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盾构穿越城市建_构_筑物桩基的施工技术研究_图文

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盾构穿越城市建 (构 )筑物桩基的施工技术研究
刘建卫
(中铁一局集团有限公司城市轨道交通工程分公司 , 西安  710054)

摘   : 鉴于国内城市轨道交通工程中 , 盾构施工多受既有桩 要 基制约或影响的现状 , 通过既有施工实例 , 对国内城市轨道交 通施工中盾构穿越建 、 构筑物桩基的施工方法 ,从工艺工法 、 地 质条件 、 地面环境 、 施工技术可行性及实施效果等方面深入分 析 ,提出桩基托换 、 拔桩 、 冲桩 、 线路调整及直接穿越等 5 种施 工方法的技术措施 、 适用环境及注意事项 ,并对其进行总结 、 研 究和探讨 ,为后续类似工程在选择施工方案时提供参考 , 同时 也对设计及施工起到一定的借鉴与指导作用 。 关键词 : 加泥式土压平衡盾构机 ; 穿越 ; 桩基托换 ; 拔桩 ; 冲 桩 ; 充填 ; 注浆加固 文章编号 : 1004 2 2954 ( 2010 ) 02 2 0113 2 05 中图分类号 : U455143    文献标识码 : A

近几年 ,我国城市轨道交通发展迅速 ,北京 、 、 上海

南京 、 广州等一线城市的轨道交通建设已经达到一定 水平 ,带动中西部省会城市以及二线城市的轨道交通 建设相继开工建设 。盾构作为一种安全性较高的土建 施工设备 , 在城市轨道交通建设中发挥着积极作用 。 但各城市中不同程度地存在着既有建 、 构筑物 ,其基础

与轨道交通线路在地下相交者甚多 , 对盾构施工存在 一定的制约与影响 。 笔者结合实例 ,就不同地区盾构穿越建构筑物桩 基的成功案例进行对比分析研究 , 阐述盾构穿越城市 建、 构筑物桩基的施工方法及关键技术 。
1  施工技术

内环路 216 标 A 匝道 A4 桩位于区间隧道左线 ZDK8 + 2311390 处 , 桩径 115 m , 桩长约 201043 m , 侵 入隧道 11647 m。由于该桩侵入隧道部分会影响今后 盾构机的施工 ,需对侵入隧道的桩身部分进行破除 。
收稿日期 : 2009 2 2 修回日期 : 2009 2 2 10 23; 11 11 作者简介 : 刘建卫 ( 1980 —) ,男 ,工程师 , 2004 年毕业于西南交通大学 , 工学学士 。

桩基托换分为主动托换与被动托换两种 , 尤以华 南地区的广州 、 深圳等地轨道建设中应用较多 。本文 以广州地铁 5 号线草 — 淘盾构区间穿越内环路 216 标 A 匝道 A4 桩桩基为例说明分析 。 ( 1 )隧道与桥梁桩基概况

目前 ,国内盾构穿越建构筑物桩基工程主要有桩 基托换 、 、 、 拔桩 冲桩 线路调整及直接穿越等技术 。 1 11   桩基托换技术

铁道标准设计  RA ILWA Y S TANDARD  D ES IGN  2 01 0 ( 2 )

芯浸水易软化 、 崩解 , 钻进有时快时慢的现象 , 取芯困 难 ,取芯率较低 ,分层厚度 2018 m ,标贯击数为 30 ~42 击 ,平均击数 34 击 。 ( 2 )桩基托换技术 采用钢管桩结合承台基础托换方案为主 , 同时将 侵入隧道范围的桩体切除 ,其余部分保留 ,让原桩基础 的部分摩擦力继续发挥作用 。其中钢管桩 < 300 mm
图 1  桩基托换流程  

根据取芯情况揭示地层如下 。 素填土层 : 灰黄色 , 湿 , 稍压实 , 主要由黏性土组 成 ,顶部 40 cm 为混凝土板 ,分层厚度 211 m。 全风化粉砂岩层 : 褐红色 、 灰黄色 、 紫灰色 ,岩芯呈 坚硬土柱状 ,普遍夹有砂岩碎块或铁质砂岩碎块 。岩

