朱 川 鄂

(中鐵四局集團有限公司，安徽 合肥 230000)

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地鐵盾構區(qū)間既有錨索拆除技術

朱 川 鄂

(中鐵四局集團有限公司，安徽 合肥 230000)

結合鄭州地鐵5號線盾構區(qū)間既有錨索拔除工程實例，通過安全性、技術可行性、經濟性多方面對比，確定采用橫向通道法拔除盾構區(qū)間內存在的既有錨索，并介紹了具體的施工流程，指出該方法不僅能夠有效解決錨索阻礙盾構施工的問題，而且施工過程中占用場地比較小，對周邊建筑、管線的影響低。

地鐵，錨索，豎井，橫向通道，套管

隨著我國城鎮(zhèn)化進程逐步加快，城市人口密度不斷增大，城市用地尤其是核心區(qū)域的土地日益缺乏，地下空間作為城市地面空間的重要補充，建設發(fā)展需求旺盛。近年來，我國城市地鐵建設發(fā)展迅猛，截至2016年，中國大陸城市地鐵運營總里程已接近4 000 km。盾構法是目前應用最為廣泛的地鐵施工方法。然而，由于我國城市高層建筑基坑支護設計大多數(shù)采用樁錨支護體系，地鐵盾構過程中不可避免的會穿過相關錨索區(qū)域，如果不能提前將其清除，會導致盾構刀盤卡死，影響施工進度。因此，如何快速、經濟、高效的拔除地鐵盾構區(qū)間內既有錨索成為地下施工中面臨的一個亟待解決的問題。

1 工程概況

1.1 項目簡介

鄭州軌道交通5號線鄭州東站—康寧路站盾構區(qū)間線路從鄭州東站始發(fā)，沿心怡路向南到達康寧路站接收，區(qū)間隧道與亞新廣場遺留錨索以及圍護樁相沖突(如圖1所示)。設計資料顯示：亞新廣場基坑圍護結構護坡樁采用φ600灌注樁，樁頂埋深6 m，樁長14.5 m。錨索由4束φ15.2 mm 1860級鋼絞線組成，錨固段18 m，自由段6 m～7 m不等。豎向3.2 m一排，共3排，第一排錨索在地面以下5.5 m，橫向1.5 m一道。

1.2 地質情況

區(qū)間隧道頂覆土埋深8.2 m～9.1 m左右，如圖2所示，地層從地面以下主要分布為：①1雜填土(0 m～1.3 m)、②1砂質粉土(1.3 m～4.7 m)、②2粘質粉土(4.7 m～6.5 m)、③1粘質粉土(6.5 m～13.8 m)、③2粉砂(11.8 m～12.3 m)、③1粘質粉土(12.3 m～18 m)、④2細砂(18.0 m～23 m)。地下水類型主要為孔隙潛水，透水性強，富水性好，初見水位在8.7 m～10.2 m的位置。錨索處理區(qū)域隧道頂埋深8.2 m～9.1 m，位于粉質粘土層。

1.3 周邊情況

亞新廣場處于心怡路與康寧街東北象限，錨索與區(qū)間隧道相沖突位置上方為建筑物周邊綠化帶和人行走道，并埋設有污水管線、給水管線、天然氣管線、熱力管線等地下管線。

2 方案比選

目前盾構區(qū)間既有錨索拔除技術主要有三種，明挖法、全套管鉆機垂直切索法和暗挖橫通道法[1-5]。

2.1 明挖法

明挖法指在預計錨索地段明挖施工，深度約為20 m，坑壁一般采用鉆孔灌注樁進行支護，這種方法優(yōu)點是施工風險小，并且能夠徹底清除錨索，但是該方法現(xiàn)場施工時受到既有地下管線影響較大。

2.2 全套管鉆機垂直切索法

采用該方法施工時是在兩建筑物一側通過全套管鉆機將建筑物地下錨索進行切斷，然后使用低標號砂漿進行回填。這種方法的優(yōu)點是不需要進行基坑開挖，施工時對周邊建筑以及土層的影響比較小。但是該方法施工過程中存在部分錨索不能被全部清除的缺點，且切斷后的錨索仍然存在于土中，可能導致盾構機卡死。

