软土盾构直接切削钢筋混凝土桩基施工技术.pdf

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1、第4期(总第147期)2010年8月中圄千政暑钷No．4(SeriaINo．147)CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug．2010软土盾构直接切削钢筋混凝土桩基施工技术傅德明1，李毕华2，马忠政3(1．上海申通轨道交通研究咨询有限公司，上海211800；2．上海盾构设计试验研究中心有限公司。上海200137；3．上海轨道交通10号线发展有限公司。上海211800)摘要：叙述了上海轨道交通IO号线5．1标盾构切削钢筋混凝土桩基的施工特点。通过改制盾构刀盘及安装能破碎硬物的装置，在施工中控制总推力、推进速度、刀

2、盘扭矩等参数，不仅顺利地切削桩基，而且控制r施工过程中产生的地表沉降及周边构筑物的沉降。该技术可供类似丁程借鉴。关键词：盾构机改制；切削钢筋混凝土桩基；施工参数；施工监测中图分类号：U455．43文献标识码：B文章编号：1004-4655(2010)04—0046—02随着地铁线网的加密与隧道数量的增加．地下空间资源在逐渐减小．隧道的位置将受到许多因素的制约。上海历经多次建设高峰．地下在役与废弃的管线、基础桩、构筑物等分布情况具有“量大”、“面广”的特点．从而成为现有盾构隧道施工的地下障碍物。目前．面对障碍物的处置方法主要是在

3、盾构通过前预先拆除．或变更隧道线路．但由此带来的额外费用均比较高。因此．很多专家提出。对于一些无法避免、直接清除费用又较高的地下障碍物．是否可由盾构机直接切削、破碎障碍物?这对于节省工程投资、缩短施工工期、加快建设速度具有重要的意义[11。1工程概况上海轨道交通10号线5．1标溧阳路一曲阳路区间隧道外径为6．2m。隧道内径为5．5TP．，采用西6．34m土压平衡式盾构机施t。盾构在穿越四平路上的沙泾港桥时．盾构机轴线与桩基平面呈750夹角．桩基处的隧道顶标高(⋯67)m；须切削的33根桥桩基，桩基截面尺寸为400mmx400m

4、m，长26。27m：主筋为4,18mm，混凝土强度等级为C25。盾构切削桩基部分的土体为②，．。灰黄～灰色黏质粉土夹粉质黏土，②312灰色砂质粉土、④灰色淤泥质黏土。其物理力学性质见表l。表1盾构切削桩基的土层物理力学参数表土层层号土层名称孔隙比e密度，kg·In-’含水量W／％压缩系数毋{内摩擦角内聚力压缩模量朋P一，(。)c／tPaEc

5、MPa②}I灰黄一灰色黏质粉土夹粉质黏土0．4920．O4．23．73②。灰色砂质粉土O．931．8633．80．3422．52．69．94④灰色淤泥质黏土1．291．7442．90．85

6、13．09．82．50⑤。灰色黏土O．961．8432．40．4912．O8．43．83⑤I-2灰色粉质黏土O．6l2．0620．70．2417．O33．36．75⑥暗绿一草黄色粉质黏土O．292．0023．7O．2620．O27．76．102盾构机改制为了使盾构能直接切削桩基．根据国内外相关工程经验，对盾构机的刀盘进行了改制。I)在刀盘面板上加装I套先行刀及6把贝壳刀。以提高盾构机破碎混凝土及钢筋的能力[2】。收稿日期：2010-03—10462)增加盾构推进系统的微动功能．以满足盾构机超低速(5mm／min)掘进施工的要求

7、。3)在土仓内螺旋输送机头部，安装能破碎硬物的装置．以应对断桩及钢筋等。4)在盾构土仓选择合理部位设置观察孔。使施工人员在人行闸门开启之前能够充分掌握土舱中的情况．确保施工安全。中圄千放暑轻傅德明，李毕华，马忠政：软土盾构直接切削钢筋混凝土桩基施工技术2010年第4期3切削桩基施工1)盾构在穿越桥桩过程中．正面土压力波动范围控制在(一10～+10)kPa；推进速度控制在5mm／min左右。匀速推进。2)盾构机开挖断面面积为31．57m2。每环(环宽1．2m)理论出土量为37．88m3．依此确定同步注浆量；浆液为惰性浆液，稠度为

8、8．5～9．5em，严格控上行线a)平面图制浆液的配合比。3)施工中在漏浆情况不严重时．可通过加大盾尾油脂注入量封闭漏浆通道阻止漏浆：如发现漏浆情况较为严重．而常规方法又无法处理的情况．可采取拼装管片时在漏浆位置管片下方垫海棉条的方法进行有效封堵。盾构切削桥梁桩基平、剖面图见图1。i／．IXB∞1至天水路1至赤峰S卅VL"Li臼一u豢。l产击雨。鍪”一*～{卜～{一}瑟中l，r，牟图1隧道盾构穿越桥梁桩基平、剖面围4施工监测下行线盾构切削桩基施工从2009年6月22日开始．至29日结束，盾构掘进从772环到790环。1)刀盘转

9、速稳定在0．64r／min。2)盾构在切削第一排桩时的总推力稍大．为17000kN左右．随后推力逐渐减小．最小为12000kN(见图2)。2ZI《R1爨埘1i环号图2下行线盾构切削期间总推力变化曲线3)在整个切削期间，盾构刀盘的扭矩跳动较大，基本在1400—3000kN·11