18 根 , 桩 基 承 台 分 上 下 台 阶 , 上 台 阶 承 台 尺 寸 :

7 500 mm × 500 mm × 000 mm , 基坑呈六边形 ,开挖 4 1 深度 3 m , 五面放坡 , 坡面采用挂网喷射混凝土支护 ,

另外一面采用直墙开挖 ,采用锚杆和挂网喷射混凝土 。 截桩采用人工挖孔桩 ,净空尺寸 < 2 000 mm ,护壁厚度 200 mm ,深度 14184 m。 ① 托换原则 主动托换 ,保证上部结构足够安全 ,地基持力层有 足够的承载力 ; 整个施工过程中 , A4 桩的沉降在结构 允许范围之内 ; 浅基础混凝土强度等级为 C30。 ② 工艺流程 (图 1 ) ③ 基坑施工 建筑物 ,特别是桥梁的桩基承台一般在地面下 ,而 且托换桩位于承台下 ,因此 ,部分桩基托换工作需要先
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做基坑 ,为托换施工创造足够的施工环境 。基坑施工 前需要经过设计 ,采用安全 、 可靠的支护方法 。 ④ 钢管桩施工 测量放点 , 放样钢管桩位 , 固定基座 , 调整钻机位 置并固定在基座上 ; 清水清孔 ,并放置 < 219 mm ,厚度为 415 mm 的钢
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⑥ 人工挖孔 、 马头门及横通道施工 人工挖孔施工严格按照现行规范执行 。 马头门是施工薄弱环节 ,施工前 ,先破除拱部局部 护壁的混凝土 ,然后打入 < 32 mm 小导管 ,先向里面压 双液浆 (水泥浆和水玻璃 ) , 加固拱部土体 , 提高开挖 的安全性 。

即可对模板进行拆除 ,进行上承台的施工 ,方法与下承 台相同 ,上下承台接触面必须凿毛 。 混凝土养护 : 初凝之后开始浇水养护 ,养护时间不 少于 7 d,洒水养护至混凝土强度达到 70% 。

管 ,钢管壁每 015 m 开 3 个 < 30 mm 的小孔 ,注意钢管 应高于地面 100 mm ,管内放置 1 根 < 32 mm 的注浆管 , 底部用胶带密封 ; 向管内灌注 C30 的细石混凝土 , 细 石粒径不大于 10 mm; 插入 4 根 < 18 mm 的 HRB335 钢筋 , 插入钢管内 深度为 600 mm ,预留锚入承台长度为 630 mm ( 35 d , d 为钢筋直径 ) ,待细石混凝土强度达到 70%后 ,用法兰 符合要求后进行下一步施工 ; 取 3 根植筋进行强度检 测 ,检验合格后方可进行下步施工 。 绑扎 、 焊接钢筋 : 绑扎钢筋牢固 ,焊接采用单面焊 , 焊缝长度 10 d ,有条件时采用双面焊接 , 焊缝长 5 d , 控 制保护层的厚度 。绑扎过程中预埋好与上部连接的预 埋钢筋 。 立模 : 先立下部承台的模板 。立模前 ,仔细检查模 板平整度 ,涂脱模剂 。精确测量承台外界 ,现场指导模 板的架立 ,模板支撑要牢固 , 防止浇筑过程中跑模 , 拼 缝要严密 ,防止跑浆 。 混凝土的运输与浇筑 : 承台混凝土浇筑采用商品 混凝土 ,宜采用泵送浇筑 , 浇筑要分层 , 分层厚度为振 捣棒有效振捣长度的 1125 倍 ,振捣要密实 ,不再冒泡 , 模板周边翻浆即可停止振捣 ,振捣时间为 2 ~3 m in,对 侧壁采用小锤轻敲模板振捣 。下承台浇筑时 , 混凝土 面要略高于原有承台底面 。浇筑完之后 , 养护 3 d 后 盘封住钢管口并留一注浆管口 ,采用 210 ~315 M Pa 的 压力灌注水灰比为 1 ∶1 水泥浆 ,以保证桩底与岩层以 及钢管侧壁的有效接触 ; 截钢管 ,满足钢管桩桩顶嵌入 新承台长度为 100 mm 的要求 。 ⑤ 托换新承台及植筋 凿毛 : 为让新承台与旧承台及桩之间混凝土结合 牢固 ,对旧混凝土界面要进行凿毛处理 。将旧混凝土 表面凿毛 ,深度控制在 10 ~20 mm。凿毛后用水清洗

