楊 湉（無錫地鐵集團有限公司，江蘇 無錫 214000）

2018 年 3 月 24 日，我們對無錫地鐵某號線無錫新區(qū)站-長江路站盾構區(qū)間右線始發(fā)端進行盾構洞門環(huán)框梁施工前的準備工作。該區(qū)間使用 1 200 mm 寬雙楔形管片，按照設計圖紙要求需要將 0 環(huán)管片拆除后施工做內嵌式洞門環(huán)框梁。0 環(huán)管片外露端墻面 600 mm，于 2018 年 3 月 24 日 17：00 拆除完成后，洞門環(huán) 5 點位出現(xiàn)滲漏水，水中夾有粉細砂，水流呈現(xiàn)一定壓力，流量超過 6 L/min，且有增大趨勢。

1 工程概況

無錫地鐵 3 號線一期工程無錫新區(qū)站-長江路站盾構區(qū)間（以下簡稱“該區(qū)間”）隧道線間距為 14.00 m，軌面埋深約 15.8～22.7 m，其中左線長 1 093.34 m，右線長 1 115.80 m，含 1 座帶泵房聯(lián)絡通道。該區(qū)間自無錫新區(qū)站始發(fā)，沿珠江路下穿香涇浜河道后，以 450 m 半徑左轉下穿新梅路，最后到達長江路站。區(qū)間線路最大縱坡 2.512%，最小縱坡 0.383%。

該區(qū)間主要穿越地層有：始發(fā)端均為全斷面富水 ④2粉砂層（范圍約 260 m），其余為 ④2粉砂層、⑤1粉質黏土、⑥1-1粉質黏土、⑥1黏土組成的復合地層，上述地層普遍具有流變特性，為典型南方軟土地層，其中位于始發(fā)端的 ④2粉砂中具有的微承壓水，盾構洞門內嵌式環(huán)框梁施工中極易發(fā)生涌水涌砂風險。

2 滲漏水過程及處理措施

在 0 環(huán)管片拆除前，已對第 1 環(huán)～第 6 環(huán)管片進行了全環(huán)的雙液漿注入施工，利用管片的吊裝孔作為漿液注入口，每一環(huán)雙液漿注入點位共計 6 個，注漿壓力控制在 ≤0.8 MPa，注漿量控制在 ≤3 m3/點位，雙液漿配比為水泥∶水玻璃=1∶1，注漿工作于 2018 年 3 月 5 日完成。

(1) 2018 年 3 月 20 日，按照施工方案對第 1 環(huán)～第 3 環(huán)管片注漿效果進行檢查，采用 L=800 mm 沖擊鉆頭擊破管片背部注漿層，共計檢查 18 個孔位，僅第 2 環(huán)的 9 點位與第 3 環(huán)的 10 點位出現(xiàn)滴水現(xiàn)象，隨即在上述 2 個點位再次進行雙液漿補注。

(2) 2018 年 3 月 22 日，再次對補注雙液漿的 2 個點位進行注漿效果檢查，經過檢查，均無滲漏水現(xiàn)象。據此判斷注漿之水效果已達到預期目標，可以進行 0 環(huán)管片拆除工作。

(3) 0 環(huán)管片拆除施工于 2018 年 3 月 24 日早上 8:00 按照拆除方案開始實施，第 1 塊 0 環(huán)管片于 11:00 出現(xiàn)松動，觀察該管片與第 1 環(huán)管片之間縫隙的情況后，未發(fā)現(xiàn)明水流出且管片背后注漿飽滿，隨即繼續(xù)進行管片拆除工作。

(4) 2018 年 3 月 24 日 16:40，區(qū)間右線 0 環(huán)管片全部拆除完成，拆除后，第 1 環(huán)管片外側注漿效果較好，漿體強度較高。

(5) 2018 年 3 月 24 日 17:00，區(qū)間第 1 環(huán)管片底部 6 點位出現(xiàn)小股滲漏水，水中伴有黑色粉細砂，且有繼續(xù)增大的趨勢。隨即采用快干水泥+棉紗進行封堵處理，至 17:40 封堵未產生較為明顯的效果，且水流繼續(xù)增大。經過現(xiàn)場抽水水泵測定，滲水量已超過 6 L/min。

(6) 2018 年 3 月 24 日 18:20，調整處理方案，對滲漏水進行引流的同時，采用拆除的管片+沙袋對涌水涌砂點位進行反壓，滲漏點位附近反壓材料為袋裝普通硅酸鹽水泥。

(7) 2018 年 3 月 25 日，對區(qū)間右線第 1 環(huán) ～ 第 6 環(huán)進行全環(huán)的雙液漿注漿，通過檢查，第 2 環(huán) 4 點位與 5 點位之間注漿孔內有細砂涌出，隨即重點對該點位進行注漿。