2.3 暗挖橫通道法

這種方法首先采用人工挖孔施工豎井，挖至需拔除兩層錨索的下層區(qū)域后沿盾構區(qū)間軸線方向開挖橫通道，采用套管套取錨索工藝進行拔除施工。錨索拔除后注漿回填錨孔，下層施工完成后回填橫通道及豎井至上層錨索區(qū)，以同樣方法施工上層橫通道、拔除錨索、回填至全部完成。這種方法的優(yōu)點是施工時所占場地較小，并且還能有效的避開對周邊土體和管線的影響。缺點就是如果人工挖孔比較深或開挖范圍內存在地下水會產生一定的風險。

依據(jù)鄭州軌道交通5號線鄭州東站—康寧路站盾構區(qū)間亞星廣場周邊具體情況，三種方法計劃工期與預算大致為：

1)明挖法，計劃工期約223 d，共需1 715.7萬元；2)全套管鉆機垂直切索法，計劃工期約215 d，共需988萬元；3)暗挖橫通道法，計劃工期約150 d，共需957.48萬元。

綜上所述，擬采用暗挖橫通道法進行錨索拔除。

3 施工流程

錨索處理采用豎通道+暗挖橫通道相結合的施工工藝形式。具體施工流程有如下幾方面。

3.1 豎通道開挖

豎通道施工采用倒掛井壁施工工藝，根據(jù)豎井支護形式不同將豎通道分為隧道內和隧道外兩部分，隧道外采用不可拆除的鋼格柵+φ6.5@150×150鋼筋網片作為支護體系；隧道內采用可拆除的雙層鋼塑格柵+噴射混凝土+工字鋼拱架作為內支撐的支護體系。

3.2 橫通道開挖支護

1)橫向通道開挖。豎通道開挖至設計標高后，開始橫通道施工，開挖前為保證掌子面上方土體穩(wěn)定，先在拱頂部打入14φ42@300螺旋可回收超前小導管。開挖采用臺階法施工，開挖前需超前支護，支護完成后采用洋鎬進行人工開挖，每次開挖進尺不超過0.5 m，開挖過程中保留核心土、密切注意掌子面的變化情況。

2)橫通道支護。a.橫通道初期支護。初期支護采用雙層鋼塑格柵+噴射混凝土的方式，首先采用條狀竹片固定單層格柵與開挖橫通道拱頂部，噴射C25混凝土10 cm，再鋪設另一層鋼塑格柵后進行封面噴射。保證鋼塑格柵與土體之間的保護層達到25 mm以上，噴射總厚度達到200 mm厚以上。b.工字鋼拱架架設。噴射完混凝土之后，進行工字鋼拱架架設。每循環(huán)進尺0.5 m，架設一榀16a工字鋼拱架，在鋼拱架側面中心高度及底部轉角位置共安裝4根鎖腳錨桿，每500 mm設置一道。錨桿施工時，先引孔φ60 mm×1 800 mm，將讓壓抗扭玻璃鋼錨桿插入孔中，頂部錨桿采用聚氨酯將孔口封閉，并插入2根φ10 mm的PVC管，一根作為注漿管，一根作為排氣管；鎖腳錨桿插入一根注漿管，注漿管安裝完成后開始注1∶1水泥漿液，將錨桿周邊填充密實。工字鋼拱架架設完畢之后，再在工字鋼頁面處噴射一層混凝土，保證工字鋼拱架與混凝土之間緊貼密實。c.下部洞室開挖。橫通道采用臺階式開挖，上部洞室開挖施工3 m～5 m后開挖下部洞室，下部洞室側壁施工方法同上部洞室，通道底板采用素混凝土封閉。