破除护壁 ,将架设格栅的位置凿出来 ,中间部分先 不凿 ,凿完后立即在马头门口架设一榀钢格栅 , 如此 循环 。 ⑦ 截桩及回填孔位 待横通道施工完成 , 新承台与原桩固结达到设计

干净 ,在新加混凝土浇捣前 4 h内刷界面处理剂 。 植筋 : 采 用 < 25 mm 的 螺 纹 纲 , 钻 孔 直 径 为 30 mm; 钻孔完成后用压力风清孔 ,确保孔内干净 ; 往孔内 注入环氧树脂 ,并将钢筋插入里面 ,保证植筋胶从孔的 四周都溢出来 ; 植筋完成后由专业检测单位进行检测 。

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结构最大沉降 515 mm 的要求 , 为盾构安全穿越奠定 基础 。 1 12   拔桩技术 外秦淮河综合整治水利工程在石城桥 — 清凉桥段 两岸的防护钻孔灌注桩与南京地铁 2 号线 TA07 标莫

强度后 ,对下部桩体进行凿除 , 同时用砂浆回填密实 , 确保盾构顺利通过 。 ( 3 )分析评价 施工中最大沉降量 512 mm , 截桩时沉降量 016 mm。施工完 , 回填后稳定沉降量 412 mm。完全满足 城桥北侧下穿秦淮河 , 过河后在汉中翠庭以南转向汉 中路 ,左 、 右线分别在汉中门立交桥 13 号 、 号 、 号 14 15 墩间穿越 ,在汉中门广场以北进入汉中门站 ; 右线长度 为 8161192 m ,左线长度为 8281869 m。 右岸为 2 排 < 600 mm @1 500 mm 的混凝土钻孔灌 注桩抗滑 , 排间距为 211 m , 桩长 23 m , 桩底高程为 16 m ,桩顶承台宽 315 m , 厚 016 m , 防洪墙建在承台 上 ,为钢筋混凝土悬臂结构 。坡面防护从河底抛石护 脚加上护坡到岸边的 2 m 高的挡土墙 , 再加上 212 m 的观光平台 , 1 ∶711 的填土放坡至 315 m 高的防洪 原设计按三等三级水工建筑物设计 。 ( 2 )线路概况 南京地铁 2 号线 TA07 标莫愁湖站 — 汉中门站区 间盾构隧道起始于莫愁湖站 ,沿汉中门大街向东 ,在石

愁湖站 — 汉中门站区间隧道在该处平面和立面位置上 相交 ,灌注桩侵入隧道 ,阻碍隧道正常的掘进施工 。由 于该部分钻孔灌注桩为岸堤的抗滑桩 ,拟采用先加固 、 后拔桩 、 再恢复的总体施工技术方案 。 ( 1 )障碍桩概况

墙 。原设计为三等三级水工建筑物 。 左岸为 < 800 mm @1 500 mm 的混凝土钻孔灌注桩 抗滑 ,桩长为 25 m , 桩底高程为 - 19 m , 桩顶承台宽 116 m ,厚度为 016 m; 坡面防护从河底小护脚加护坡到 岸边防洪墙抗滑抗倾覆 ,再加上 413 m 的观光平台 ,岸 堤小护脚加上 513 m 的放坡 (反压护坡 ) 至老挡墙 。

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区间隧道线路在秦淮河附近地质主要以淤泥质粉 质黏土为主 ,深层含有粉质黏土和粉土 ,基岩呈斜向分

