水泥浆液，由于高压喷射流在切割土体并扩散时，压力衰减急剧，因此即使喷射的压力很高，也常常不能达到预期高效率的效果；同时，在水平方向土体强度发生变化的砂土体中，喷射流会往土体强度较弱侧扩散，造成实际桩径与桩位与设计有所偏差，另外，单管旋喷在施作过程中，由于喷射流仅包含水泥浆液，不能全面地均匀切割和加固土体，因此，实际单管旋喷加固土
6、体的直径较小，且在砂性土层中仅能达到 500mm 左右，不能达到设计要求的600mm，并且容易在桩间留下空隙，因此难以达到所要求的止水及固结土体效果。双管旋喷法在单管旋喷法的基础上，加以压缩空气，并使用双通道的二重灌浆管，在管的底部侧面有一同轴双重喷嘴，高压浆液以 20MPa 左右的压力从喷嘴中高速喷出，在射流的外围加以 0.7MPa 左右的压缩空气喷出，高压浆液在高压空气彻底切割土体后，沿着切割缝隙，在土体中形成明显直径增加的均匀柱状固结体，在砂性土层中的固结直径可达 600800mm，完全可以达到止水及固结土体的目的。3 工程案例3.1 工程概况广州市越秀区明月一路凯旋会工程是一座高层住宅
7、工程，地下室三层，在地面0.00 后上分为独立的三幢建筑，其中 A 幢 6 层、B 幢 52 层、C 幢 49 层，总建筑面积103761，基坑开挖面积为 82.3（92.3m+94.8）/2；基坑深-11.8m，局部电梯井深-12.6m。该工程与周边建筑物、道路相隔较近，东 12m 为 25 层的华美达酒店；西 1.5m为道路及 33 层的愉景轩大厦，南 15m 濒临珠江，北 9m 是马路。3.2 地质水文情况：根据广东省工程勘察院提供的工程地质勘察资料表明该地地下水静止水位在-广州市轨道交通六号线海珠广场站号出入口顶管工作井端头加固 变 更 申 请中铁二局城通公司1.071.9m，是第四系
8、海路冲击的砂性土层，含多层孔隙水，透水性好，且濒临珠江，补给丰富。水质对混凝土结构无腐蚀性。场地的土层和物理力学性能如表所示层号 土层名称 厚度（m）密度（g/3）凝聚力c（kPa）摩擦角（）状态1 杂填土 1.85.9 1.85 10 5浅褐色、由泥质物、砂、砖块组成2 淤泥质土 0.96.0 1.65 14.6 9.6灰黑色 1020 灰细沙及少量腐植物3-1砂性土、粉质粘土 2.48.0 1.9 25 10灰白色多为中砂3-2 粉性粘土 1.05.6 1.95 8.4 40 灰色棕红色3.3 基坑方案设计该地下室基坑底的标高为-11.8m，支护结构采用钻孔桩家两道预应力锚索。支护桩桩径
9、800mm，间距为 800mm，桩长约 14.516m，由自由面算起，桩间加直径 400mm的单管旋喷桩止水。3.4 旋喷桩施工过程单管旋喷桩位于支护桩外侧，设计要求单管旋喷施工。采用 425 号普通硅酸盐水泥浆，水灰比 1:1.3，压力为 10MPa 左右，可根据地层情况适当调整，桩径 400mm。3.5 土方开挖过程在土方开挖至-7,5-11.8m 的过程中，出现了多次大量的用水，而且涌水点大多出现在砂层厚的地方，并且夹带泥沙的现象。3.6 原因分析及结果在整个基坑单管旋喷止水支护桩的施工过程中，都是按设计的要求和方案进行的，但出现了涌水的情况，分析总结可知，就该工程实例而言，影响工程的质
10、量问题主要是砂层的透水性强，单管旋喷施工中浆液聚集在砂层薄弱区域，加固不均匀，且桩间出现缝隙，漏水漏沙，因此在砂层中进行旋喷施工时，必须先充分了解施工场地的工程地质和水文地质情况，最好采用旋喷范围大的双管旋喷施工，否则将会出现工程质量问题。4 结论根据上述理论分析及工程案列，并结合海珠广场站号出入口所处地质及水文情广州市轨道交通六号线海珠广场站号出入口顶管工作井端头加固 变 更 申 请中铁二局城通公司况，为了达到不漏水漏沙、具有自稳能力且加固均匀的止水固结土体效果，保证顶管施工安全，须在工作井端头采用双管旋喷桩进行加固，并对端头位置进行包角加固处理（示意图见附图）。附图 1：始发井端头增加旋喷桩包角加固土体示意图附图 2：接收井端头增加旋喷桩包角加固土体示意图广州市轨道交通六号线海珠广场站号出入口顶管工作井端头加固 变 更 申 请中铁二局城通公司中铁二局城通公司顶管项目经理部二一二年十月十八日
