劉建衛(wèi)

(中鐵一局集團(tuán)有限公司城市軌道交通工程分公司,西安 710054)

近幾年,我國(guó)城市軌道交通發(fā)展迅速,北京、上海、南京、廣州等一線城市的軌道交通建設(shè)已經(jīng)達(dá)到一定水平,帶動(dòng)中西部省會(huì)城市以及二線城市的軌道交通建設(shè)相繼開(kāi)工建設(shè)。盾構(gòu)作為一種安全性較高的土建施工設(shè)備,在城市軌道交通建設(shè)中發(fā)揮著積極作用。但各城市中不同程度地存在著既有建、構(gòu)筑物,其基礎(chǔ)與軌道交通線路在地下相交者甚多,對(duì)盾構(gòu)施工存在一定的制約與影響。

筆者結(jié)合實(shí)例,就不同地區(qū)盾構(gòu)穿越建構(gòu)筑物樁基的成功案例進(jìn)行對(duì)比分析研究,闡述盾構(gòu)穿越城市建、構(gòu)筑物樁基的施工方法及關(guān)鍵技術(shù)。

1 施工技術(shù)

目前,國(guó)內(nèi)盾構(gòu)穿越建構(gòu)筑物樁基工程主要有樁基托換、拔樁、沖樁、線路調(diào)整及直接穿越等技術(shù)。

1.1 樁基托換技術(shù)

樁基托換分為主動(dòng)托換與被動(dòng)托換兩種,尤以華南地區(qū)的廣州、深圳等地軌道建設(shè)中應(yīng)用較多。本文以廣州地鐵 5號(hào)線草—淘盾構(gòu)區(qū)間穿越內(nèi)環(huán)路 2.6標(biāo)A匝道 A4樁樁基為例說(shuō)明分析。

(1)隧道與橋梁樁基概況

內(nèi)環(huán)路 2.6標(biāo) A匝道 A4樁位于區(qū)間隧道左線ZDK8+231.390處,樁徑 1.5m,樁長(zhǎng)約 20.043m,侵入隧道 1.647m。由于該樁侵入隧道部分會(huì)影響今后盾構(gòu)機(jī)的施工,需對(duì)侵入隧道的樁身部分進(jìn)行破除。

根據(jù)取芯情況揭示地層如下。

素填土層:灰黃色,濕,稍壓實(shí),主要由黏性土組成,頂部 40cm為混凝土板,分層厚度 2.1m。

全風(fēng)化粉砂巖層:褐紅色、灰黃色、紫灰色,巖芯呈堅(jiān)硬土柱狀,普遍夾有砂巖碎塊或鐵質(zhì)砂巖碎塊。巖芯浸水易軟化、崩解,鉆進(jìn)有時(shí)快時(shí)慢的現(xiàn)象,取芯困難,取芯率較低,分層厚度 20.8m,標(biāo)貫擊數(shù)為 30～42擊,平均擊數(shù) 34擊。

(2)樁基托換技術(shù)

采用鋼管樁結(jié)合承臺(tái)基礎(chǔ)托換方案為主,同時(shí)將侵入隧道范圍的樁體切除,其余部分保留,讓原樁基礎(chǔ)的部分摩擦力繼續(xù)發(fā)揮作用。其中鋼管樁 φ300mm 18根,樁基承臺(tái)分上下臺(tái)階,上臺(tái)階承臺(tái)尺寸:7500mm×4500mm×1000mm,基坑呈六邊形,開(kāi)挖深度 3m,五面放坡,坡面采用掛網(wǎng)噴射混凝土支護(hù),另外一面采用直墻開(kāi)挖,采用錨桿和掛網(wǎng)噴射混凝土。截樁采用人工挖孔樁,凈空尺寸 φ2000mm,護(hù)壁厚度200mm,深度 14.84m。