布 ,埋深高差较大 , 表面坡度较陡 , 总体地质条件差 。 具体地质状况见表 1。
表 1  穿越地段地质情况
左岸
m

杂填土 ( ① 1) 淤泥 ( ① 3)

淤泥质粉质黏土 ( ② 2b4、 ② 3b3 4)

淤泥质粉质黏土 ( ② 4b3 4) 粉质黏土 ( ③ 2b2 3、 3b1 2) ③ 粉土 ( ③ 3c2 3) 基岩

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构冠梁 。冠梁把障碍桩连接锚固在一起 , 对拔除施工 (单根拔除 ) 有严重影响 , 故须在拔除障碍之前凿除 冠梁 。 冠梁凿除后 , 开始钻进前人工挖孔和埋设 < 112

注桩加固 ; 秦 淮河 右岸 隧 道 范 围 外 采 用 2 排 18 根 < 800 mm @1 500 mm ,深 23 m 的钻孔灌注桩 ,隧道范围 内采用 2 排 16 根 < 800 mm @1 500 mm ,深 9 m 的钻孔 灌注桩加固 。然后进行桩顶梁的施工 , 将新钻孔灌注 桩与隧道范围两侧不需要拔除的钻孔灌注桩连成整 体 ,每隔 15 m 设 1 道沉降缝 。 ( 6 )套钻减摩拔桩施工 ① 工艺流程 (图 2 ) ② 人工挖孔揭露原有桩基及冠梁破除 钻孔灌注桩抗滑结构桩身上端打有钢筋混凝土结

此处隧道顶高程为 - 41969 m ,支护桩底高程约为 - 16 m。根据平面 、 立面情况分析 ,确定影响区间盾构隧道 掘进约 39 根桩 。 ( 5 )加固施工

采用 < 600 mm ,行间距 800 mm ,列间距 900 mm 的 高压旋喷桩 ,梅花形布置方式加固 ,右岸桩深 25 m ,左 岸桩深 23 m; 秦淮河左岸隧道范围外采用 16 根 < 800 mm @1 500 mm ,深 25 m 的钻孔灌注桩 , 隧道范围内采 用一排 10 根 < 800 mm @ 1 500 mm , 深 11 m 的钻孔灌

区间隧道在秦淮河左岸 (靠近莫愁湖车站一侧 ) 里程为 ZK11 + 80715 处穿越障碍桩 ,在此处隧道顶高 程约为 - 71565 m ,支护桩底高程为 - 19 m ,右岸 (靠近 汉中门车站一侧 ) 里程为 ZK11 + 897 处穿越障碍桩 ,

区间隧道在秦淮河范围内线间距分别为 13108 m (左岸 ) 、 157 m (右岸 ) ,隧道顶高程 - 71565 (左岸 ) 、 14 - 41969 (右岸 ) ,以 29 ‰ 上坡至汉中门车站方向 。 ( 3 )地质条件
埋 深 右岸
0 ~2 0 ~4

( 4 )盾构隧道与秦淮河两岸支护桩位置关系

715 ~1315 ~30145 4 ~1615 ~23 30145 ~35 35 ~41 41 ~65 65 以下

2 ~715



—   23 ~33 ~35145 35145 ~44 44 以下

图 2  拔桩施工工艺流程

m、 长度为 2 ~3 m 的护筒 , 使原桩基被揭露一定长度 ,

以便于钻孔准确定位和吊出作业的实施 。 ③ 设备改装和特制钻具 因大直径跟管钻进要求施工设备有很大的扭矩 , 标准的施工设备无法满足要求不能直接使用 , 故在施 工之前须对现有设备进行改装和加强 。根据以往施工 经验 ,可选用大口径桩机并改用大功率电机 、 卷扬机和 慢档变速箱 。由于障碍桩直径比较大 , 现有的标准钻 具和钻头无法直接使用 ,须特制 < 1 200 mm × mm 大 8 冲击钻头 。 套管跟管钻具和 < 1 500 mm 的钻头及 < 1 400 mm 笼式 ④ 成孔工艺 选 型 为 GPS
20 钻 孔 桩 机 , 桩 机 扭 矩 可 达 到 40 kN ?m ,钻孔成孔直径可达到 2 000 mm。

