地鐵盾構隧道穿越樁基的鑿除技術摘要:結合廣州地鐵五號線盾構區間隧道穿越高架橋的工程案例,介紹了穿越樁基的鑿除施工中豎井施工、橫通道施工、被托換樁鑿除施工、回填施工等具體方法。其經驗可供今后類似工程借鑒參考。關鍵詞:盾構隧道;鑿除技術;托換樁1 工程概況 在建廣州地鐵五號線盾構區間,有4根高架橋的樁基(分別為36a、33b、34b、35b-樁)侵入盾構隧道之中,需要鑿除托換處理。另有一根H8樁需要鑿除托換處理,以保證盾構施工順利進行。 根據本區間初勘、詳勘鉆孔,需鑿除樁部位的主要土層是淤泥質砂、粉細砂層、中粗砂層、粉質黏土層、殘積成因的粉質黏土層和基巖全風化層。地質條件較差,各個地質亞層的厚度和走向均不一致,存在軟弱夾層。地下水主要是基巖裂隙水,水量較大。2 樁基的鑿除施工方法 盾構穿越樁基的鑿除施工主要分豎井施工、橫通道施工、被托換樁鑿除施工、回填施工四個步驟。2.1 豎井施工 豎井采用人工挖孔樁成孔方式,孔徑根據被托換樁的樁徑確定,與被托換樁的樁徑相匹配,見表1。
在托換梁施工完成7d后開始施工豎井。為便于施工,豎井一般靠近需鑿除樁的側面。其深度為隧道頂部以上80cm左右。考慮到要從豎井開口連接橫通道,接口頂部以上1m處開始對豎井結構進行加強,采取增加豎向單層φ22@250環向筋。環向筋之間用φ22@500豎向連接筋焊接連接的措施。以H8樁為例,H8豎井的平面布置和剖面分別見圖1、圖2。2.2 橫通道施工 在豎井完成后進行橫通道施工,通道高2m,周圍護壁厚30cm。 待豎井施工至隧道頂上8cm位置時開始破除被托換樁方向護壁混凝土,并向被托換樁方向施工橫通道。 為確保橫通道施工的安全,控制環境影響,橫通道采用全斷面分部開挖法,保留中間核心土,先行開挖頂部及兩側土體。橫通道采用拱形斷面,平面呈喇叭口形狀。 破除豎井側壁后,橫通道洞門上方及時采用小導管注漿加固,然后橫向開挖施工。由于橫通道施工的作業空間狹小,無法采用噴錨支護,只能采用模筑混凝土的支護形式。2.3 被托換樁的鑿除施工 采用風鎬從上往下鑿除被托換樁混凝土,可以減小對高架橋的擾動,保證施工的安全。 先從上往下鑿除被托換樁鋼筋籠內混凝土,保留鋼筋及保護層混凝土,起到支護周圍土體的作用。 當鑿除到被托換段底部標高后,采用電動砂輪從下往上割除鋼筋,之后回填黏土。2.4 回填施工 在鑿除混凝土及割除樁內鋼筋后逐步拆除臨時支撐,回填含水量適當的黏性土。回填時每層厚度不大于0.3m,因作業面較小,采用人工夯填,保證回填土的壓實度。 為保證施工安全,橫通道襯砌不作鑿除,通道及豎井內回填材料采用素混凝土,以避免人為出現軟弱層,保證盾構的順利掘進。3 結語 在建筑物密集的城市中建造軌道交通,為控制線路的埋深,地鐵區間隧道穿越建筑物樁基的情況越來越多,樁基鑿除施工難度較大,本文介紹的樁基鑿除施工技術可資借鑒。在含水量豐富的地層中應特別注意地下水的控制和排出,以保證施工過程的安全。參考文獻1王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,1987.2鄭穎人.地下工程錨噴支護設計指南[M].北京:中國鐵道出版社,1988.3于書翰,杜謨遠.隧道施工[M].北京:人民交通出版社,1999.4于學馥,鄭穎人,等.地下工程圍巖穩定分析[M].北京:煤炭工業出版社,1983.
在托換梁施工完成7d后開始施工豎井。為便于施工,豎井一般靠近需鑿除樁的側面。其深度為隧道頂部以上80cm左右。考慮到要從豎井開口連接橫通道,接口頂部以上1m處開始對豎井結構進行加強,采取增加豎向單層φ22@250環向筋。環向筋之間用φ22@500豎向連接筋焊接連接的措施。以H8樁為例,H8豎井的平面布置和剖面分別見圖1、圖2。2.2 橫通道施工 在豎井完成后進行橫通道施工,通道高2m,周圍護壁厚30cm。 待豎井施工至隧道頂上8cm位置時開始破除被托換樁方向護壁混凝土,并向被托換樁方向施工橫通道。 為確保橫通道施工的安全,控制環境影響,橫通道采用全斷面分部開挖法,保留中間核心土,先行開挖頂部及兩側土體。橫通道采用拱形斷面,平面呈喇叭口形狀。 破除豎井側壁后,橫通道洞門上方及時采用小導管注漿加固,然后橫向開挖施工。由于橫通道施工的作業空間狹小,無法采用噴錨支護,只能采用模筑混凝土的支護形式。2.3 被托換樁的鑿除施工 采用風鎬從上往下鑿除被托換樁混凝土,可以減小對高架橋的擾動,保證施工的安全。 先從上往下鑿除被托換樁鋼筋籠內混凝土,保留鋼筋及保護層混凝土,起到支護周圍土體的作用。 當鑿除到被托換段底部標高后,采用電動砂輪從下往上割除鋼筋,之后回填黏土。2.4 回填施工 在鑿除混凝土及割除樁內鋼筋后逐步拆除臨時支撐,回填含水量適當的黏性土。回填時每層厚度不大于0.3m,因作業面較小,采用人工夯填,保證回填土的壓實度。 為保證施工安全,橫通道襯砌不作鑿除,通道及豎井內回填材料采用素混凝土,以避免人為出現軟弱層,保證盾構的順利掘進。3 結語 在建筑物密集的城市中建造軌道交通,為控制線路的埋深,地鐵區間隧道穿越建筑物樁基的情況越來越多,樁基鑿除施工難度較大,本文介紹的樁基鑿除施工技術可資借鑒。在含水量豐富的地層中應特別注意地下水的控制和排出,以保證施工過程的安全。參考文獻1王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,1987.2鄭穎人.地下工程錨噴支護設計指南[M].北京:中國鐵道出版社,1988.3于書翰,杜謨遠.隧道施工[M].北京:人民交通出版社,1999.4于學馥,鄭穎人,等.地下工程圍巖穩定分析[M].北京:煤炭工業出版社,1983.