①托換原則

主動(dòng)托換,保證上部結(jié)構(gòu)足夠安全,地基持力層有足夠的承載力;整個(gè)施工過(guò)程中,A4樁的沉降在結(jié)構(gòu)允許范圍之內(nèi);淺基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30。

②工藝流程(圖1)

圖1 樁基托換流程

③基坑施工

建筑物,特別是橋梁的樁基承臺(tái)一般在地面下,而且托換樁位于承臺(tái)下,因此,部分樁基托換工作需要先做基坑,為托換施工創(chuàng)造足夠的施工環(huán)境?；邮┕で靶枰?jīng)過(guò)設(shè)計(jì),采用安全、可靠的支護(hù)方法。

④鋼管樁施工

測(cè)量放點(diǎn),放樣鋼管樁位,固定基座,調(diào)整鉆機(jī)位置并固定在基座上;

清水清孔,并放置 φ219mm,厚度為 4.5mm的鋼管,鋼管壁每 0.5m開(kāi) 3個(gè) φ30mm的小孔,注意鋼管應(yīng)高于地面 100mm,管內(nèi)放置 1根φ32mm的注漿管,底部用膠帶密封;向管內(nèi)灌注 C30的細(xì)石混凝土,細(xì)石粒徑不大于 10mm;

插入 4根 φ18mm的 HRB335鋼筋,插入鋼管內(nèi)深度為 600mm,預(yù)留錨入承臺(tái)長(zhǎng)度為 630mm(35d,d為鋼筋直徑),待細(xì)石混凝土強(qiáng)度達(dá)到 70%后,用法蘭盤封住鋼管口并留一注漿管口,采用 2.0～3.5MPa的壓力灌注水灰比為 1∶1水泥漿,以保證樁底與巖層以及鋼管側(cè)壁的有效接觸;截鋼管,滿足鋼管樁樁頂嵌入新承臺(tái)長(zhǎng)度為 100mm的要求。

⑤托換新承臺(tái)及植筋

鑿毛:為讓新承臺(tái)與舊承臺(tái)及樁之間混凝土結(jié)合牢固,對(duì)舊混凝土界面要進(jìn)行鑿毛處理。將舊混凝土表面鑿毛,深度控制在 10～20mm。鑿毛后用水清洗干凈,在新加混凝土澆搗前 4h內(nèi)刷界面處理劑。

綁扎、焊接鋼筋:綁扎鋼筋牢固,焊接采用單面焊,焊縫長(zhǎng)度 10d,有條件時(shí)采用雙面焊接,焊縫長(zhǎng) 5d,控制保護(hù)層的厚度。綁扎過(guò)程中預(yù)埋好與上部連接的預(yù)埋鋼筋。

立模:先立下部承臺(tái)的模板。立模前,仔細(xì)檢查模板平整度,涂脫模劑。精確測(cè)量承臺(tái)外界,現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)模板的架立,模板支撐要牢固,防止?jié)仓^(guò)程中跑模,拼縫要嚴(yán)密,防止跑漿。

混凝土的運(yùn)輸與澆筑:承臺(tái)混凝土澆筑采用商品混凝土,宜采用泵送澆筑,澆筑要分層,分層厚度為振搗棒有效振搗長(zhǎng)度的 1.25倍,振搗要密實(shí),不再冒泡,模板周邊翻漿即可停止振搗,振搗時(shí)間為 2～3min,對(duì)側(cè)壁采用小錘輕敲模板振搗。下承臺(tái)澆筑時(shí),混凝土面要略高于原有承臺(tái)底面。澆筑完之后,養(yǎng)護(hù) 3d后即可對(duì)模板進(jìn)行拆除,進(jìn)行上承臺(tái)的施工,方法與下承臺(tái)相同,上下承臺(tái)接觸面必須鑿毛。

混凝土養(yǎng)護(hù):初凝之后開(kāi)始澆水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于 7d,灑水養(yǎng)護(hù)至混凝土強(qiáng)度達(dá)到 70%。