根据钻具质量大 、 施工扭矩大的特点 ,钻进过程中

应把卷扬机负荷控制在 30 kN 内 , 并采用低转速小压 力进行钻进 。以满足施工要求为依据 , 此次拔桩钻机

为防止连接套管的法兰缝隙漏浆 , 适当降低套管

内泥浆压力 ,每次加套管时 ,仔细检查连接螺栓 。钻进 过程中保证泥浆有足够的循环压力 , 达到翻渣清孔的 效果 。 泥浆循环过程中 , 需经二级净化 。须随时监控泥

浆质量 ,定时清理沉淀池中的沉淀物 。泥浆的控制指 标 : 黏度 18 ~ 22 s; 含 砂率 不大 于 8% ; 胶 体 率 不 小 于 90% 。 ⑤ 吊车就位拔桩 把钢丝绳缠绕在原有桩基上部钢筋上 , 利用钻机

把钻孔灌注障碍桩拔出地面 。在起拔过程中 , 须严格 度 ,以保证桩体不与套筒发生碰撞 。若作业区上方有 高压线等影响 ,则在拔桩的过程中将桩割断分截拔起 ,
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控制提升速度 ,以保持桩身平稳 ; 须时刻注意桩身垂直

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利用 50 t吊车将割断桩吊走 ,如此往返 ,直到完成全部 拔桩工程 。 ⑥ 回填 为保护原有地层性质和周边环境 ,以及后续盾构隧 道施工时盾构机能顺利通过 ,并保证秦淮河堤以后不发 生塌方或渗漏 ,要求对桩孔进行回填 ,采用 M215水泥砂
m ,使残留件深入孔底 ,保证隧道范围内无钢筋 。

M5 砂浆回填冲击钻留下的桩孔 , 其施工原理同钻孔

灌注桩 ,采用导管法灌注砂浆 ,填充桩孔 。

⑧ 拔桩注意事项 当遇到障碍桩扩孔受阻时 ,下钻要慢 ,一旦钻进困 难 ,钻不 下 去 , 采 取 将 桩 打 入 隧 道 范 围 以 下 的 方 法 处理 。

原设计方案采用先将既有桥面部分凿除 , 然后对 影响区域内的 28 根桩进行逐一拔除 ,然后回填 。 ( 3 )冲桩技术的成功应用 经过对国内拔桩案例的分析认为 , 在国内拔桩施 工有过成功的案例 ,但是在拔桩过程中有部分桩出现

交通 1 号线 I TS 14 标段盾构穿越玲珑街 1 号桥为 例 ,分析研究冲桩技术在工程中的应用 。 ( 1 )工程概况 玲珑街 1 号桥位于苏州市翠园路 ,全长 351194 m , 宽 3714 m ,在盾构掘进里程 DK20 + 26014 处 , 距盾构 拔断的现象 。根据该工程中盾构穿越的特殊性 , 如果 出现拔断现象 ,则严重影响盾构的穿越 。因此 ,提出采 用冲击钻机直接冲压既有桩 , 使其破碎或下沉至隧道 底 2 m 以下的施工方案 。 ① 施工方案 首先进行桥梁两侧围堰施工 ,将河道与桥梁隔断 ; 按照桥梁影响隧道的范围 ,结合桥梁梁板的布置 ,有影 响的梁板整块拆除 ; 采用冲击钻冲压桩体 (图 3 ) ,冲压 深度按照至隧道下方 2 m 位置控制 ; 桩体处理后 , 用
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始发端 7119 m。该桥与苏州市轨道交通 1 号线会展 中心站 — 星港街站区间隧道斜交 191443 m , 桥型为 3 孔标准跨径 ( 515 + 8 + 515 ) m 板梁桥 , 下部结构为 56 根 < 1100 m 钢筋混凝土灌注桩基础 , 桩长 1512 m , 共 28 根桩基位于隧道掘进区域 。 ( 2 )原设计方案