與此同時，對其他點位采用洞門封環(huán)鋼板對管片與預埋鋼環(huán)之間的縫隙進行封堵。焊接前，先將注漿形成的漿體清理至露出干凈的鋼環(huán)表面，封環(huán)鋼板應緊貼第 1 環(huán)管片端面立焊在鋼環(huán)上；再在鋼板側面增加防水土壓力導致鋼板翻折失效的斜撐（斜撐采用 ? 20 mm 的螺紋鋼，焊接間距 ≤300 mm），于 2018 年 3 月 27 日 1:30 封環(huán)鋼板安裝工作全部完成。

(8) 2018 年 3 月 28 日 8:00 開始進行洞門環(huán)框梁結構施工，并于 2018 年 4 月2 日 20:30 完成洞門環(huán)框梁結構澆筑。

3 風險原因分析

(1) 地層原因。無錫新區(qū)站開挖范圍內自上而下地層依次為 1-1 層雜填土（平均厚度 3.02 m）、3-1-1 層粉質黏土（平均厚度 3.16 m）、3-2 層粉質黏土夾黏質粉土（平均厚度 2.45 m）、4-1 層黏質粉土（平均厚度 2.30 m）、4-2 層粉砂夾砂質粉土（平均厚度 23.84 m，土層具有中偏低壓縮性、工程地質性能一般），其中 4-2 層在失水后，呈粉塵狀顆粒，彼此間黏聚力差，失水范圍內的土體對地下連續(xù)墻的約束力消散明顯，在滲漏通道出現(xiàn)后，會以極快的速度發(fā)展成較大的滲漏，在盾構始發(fā)、接收及洞門環(huán)框梁施工中是極不利的條件之一。

(2) 水文。該地層中存在的承壓水大大增加了盾構始發(fā)和接收以及洞門環(huán)框梁施工的風險，也是該地層中施工必須重視的條件之一。

(3) 管片背后注漿質量是該地層盾構環(huán)框梁施工成敗的關鍵所在，在 0 環(huán)管片拔除后，必須檢查管片背后的注漿效果。一般情況下，要在時間允許的情況下，進行第 1 環(huán)至第 8 環(huán)管片全環(huán)雙液漿封堵，其中第 1 環(huán) ～ 第 4 環(huán)是注漿的重點范圍。注漿循環(huán)過程 ≥2 次，個別點位的注漿質量在檢查判定效果不佳時，可增加注漿次數(shù)，確保注漿質量。

(4) 洞門環(huán)框梁結構形式設計。該區(qū)間盾構洞門環(huán)框梁結構形式設計為內嵌式，在很大程度上增加了風險的發(fā)生，盡管有管片壁后注漿和各道風險防范措施，但是參建人員心理承受的風險壓力大大增加。

4 結 語

(1) 該區(qū)間始發(fā)端頭的 4-2 層粉細砂層是盾構施工中必須重視的地層，該地層具有遇水流變、液化的特性，在始發(fā)和接收中極易發(fā)生涌水涌砂的險情。無論是盾構始發(fā)和接收過程中，還是盾構洞門環(huán)框梁施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)有滲漏水中夾有黑色粉細砂，一定不可輕視。該地層在滲漏時的發(fā)展速度相比其他地層要迅速很多，必須提前進行封堵處理，一般的處理措施僅在滲漏較小的前期有效。

(2) 在基坑周邊空間及建構筑物沉降允許的情況下，應對盾構始發(fā)或者接收階段使用的坑外降水井進行預留。在盾構洞門環(huán)框梁施工前的一周時間內進行坑外降水工作，降低坑外水位后，可以大大減輕洞門 0 環(huán)管片拔除后臨空面承受的水土壓力，從而大大降低管片拔除后發(fā)生的涌水涌砂風險。

(3) 經濟條件允許的情況下，在類似地層中施工洞門環(huán)框梁時，應該對地層進行充分的加固，加固方式建議在隧道管片內采用水泥+水玻璃雙液漿材料進行全環(huán)注漿。在施工前一定對注漿效果進行檢查，檢查方式為：采用 L=800 mm 沖擊鉆頭擊穿注漿體，如果仍存在滲漏，繼續(xù)進行雙液漿封堵，直至擊穿后無滲漏發(fā)生。

(4) 鋼板封環(huán)板在盾構洞門環(huán)框梁施工過程中對風險控制的效果是很明顯的。鋼板封環(huán)板的費用為 1.2 萬元/環(huán)，在 0 環(huán)管片拔除完成后，即進行洞門封環(huán)鋼板安裝，封環(huán)板安裝后，可以確保在環(huán)框梁結構施工期間臨空面土體的穩(wěn)定。

(5) 類似地層中盾構洞門環(huán)框梁結構形式建議在條件允許的情況下，采用外凸式結構形式，從設計層面完全規(guī)避因為施工內嵌式洞門而引發(fā)的涌水涌砂風險，使參建人員心理可承受風險壓力大大降低。