⑥人工挖孔、馬頭門及橫通道施工

人工挖孔施工嚴(yán)格按照現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。

馬頭門是施工薄弱環(huán)節(jié),施工前,先破除拱部局部護(hù)壁的混凝土,然后打入 φ32mm小導(dǎo)管,先向里面壓雙液漿(水泥漿和水玻璃),加固拱部土體,提高開(kāi)挖的安全性。

緱衛(wèi)軍[10]以鉬酸銨和硫化鈉為原料，聚乙二醇為分散劑，在鹽酸水溶液中通過(guò)水合熱法合成了類似于富勒烯型的MoS2納米微球，其直徑在30～60 nm之間，該方法制備出的MoS2納米微球外表堅(jiān)硬，物化性能穩(wěn)定，然而所得產(chǎn)物大小不均。

破除護(hù)壁,將架設(shè)格柵的位置鑿出來(lái),中間部分先不鑿,鑿?fù)旰罅⒓丛隈R頭門口架設(shè)一榀鋼格柵,如此循環(huán)。

⑦截樁及回填孔位

待橫通道施工完成,新承臺(tái)與原樁固結(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,對(duì)下部樁體進(jìn)行鑿除,同時(shí)用砂漿回填密實(shí),確保盾構(gòu)順利通過(guò)。

(3)分析評(píng)價(jià)

施工中最大沉降量 5.2mm,截樁時(shí)沉降量 0.6 mm。施工完,回填后穩(wěn)定沉降量 4.2mm。完全滿足結(jié)構(gòu)最大沉降 5.5mm的要求,為盾構(gòu)安全穿越奠定基礎(chǔ)。

1.2 拔樁技術(shù)

外秦淮河綜合整治水利工程在石城橋—清涼橋段兩岸的防護(hù)鉆孔灌注樁與南京地鐵 2號(hào)線 TA07標(biāo)莫愁湖站—漢中門站區(qū)間隧道在該處平面和立面位置上相交,灌注樁侵入隧道,阻礙隧道正常的掘進(jìn)施工。由于該部分鉆孔灌注樁為岸堤的抗滑樁,擬采用先加固、后拔樁、再恢復(fù)的總體施工技術(shù)方案。

(1)障礙樁概況

右岸為2排 φ600mm@1500mm的混凝土鉆孔灌注樁抗滑,排間距為 2.1m,樁長(zhǎng) 23m,樁底高程為 -16m,樁頂承臺(tái)寬 3.5m,厚 0.6m,防洪墻建在承臺(tái)上,為鋼筋混凝土懸臂結(jié)構(gòu)。坡面防護(hù)從河底拋石護(hù)腳加上護(hù)坡到岸邊的 2m高的擋土墻,再加上 2.2m的觀光平臺(tái),1∶7.1的填土放坡至 3.5m高的防洪墻。原設(shè)計(jì)為三等三級(jí)水工建筑物。

左岸為 φ800mm@1500mm的混凝土鉆孔灌注樁抗滑,樁長(zhǎng)為 25m,樁底高程為 -19m,樁頂承臺(tái)寬1.6m,厚度為0.6m;坡面防護(hù)從河底小護(hù)腳加護(hù)坡到岸邊防洪墻抗滑抗傾覆,再加上 4.3m的觀光平臺(tái),岸堤小護(hù)腳加上 5.3m的放坡(反壓護(hù)坡)至老擋墻。原設(shè)計(jì)按三等三級(jí)水工建筑物設(shè)計(jì)。

(2)線路概況

南京地鐵 2號(hào)線 TA07標(biāo)莫愁湖站—漢中門站區(qū)間盾構(gòu)隧道起始于莫愁湖站,沿漢中門大街向東,在石城橋北側(cè)下穿秦淮河,過(guò)河后在漢中翠庭以南轉(zhuǎn)向漢中路,左、右線分別在漢中門立交橋 13號(hào)、14號(hào)、15號(hào)墩間穿越,在漢中門廣場(chǎng)以北進(jìn)入漢中門站;右線長(zhǎng)度為 816.192m,左線長(zhǎng)度為 828.869m。