在拔桩的过程中如果发生断桩 , 可以采用套取措 施将断桩拔除 ,也可以采用破除法将桩破除 。 1 13   冲桩技术 冲桩技术实质上和拔桩技术相似 , 是一种通过破 坏既有桩消除对盾构施工影响的技术 。以苏州市轨道

浆回填 。回填工艺采用水下混凝土灌注工艺。 ⑦ 孔内残留铁件处理 对原有孔内残留的障碍桩体被套管切割落到孔底 的钢筋或不小心由孔口掉入孔内的短钢筋 ,在原桩体吊 出之后 ,用强力磁铁打捞或强行打入隧道底面下 1 ~115

图 3  冲压桩体示意  

② 关键环节 桩体冲压和桩孔回填是施工关键 。 桩体冲压采用普通冲击钻机即可 , 但护筒要大于 待冲压桩体直径 015 m , 冲锤直径大于待冲压桩体直 径 013 m ,才能确保将既有桩冲压干净 。 桩孔回填采用 M5 号砂浆 , 且回填必须采用导管 法灌注砂浆 ,确保充填密实 ,确保后期盾构机通过时在 同步注浆过程中不出现浆液冒出 、 污染环境的现象 。

通过盾构穿越过程中的监测和观察证明 , 该方案 施工可行 、 工期缩短 、 造价合理 ,盾构机穿越过程中 28 根桩体仅出现 2 截短钢筋 ,而且系箍筋而非主筋 。 ③ 冲桩注意事项 施工过程中若出现偏孔现象 ,在地面下 3 m 以上 , 则全部回填后重新冲孔 ; 若在 3 m 以内 ,则采用回填石 片 ,通过石片的缓冲与挤压修正孔位 。 冲压完成后用高磁性磁铁吊入孔内吸附孔底钢筋 残渣和检查孔壁上是否有直立主筋未冲压下去 。 ( 4 )分析评价

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原钻孔灌注桩主筋及混凝土结构全部清除 , 施工 中随渣发现的两截短钢筋对盾构刀盘刀具的影响不 大 ,孔洞填充密实 ,注浆过程中未出现浆液冒出现象 , 盾构顺利穿越 。 1 14   线路调整

线路调整必须在线路可以避开的情况下进行 , 例 如苏州市轨道交通 1 号线会展中心站 — 星港街站区 间 ,盾构在出会展中心站后约 210 m 处遇会展中心冷 却塔 ,其桩基有 8 根侵入隧道 。若采用拔桩方案则损 失太大 ,桩基托换则需在富水软土地层中进行 ,风险性 较大 ,且经过现场勘察 , 周围地下并无其他障碍物 , 通 过调整原曲线段曲率和增加 2 个曲线段 ( R > 350 m ) , 完全有条件通过线路调整避开既有冷却塔桩基 。见图 4、 5。 图

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阀管自地面沿桩身全长土层进行地面注浆加固 , 以提 高桩土摩擦力 ,对盾构切削通过 B001 - 031 建筑物桩 基处须加固地层 ,以开仓处理桩靴 。 ( 1 )穿越关键环节 加强设备维护 : 加强驱动动力系统 、 电气控制系 统、 注浆系统 、 渣土改良装置 、 后配套系统 、 盾尾排水设 备的检修与维护 ,检查铰接密封 、 盾尾密封 , 保证各部 位具有良好的密封性能 。同时气压设备按照 300 kPa 压力进行保压试验 ,对气压设备的气密性进行全面检 查 ,如果进行气压换刀 ,压力最大为 200 kPa。 盾构司机经验 : 通过桩区段掘进中 ,选择经验丰富 的盾构机司机 ,同时优化盾构掘进参数 ,注意对刀具的 保护 ,确保盾构通过房屋时刀具的完好 。 参数选择 : 桩区段管片均采用 B 型管片 , 土压在 0119 ~ 012 M Pa, 拼 装 管 片 时 土 压 下 降 值 不 得 超 过 0103 M Pa; 控 制 适 宜 的 同 步 注 浆 压 力 ( 0121 ~ 0130 M Pa ) ,避免注浆压力大于盾尾密封压力时浆液残留固
3