3.3 錨索拔除施工

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，結合以往施工的經驗，采用全液壓套管鉆機套管旋切套取錨固體。鉆機有效行程大于1 m，最大整機長度2.4 m，鉆機高度及傾斜角可隨意調節(jié)。調整好鉆進角度后，利用鉆機旋轉馬達帶動套管及鉆頭切削錨固體周圍土層，使鉆機推進提升馬達向前，同時開通泥漿泵，泵送泥漿護壁排渣，測量計算出鉆進深度，將傾入隧道范圍的錨固體裝入套管中。高速旋轉套管，套管端頭的口徑越變越小，直至切斷錨索，然后將套管與錨固體一同拔出。

鉆機套取錨索見圖3。

3.4 回填施工

1)錨孔回填。錨索拔除完成后應及時將毛孔回填，回填材料采用水灰比為0.5的水泥砂漿。下行方向錨孔可將注漿管插至孔底注漿，待孔口溢漿后停止注漿，隨后補漿，直至錨孔填滿。上行方向錨孔應預先將孔口封閉密實，封孔時預埋注漿管(短)及二次注漿(長)，二次注漿管應插至孔底，管上應設置溢漿孔，溢漿孔采用彈性橡膠膜包裹。

2)橫通道回填。待侵入區(qū)間錨索全部拔除完成后，從已拆除鋼架兩側相鄰的鋼拱架位置搭設模板，形成封閉空間，兩模板之間采用玻璃鋼錨桿作為拉桿螺栓進行固定。模板內預埋玻璃鋼錨桿螺母，作為下一循環(huán)回填時拉桿螺栓的固定端。由模板頂角部位注入M2.5的水泥砂漿，砂漿應添加早強劑，回填應密實。待回填材料達到一定強度后，將模板拆除。由里向外拆除1榀～2榀鋼架及臨時支護材料，搭設模板，預埋玻璃鋼錨桿螺母為下一循環(huán)提供固定端，將玻璃鋼拉桿旋入上一循環(huán)中預埋的螺母內固定模板，依次拆除回填至豎通道邊緣部位。

3)豎向通道回填。豎通道兩側的橫通道全部回填完成后，進行豎通道的回填，回填材料與橫通道相同，均為M2.5的水泥砂漿，采用混凝土攪拌車直接倒入豎井至回填密實。

4 結語

本文介紹了鄭州軌道交通5號線鄭州東站—康寧路站盾構區(qū)間錨索拔除工程實例，對比了現(xiàn)行錨索拔除工藝的優(yōu)缺點，總結了相關施工經驗，對今后錨索拔除技術的應用和發(fā)展具有一定借鑒作用。

[1] 王 淼.城市軌道交通盾構隧道穿越大廈地下室錨索的處理方案比選[J].城市軌道交通研究，2012(6)：77-78.

[2] 李廣良.鄭州地鐵1號線會—民盾構區(qū)間錨索拔除施工技術[J].隧道建設，2014(5)：494-498.

[3] 喬海洪.盾構在施工過程中遇到錨索的處理方案比選[J].鐵道建筑技術，2016(4)：90-92.

[4] 廖杰榮，劉文靜，王 青，等.盾構隧道穿越洲際廣場錨索區(qū)的施工措施[A].2011中國盾構技術學術研討會論文集[C].2011.

[5] 白 楊.鄭州地鐵盾構區(qū)間錨索處理技術[J].建筑技術開發(fā)，2016(11)：36-38.

Existing anchor’s pulling out technology in subway shield zone

Zhu Chuan’e

(ChinaRailwayNo.4EngineeringGroupCo.，Ltd，Hefei230000,China)

Combining with existing anchor cable dismantling engineering example of Zhengzhou subway line No.5 shielding intervals, through comparing safety, technique feasibility and economy, the paper determines to dismantle interval existing anchor cable in the shielding intervals with horizontal channel method, introduces specific construction procedures, and points out its advantages, such as effectively solving the problem of anchor cable blocking the shield construction, smaller construction field, and low impact upon surrounding building and pipeline.

subway, anchor cable, vertical shaft, horizontal channel, casing pipe

1009-6825(2017)10-0175-02

2017-01-20

朱川鄂(1973- )，男，高級工程師

U455.43

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