區(qū)間隧道在秦淮河范圍內(nèi)線間距分別為 13.08m(左岸)、14.57m(右岸),隧道頂高程 -7.565(左岸 )、-4.969(右岸),以 29‰上坡至漢中門車站方向。

(3)地質(zhì)條件

區(qū)間隧道線路在秦淮河附近地質(zhì)主要以淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土為主,深層含有粉質(zhì)黏土和粉土,基巖呈斜向分布,埋深高差較大,表面坡度較陡,總體地質(zhì)條件差。具體地質(zhì)狀況見(jiàn)表1。

表1 穿越地段地質(zhì)情況 m

(4)盾構(gòu)隧道與秦淮河兩岸支護(hù)樁位置關(guān)系

區(qū)間隧道在秦淮河左岸(靠近莫愁湖車站一側(cè))里程為 ZK11+807.5處穿越障礙樁,在此處隧道頂高程約為 -7.565m,支護(hù)樁底高程為 -19m,右岸(靠近漢中門車站一側(cè))里程為 ZK11+897處穿越障礙樁,此處隧道頂高程為 -4.969m,支護(hù)樁底高程約為 -16 m。根據(jù)平面、立面情況分析,確定影響區(qū)間盾構(gòu)隧道掘進(jìn)約 39根樁。

(5)加固施工

采用 φ600mm,行間距 800mm,列間距 900mm的高壓旋噴樁,梅花形布置方式加固,右岸樁深 25m,左岸樁深 23m;秦淮河左岸隧道范圍外采用 16根 φ800 mm@1500mm,深 25m的鉆孔灌注樁,隧道范圍內(nèi)采用一排 10根 φ800mm@1500mm,深 11m的鉆孔灌注樁加固;秦淮河右岸隧道范圍外采用 2排 18根φ800mm@1500mm,深23m的鉆孔灌注樁,隧道范圍內(nèi)采用 2排 16根 φ800mm@1500mm,深 9m的鉆孔灌注樁加固。然后進(jìn)行樁頂梁的施工,將新鉆孔灌注樁與隧道范圍兩側(cè)不需要拔除的鉆孔灌注樁連成整體,每隔 15m設(shè) 1道沉降縫。

(6)套鉆減摩拔樁施工

①工藝流程(圖2)

②人工挖孔揭露原有樁基及冠梁破除

鉆孔灌注樁抗滑結(jié)構(gòu)樁身上端打有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)冠梁。冠梁把障礙樁連接錨固在一起,對(duì)拔除施工(單根拔除)有嚴(yán)重影響,故須在拔除障礙之前鑿除冠梁。

圖2 拔樁施工工藝流程

冠梁鑿除后,開(kāi)始鉆進(jìn)前人工挖孔和埋設(shè) φ1.2 m、長(zhǎng)度為 2～3m的護(hù)筒,使原樁基被揭露一定長(zhǎng)度,以便于鉆孔準(zhǔn)確定位和吊出作業(yè)的實(shí)施。

③設(shè)備改裝和特制鉆具

因大直徑跟管鉆進(jìn)要求施工設(shè)備有很大的扭矩,標(biāo)準(zhǔn)的施工設(shè)備無(wú)法滿足要求不能直接使用,故在施工之前須對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改裝和加強(qiáng)。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn),可選用大口徑樁機(jī)并改用大功率電機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)和慢檔變速箱。由于障礙樁直徑比較大,現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)鉆具和鉆頭無(wú)法直接使用,須特制 φ1200mm×8mm大套管跟管鉆具和 φ1500mm的鉆頭及φ1400mm籠式?jīng)_擊鉆頭。