图 4  调整前线路与冷却塔关系示意

图 5  调整后线路与冷却塔关系示意

一般来说 ,盾构机不直接穿越正在使用的含筋桩 体或高强度桩体 ,但对部分废弃的素桩 、 钢纤维桩或仅 侵入桩体保护层等桩体可以实施直接穿越 , 但必须经 过加固及采取相应的处理措施 ,确保对既有建 、 构筑物 的影响在可控范围之内 , 同时要求盾构设备具有良好 的工作性能 。 例如 : 广州地铁 3 号线北延段燕塘站 — 梅花园站 区间盾构过基础桩 , 即采用直接通过的方式 。基本情 况 : 区间隧道于里程 YDK - 1 - 8081390 处下穿 B001 - 029 建筑物广州电梯厂汽车运输与用户服务楼 , 于 里程 YDK - 1 - 8921370 处下穿 B001 - 030 建筑物钣 金车间 ,于里程 YDK - 1 - 9541300 处下穿 B001 - 031 确保建筑物安全和隧道施工顺利 , 对 B001 - 029 建筑 物桩基和 B001 - 030 建筑物的桩基采用 < 52 mm 的袖
513 mm , B001 - 031 建筑物的桩基已经侵入隧道 ,为了

建筑物割料车间及金属材料库 。汽车运输与用户服务 楼、 钣金车间和各料车间及金属材料库均为桩基础 。 根据广日电梯厂提供的基础资料和施工单位提供的桩 基监测报告 , B001 - 29 建筑物的桩基与隧道的净距为 113 m , B001 - 030 建筑物的桩基距隧道外净距最小为
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1 15   直接穿越

结在密封区 ; 加大注浆量 ,注浆量大于 8 m /环 ; 盾构机 进入加固体后及时二次注浆封水 , 二次注浆先注单液 3 浆 ,再注双液浆 ; 出土量保持在 62 m 左右 , 加强对渣 土的改 良 , 保 持 土 体 密 实 ; 盾 构 机 总 推 力 9 000 ~
13 000 kN ,掘进速度保持在 10 mm /m in 以内 , 严格控

盾尾内的冲洗水应及时抽走 , 确保管片的拼装质 量 ; 根据现场施工及监测情况 , 及时进行二次注浆 , 严 格控制沉降 ; 推进过程中 , 使用优质泡沫和盾尾油脂 , 以加强对刀具 、 螺旋输送机和盾尾尾刷的保护 ; 在掘进 中 ,控制好油缸行程 , 管片选型合理 , 确保盾尾间隙均 匀 ; 在盾构机通过桩区的过程中 ,须派专人监听刀盘声 音 ,若有异响 ,及时上报 ,土建工程师及时分析渣样 。 ( 3 )分析评价 盾构通过过程中 ,出现刀盘压力瞬间增大的现象 , 随渣有大块的混凝土块及切割断的钢筋输出 , 但最终 顺利通过 ,后期沉降也在范围之内 。
2  适应性分析 (表 2 )

制进 、 出土平衡 ,确保盾构机的安全通过 ; 刀盘转速控 制在 018 r/m in; 盾尾油脂及时加注 , 保证盾尾具有良 好的密封性 ,以避免盾尾涌水 。 ( 2 )注意事项
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全套管钻机在砂卵石地层中成孔施工工艺初探
张利娜 , 杨   , 吕   枫 波
(北京城建五维市政工程有限公司 , 北京  100143)

摘   : 通过北京地铁 9 号线工程实例 , 详细分析工程所在位 要 置处不同深度的地质情况下的成孔难易性 ,针对砂卵石地层对 不同成孔设备的施工优缺点进行比较 ,说明选取全套管钻机的 缘由 。给出全套管钻机在砂卵石地层中的施工工艺 、 施工技术 要点 ,并且针对砂卵石的不同分布情况给出遇到大漂石 、 孤石 时的具体处理方法 ; 通过全套管钻机在砂卵石地层中的成孔施 工 ,总结出全套管钻机在砂卵石地层中的施工要点 , 最后分析 了全套管钻机的应用范围及优缺点 ,预测了全套管钻机的应用 前景 。 关键词 : 全套管钻机 ; 砂卵石地层 ; 地铁 ; 盾构始发井 ; 施工 中图分类号 : U231 + 13    文献标识码 : B 文章编号 : 1004 2 2954 ( 2010 ) 02 2 0118 2 03

