地铁盾构隧道穿越桩基综合处理技术

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1、地铁盾构隧道穿越桩基综合处理技术　　摘要：在地铁工程中会遇到大量的建筑设施冲突和干扰，一般是拆改既有设施，或者是对原设施进行托换或加固。当区间隧道与桥桩冲突时，本文以某市地铁一区间隧道为研究实例，着重对处理方案的制定、结构安全性检算、洞外采取钢管撑支顶、洞内拱顶预注浆加固、初期支护加强、截桩技术、二次衬砌永久支撑桩基、三次衬砌拼装加强管片补强等综合系统关键技术进行探索，并通过实际监测数据证明处理技术的可靠性。关键词：地铁盾构隧道；矿山法；桥梁桩基；洞外支顶；洞内托换中图分类号：U231文献标识码：A引言一、施工方法1、施工工艺流程（1）矿山法隧道穿越桩基施工流程进行基础承台

2、处土方开挖及基坑支护―承台范围内地下管线进行钢筋混凝土包封保护―施工基础承台―绑扎承台钢筋―浇筑承台混凝土―架设临时支撑结构―下方隧道开挖―施工初期支护―截桩―施工二次衬砌―拆除地面临时支撑结构―路面恢复。8（2）盾构空推穿越桩基施工流程截桩―施工二次衬砌―施工混凝土盾构导台―拼装管片―管片背后填充豆砾石及回填注浆―二次注浆。二、主要施工方法1、地面支顶（1）隧道开挖面距天桥桩基10m时，对天桥进行地面临时支撑。（2）施工地面临时支撑承台前，对基础下方管线采取钢筋混凝土包封进行保护。（3）为保证新建地面承台1下方土体具有足够的承载力，施工承台前将承台范围内素填土采用C20素

3、混凝土换填。（4）上下双拼工45C型钢梁之间及型钢梁与钢管撑之间均采用焊接连接，焊缝高度不小于10mm。（5）千斤顶采用110吨位的同步薄型自锁式千斤顶，千斤顶与桥梁底部须用钢楔块楔紧;千斤顶的最大预顶力设为400kN，分5级进行加载。（6）施工期间对桥梁变形及1号桥墩处桩基及地层沉降情况进行实时监测，根据监测结果及时调整千斤顶的顶升高度及顶力，确保1号桥墩及桩基沉降小于10mm。钢管撑地面支顶现场照片见图1。图1钢管撑地面支顶现场照片82、拱顶预注浆加固（1）隧道开挖掌子面距离加固范围5m时就开始对加固区进行加固，5m作为注浆止浆墙，注浆加固范围为开挖轮廓线内侧1m至外侧

4、2m，至地层强度达到设计值后，方可进行隧道的开挖。（2）注浆段长度为9m，上半断面共布孔19个，注浆孔自掌子面沿开挖方向，以隧道中轴为中心呈伞状布置，环向间距为1．0m。（3）浆液理论扩散半径为1m，孔底间距不大于1．5m，开孔直径不小于110mm，终孔直径不小于90mm;孔口管采用108mm，壁厚5mm的热轧无缝钢管，管长3m，孔口管应埋设牢固，并有良好的止浆措施，注浆工艺采用WSS二重管深孔注浆。（4）钻孔和注浆顺序由内向外，同一圈孔间隔施工。注浆形式采用后退式注浆，岩层破碎带容易造成坍孔时，采用前进式注浆。（5）注浆材料采用水泥－水玻璃双液浆，双液配比C∶S(体积比)

5、=1∶1，注浆压力初拟为0．3～2MPa。6)单孔注浆压力达到设计终压并继续注浆10min以上，可结束本孔注浆，单孔注浆量与设计注浆量基本相同。隧道拱顶预注浆效果现场照片见图2。8图2隧道拱顶预注浆效果现场照片3、隧道开挖初期支护（1）隧道施工严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的方针，充分利用“时空效应”原理进行施工。（2）施工流程小导管超前支护―上台阶开挖，留核心土―上台阶钢架架立、挂网、连接筋施工，喷射混凝土，锁脚锚管施工―开挖上断面核心土和下断面桩下土体开挖―下台阶钢架架立、挂网、连接筋施工，喷射混凝土。（3）桩基托换处隧道采用正台阶法施工，隧

6、道开挖时桩基位置预留核心土，以便更好地控制桩基的沉降。（4）桩基托换处隧道开挖采用机械辅助人工开挖，减小振动，并应严格控制超挖。（5）隧道开挖每0．5m一个循环，初期支护钢架须与既有桩基有效连接，初期支护背后须预埋注浆管。隧道开挖初期支护现场照片见图3。图3隧道开挖初期支护现场照片4、截桩托换施工工艺流程见图4。8图4托换施工工艺流程图截桩为2根800钻孔灌注桩，桩长17．2m，桩底部分素桩长4．2m，截桩长度为侵入隧道部分分别是3．37m和3．97m。此段初期支护全部施工完成，且喷射混凝土强度达到设计值100%时方可进行截桩处理，由于侵入隧道的桩基为素桩，所以截桩较为容易

7、，人工持风镐由上至下分层破除侵入隧道的桩基混凝土，注意只破除至隧道初期支护内轮廓线即可，严禁超挖。在桩底下部向上钻孔植入22“L”型钢筋，一端锚入桩基35D即770mm，另一端预留15D(长330mm)待与二次衬砌钢筋有效焊接，植筋环向间距为200mm。截桩节点处理大样图见图5。图5截桩节点处理大样图5、洞内二次衬砌施工（1）截桩完成后，及时施工二次衬砌钢筋混凝土结构。隧道断面较小，长度短，不使用模板台车施工，仅采用自制型钢骨架+组合钢模模板支撑体系，二次衬砌支架体系及混凝土浇筑后照片见图6。混凝土采用商品混凝土，