④成孔工藝

根據(jù)鉆具質(zhì)量大、施工扭矩大的特點(diǎn),鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)把卷?yè)P(yáng)機(jī)負(fù)荷控制在 30kN內(nèi),并采用低轉(zhuǎn)速小壓力進(jìn)行鉆進(jìn)。以滿足施工要求為依據(jù),此次拔樁鉆機(jī)選型為 GPS-20鉆孔樁機(jī),樁機(jī)扭矩可達(dá)到40kN?m,鉆孔成孔直徑可達(dá)到 2000mm。

為防止連接套管的法蘭縫隙漏漿,適當(dāng)降低套管內(nèi)泥漿壓力,每次加套管時(shí),仔細(xì)檢查連接螺栓。鉆進(jìn)過(guò)程中保證泥漿有足夠的循環(huán)壓力,達(dá)到翻渣清孔的效果。

泥漿循環(huán)過(guò)程中,需經(jīng)二級(jí)凈化。須隨時(shí)監(jiān)控泥漿質(zhì)量,定時(shí)清理沉淀池中的沉淀物。泥漿的控制指標(biāo):黏度 18～22s;含砂率不大于 8%;膠體率不小于90%。

⑤吊車就位拔樁

把鋼絲繩纏繞在原有樁基上部鋼筋上,利用鉆機(jī)把鉆孔灌注障礙樁拔出地面。在起拔過(guò)程中,須嚴(yán)格控制提升速度,以保持樁身平穩(wěn);須時(shí)刻注意樁身垂直度,以保證樁體不與套筒發(fā)生碰撞。若作業(yè)區(qū)上方有高壓線等影響,則在拔樁的過(guò)程中將樁割斷分截拔起,利用 50t吊車將割斷樁吊走,如此往返,直到完成全部拔樁工程。

⑥回填

為保護(hù)原有地層性質(zhì)和周邊環(huán)境,以及后續(xù)盾構(gòu)隧道施工時(shí)盾構(gòu)機(jī)能順利通過(guò),并保證秦淮河堤以后不發(fā)生塌方或滲漏,要求對(duì)樁孔進(jìn)行回填,采用 M2.5水泥砂漿回填?；靥罟に嚥捎盟禄炷凉嘧⒐に?。

⑦孔內(nèi)殘留鐵件處理

對(duì)原有孔內(nèi)殘留的障礙樁體被套管切割落到孔底的鋼筋或不小心由孔口掉入孔內(nèi)的短鋼筋,在原樁體吊出之后,用強(qiáng)力磁鐵打撈或強(qiáng)行打入隧道底面下 1～1.5 m,使殘留件深入孔底,保證隧道范圍內(nèi)無(wú)鋼筋。

⑧拔樁注意事項(xiàng)

當(dāng)遇到障礙樁擴(kuò)孔受阻時(shí),下鉆要慢,一旦鉆進(jìn)困難,鉆不下去,采取將樁打入隧道范圍以下的方法處理。

在拔樁的過(guò)程中如果發(fā)生斷樁,可以采用套取措施將斷樁拔除,也可以采用破除法將樁破除。

1.3 沖樁技術(shù)

沖樁技術(shù)實(shí)質(zhì)上和拔樁技術(shù)相似,是一種通過(guò)破壞既有樁消除對(duì)盾構(gòu)施工影響的技術(shù)。以蘇州市軌道交通 1號(hào)線 I-TS-14標(biāo)段盾構(gòu)穿越玲瓏街 1號(hào)橋?yàn)槔?分析研究沖樁技術(shù)在工程中的應(yīng)用。