和北段盾构法区间施工 。盾构始发井处在城市交通主 干道上 ,邻近一座天桥及多条市政管线 。 度 261247 m ,围护结构采用长 311747 m、 1 000 mm @ <
1 300 mm 钻孔灌注桩 +内支撑支护体系 。 2  施工区域地质情况

深度段漂石含量集中 ,以粒径 20 ~30 cm 为主 ,粒径 30 ~60 cm 漂石约占 45% ; 深度 1418 ~1910 m 为大粒径
学技术出版社 , 2006. 社 , 2009. 代隧道技术 , 2007, 44 ( 1) .
2006 ( 8) .

1  工程概况

砾石集中分布深度 , 不但粒径 30 ~50 cm 漂石含量达 较高 ,约 20% ,该深度段大粒径漂石含量高 、 粒径大 ;

北京地铁 9 号线东钓鱼台站 — 白石桥南站区间工 程位于首都体育馆南路主路下方 , 在区间靠东钓鱼台 站侧设盾构始发井 1 座 , 负责南段矿山法停车线区间
收稿日期 : 2009 2 2 修回日期 : 2009 2 2 09 29; 10 13 作者简介 : 张利娜 ( 1981 —) , 女 , 2008 年毕业于北京交通 大学 , 工学 硕士 。

到总量的约 20% , 而且粒径 50 ~80 cm 的漂石含量也

3  结语

盾构穿越城市建 (构 ) 筑物桩基施工技术是一项

患、 工期等多方面分析对比 ,最终确定安全 、 、 经济 可行 的设计 、 施工方法 ,从而实现人文 、 和谐的工程环境 。 参考文献 :
[1]  竺维彬 ,鞠世健 . 复合地层中的盾构施工技术 [M ]. 北京 : 中国科

复杂的系统工程 ,不仅由技术条件直接决定 ,同时需要 有严格 、 有效的项目组织管理水平 、 管理人员及技术工 人有较高的综合素质 、 相关各方配合 、 协调顺畅 、 施工 方案经过严密的制定论证过程并经相关专家审核通过 等基本条件 ,另加现场认真 、 细致的操作方可实现既定

目标 。 上述 5 种方法侧重于技术方面的论证 , 实际操作 过程中必须在确保安全的前提下 ,经过造价 、 质量隐
118

铁道标准设计  RA ILWA Y S TANDARD  D ES IGN  2 01 0 ( 2 )

深度 1910 ~2410 m 砾石粒径相对减小 ,但仍存在粒径 较高 。 层间水 。
[ 2 ]     ,洪开荣 ,吴学松 . 盾构施工技术 [M ]. 北京 : 人民交通出版 陈 馈 [3]  吕剑英 ,薛   . 利用地下导洞实现桩基托换的设计方法 [ J ]. 现 煌 [ 4 ]     . 地铁盾构隧道穿越桩基的凿除技术 [ J ]. 中国市政工程 , 张 健 [ 5 ]     . 广州地铁 3 号线某区间桩基托换施工技术 [ J ]. 市政技 桂 林

由坑探资料可见 , 盾构始发井深度 615 ~1410 m 为第四纪沉积的砂卵石层 (含黏性土夹层 ) ; 深度 1410
30 ~ 70 cm 漂 石 , 且 胶 结 程 度 较 好 , 整 体 强 度 相 对

~1418 m 为第四纪卵石和第三纪砾岩交界过渡层 , 该
术 , 2005 ( 5) .

盾构井主体结构内净空尺寸 14 m × 12 m ,基坑深 9

根据实测数据 ,盾构始发井处水位较深 ,只有少量


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