(1)工程概況

玲瓏街 1號(hào)橋位于蘇州市翠園路,全長(zhǎng) 35.194m,寬 37.4m,在盾構(gòu)掘進(jìn)里程 DK20+260.4處,距盾構(gòu)始發(fā)端 71.9m。該橋與蘇州市軌道交通 1號(hào)線會(huì)展中心站—星港街站區(qū)間隧道斜交 19.443m,橋型為 3孔標(biāo)準(zhǔn)跨徑(5.5+8+5.5)m板梁橋,下部結(jié)構(gòu)為 56根 φ1.00m鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ),樁長(zhǎng) 15.2m,共28根樁基位于隧道掘進(jìn)區(qū)域。

(2)原設(shè)計(jì)方案

原設(shè)計(jì)方案采用先將既有橋面部分鑿除,然后對(duì)影響區(qū)域內(nèi)的 28根樁進(jìn)行逐一拔除,然后回填。

(3)沖樁技術(shù)的成功應(yīng)用

經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)拔樁案例的分析認(rèn)為,在國(guó)內(nèi)拔樁施工有過(guò)成功的案例,但是在拔樁過(guò)程中有部分樁出現(xiàn)拔斷的現(xiàn)象。根據(jù)該工程中盾構(gòu)穿越的特殊性,如果出現(xiàn)拔斷現(xiàn)象,則嚴(yán)重影響盾構(gòu)的穿越。因此,提出采用沖擊鉆機(jī)直接沖壓既有樁,使其破碎或下沉至隧道底 2m以下的施工方案。

①施工方案

首先進(jìn)行橋梁兩側(cè)圍堰施工,將河道與橋梁隔斷;按照橋梁影響隧道的范圍,結(jié)合橋梁梁板的布置,有影響的梁板整塊拆除;采用沖擊鉆沖壓樁體(圖3),沖壓深度按照至隧道下方 2m位置控制;樁體處理后,用M5砂漿回填沖擊鉆留下的樁孔,其施工原理同鉆孔灌注樁,采用導(dǎo)管法灌注砂漿,填充樁孔。

圖3 沖壓樁體示意

②關(guān)鍵環(huán)節(jié)

樁體沖壓和樁孔回填是施工關(guān)鍵。

樁體沖壓采用普通沖擊鉆機(jī)即可,但護(hù)筒要大于待沖壓樁體直徑 0.5m,沖錘直徑大于待沖壓樁體直徑 0.3m,才能確保將既有樁沖壓干凈。

樁孔回填采用 M5號(hào)砂漿,且回填必須采用導(dǎo)管法灌注砂漿,確保充填密實(shí),確保后期盾構(gòu)機(jī)通過(guò)時(shí)在同步注漿過(guò)程中不出現(xiàn)漿液冒出、污染環(huán)境的現(xiàn)象。

通過(guò)盾構(gòu)穿越過(guò)程中的監(jiān)測(cè)和觀察證明,該方案施工可行、工期縮短、造價(jià)合理,盾構(gòu)機(jī)穿越過(guò)程中 28根樁體僅出現(xiàn) 2截短鋼筋,而且系箍筋而非主筋。

③沖樁注意事項(xiàng)

施工過(guò)程中若出現(xiàn)偏孔現(xiàn)象,在地面下 3m以上,則全部回填后重新沖孔;若在 3m以內(nèi),則采用回填石片,通過(guò)石片的緩沖與擠壓修正孔位。

沖壓完成后用高磁性磁鐵吊入孔內(nèi)吸附孔底鋼筋殘?jiān)蜋z查孔壁上是否有直立主筋未沖壓下去。

(4)分析評(píng)價(jià)

原鉆孔灌注樁主筋及混凝土結(jié)構(gòu)全部清除,施工中隨渣發(fā)現(xiàn)的兩截短鋼筋對(duì)盾構(gòu)刀盤刀具的影響不大,孔洞填充密實(shí),注漿過(guò)程中未出現(xiàn)漿液冒出現(xiàn)象,盾構(gòu)順利穿越。

1.4 線路調(diào)整

線路調(diào)整必須在線路可以避開(kāi)的情況下進(jìn)行,例如蘇州市軌道交通 1號(hào)線會(huì)展中心站—星港街站區(qū)間,盾構(gòu)在出會(huì)展中心站后約 210m處遇會(huì)展中心冷卻塔,其樁基有 8根侵入隧道。若采用拔樁方案則損失太大,樁基托換則需在富水軟土地層中進(jìn)行,風(fēng)險(xiǎn)性較大,且經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察,周圍地下并無(wú)其他障礙物,通過(guò)調(diào)整原曲線段曲率和增加 2個(gè)曲線段(R＞350m),完全有條件通過(guò)線路調(diào)整避開(kāi)既有冷卻塔樁基。見(jiàn)圖4、圖5。

圖4 調(diào)整前線路與冷卻塔關(guān)系示意

圖5 調(diào)整后線路與冷卻塔關(guān)系示意

1.5 直接穿越

一般來(lái)說(shuō),盾構(gòu)機(jī)不直接穿越正在使用的含筋樁體或高強(qiáng)度樁體,但對(duì)部分廢棄的素樁、鋼纖維樁或僅侵入樁體保護(hù)層等樁體可以實(shí)施直接穿越,但必須經(jīng)過(guò)加固及采取相應(yīng)的處理措施,確保對(duì)既有建、構(gòu)筑物的影響在可控范圍之內(nèi),同時(shí)要求盾構(gòu)設(shè)備具有良好的工作性能。

例如:廣州地鐵 3號(hào)線北延段燕塘站—梅花園站區(qū)間盾構(gòu)過(guò)基礎(chǔ)樁,即采用直接通過(guò)的方式?；厩闆r:區(qū)間隧道于里程 YDK-1-808.390處下穿 B001-029建筑物廣州電梯廠汽車運(yùn)輸與用戶服務(wù)樓,于里程 YDK-1-892.370處下穿 B001-030建筑物鈑金車間,于里程 YDK-1-954.300處下穿 B001-031建筑物割料車間及金屬材料庫(kù)。汽車運(yùn)輸與用戶服務(wù)樓、鈑金車間和各料車間及金屬材料庫(kù)均為樁基礎(chǔ)。根據(jù)廣日電梯廠提供的基礎(chǔ)資料和施工單位提供的樁基監(jiān)測(cè)報(bào)告,B001-29建筑物的樁基與隧道的凈距為1.3m,B001-030建筑物的樁基距隧道外凈距最小為5.3mm,B001-031建筑物的樁基已經(jīng)侵入隧道,為了確保建筑物安全和隧道施工順利,對(duì) B001-029建筑物樁基和 B001-030建筑物的樁基采用 φ52mm的袖閥管自地面沿樁身全長(zhǎng)土層進(jìn)行地面注漿加固,以提高樁土摩擦力,對(duì)盾構(gòu)切削通過(guò) B001-031建筑物樁基處須加固地層,以開(kāi)倉(cāng)處理樁靴。

(1)穿越關(guān)鍵環(huán)節(jié)

加強(qiáng)設(shè)備維護(hù):加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)、渣土改良裝置、后配套系統(tǒng)、盾尾排水設(shè)備的檢修與維護(hù),檢查鉸接密封、盾尾密封,保證各部位具有良好的密封性能。同時(shí)氣壓設(shè)備按照 300kPa壓力進(jìn)行保壓試驗(yàn),對(duì)氣壓設(shè)備的氣密性進(jìn)行全面檢查,如果進(jìn)行氣壓換刀,壓力最大為 200kPa。

盾構(gòu)司機(jī)經(jīng)驗(yàn):通過(guò)樁區(qū)段掘進(jìn)中,選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的盾構(gòu)機(jī)司機(jī),同時(shí)優(yōu)化盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù),注意對(duì)刀具的保護(hù),確保盾構(gòu)通過(guò)房屋時(shí)刀具的完好。

參數(shù)選擇:樁區(qū)段管片均采用 B型管片,土壓在0.19～0.2MPa,拼裝管片時(shí)土壓下降值不得超過(guò)0.03MPa;控制適宜的同步注漿壓力(0.21～0.30 MPa),避免注漿壓力大于盾尾密封壓力時(shí)漿液殘留固結(jié)在密封區(qū);加大注漿量,注漿量大于8m3/環(huán);盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入加固體后及時(shí)二次注漿封水,二次注漿先注單液漿,再注雙液漿;出土量保持在 62m3左右,加強(qiáng)對(duì)渣土的改良,保持土體密實(shí);盾構(gòu)機(jī)總推力 9000～13000kN,掘進(jìn)速度保持在 10mm/min以內(nèi),嚴(yán)格控制進(jìn)、出土平衡,確保盾構(gòu)機(jī)的安全通過(guò);刀盤轉(zhuǎn)速控制在 0.8r/min;盾尾油脂及時(shí)加注,保證盾尾具有良好的密封性,以避免盾尾涌水。

(2)注意事項(xiàng)

盾尾內(nèi)的沖洗水應(yīng)及時(shí)抽走,確保管片的拼裝質(zhì)量;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工及監(jiān)測(cè)情況,及時(shí)進(jìn)行二次注漿,嚴(yán)格控制沉降;推進(jìn)過(guò)程中,使用優(yōu)質(zhì)泡沫和盾尾油脂,以加強(qiáng)對(duì)刀具、螺旋輸送機(jī)和盾尾尾刷的保護(hù);在掘進(jìn)中,控制好油缸行程,管片選型合理,確保盾尾間隙均勻;在盾構(gòu)機(jī)通過(guò)樁區(qū)的過(guò)程中,須派專人監(jiān)聽(tīng)刀盤聲音,若有異響,及時(shí)上報(bào),土建工程師及時(shí)分析渣樣。

(3)分析評(píng)價(jià)

盾構(gòu)通過(guò)過(guò)程中,出現(xiàn)刀盤壓力瞬間增大的現(xiàn)象,隨渣有大塊的混凝土塊及切割斷的鋼筋輸出,但最終順利通過(guò),后期沉降也在范圍之內(nèi)。

2 適應(yīng)性分析(表2)

?

?

3 結(jié)語(yǔ)

盾構(gòu)穿越城市建(構(gòu))筑物樁基施工技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不僅由技術(shù)條件直接決定,同時(shí)需要有嚴(yán)格、有效的項(xiàng)目組織管理水平、管理人員及技術(shù)工人有較高的綜合素質(zhì)、相關(guān)各方配合、協(xié)調(diào)順暢、施工方案經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的制定論證過(guò)程并經(jīng)相關(guān)專家審核通過(guò)等基本條件,另加現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真、細(xì)致的操作方可實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。

上述 5種方法側(cè)重于技術(shù)方面的論證,實(shí)際操作過(guò)程中必須在確保安全的前提下,經(jīng)過(guò)造價(jià)、質(zhì)量隱患、工期等多方面分析對(duì)比,最終確定安全、經(jīng)濟(jì)、可行的設(shè)計(jì)、施工方法,從而實(shí)現(xiàn)人文、和諧的工程環(huán)境。

[1] 竺維彬,鞠世健.復(fù)合地層中的盾構(gòu)施工技術(shù)[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2006.

[2] 陳 饋,洪開(kāi)榮,吳學(xué)松.盾構(gòu)施工技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2009.

[3] 呂劍英,薛 煌.利用地下導(dǎo)洞實(shí)現(xiàn)樁基托換的設(shè)計(jì)方法[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2007,44(1).

[4] 張 健.地鐵盾構(gòu)隧道穿越樁基的鑿除技術(shù)[J].中國(guó)市政工程,2006(8).

[5] 桂 林.廣州地鐵 3號(hào)線某區(qū)間樁基托換施工技術(shù)[J].市政技術(shù),2005(5).