资源描述：
《地铁盾构隧道沿线障碍桩冲桩破除施工技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、地铁盾构隧道沿线障碍桩冲桩破除施工技术【摘 要】通过西安地铁二号线盾构区间隧道穿越障碍桩的工程案例,对4种废弃障碍桩的处理工艺的优缺点进行对比,确定采用"基坑开挖+冲桩"的方法,并介绍冲桩施工的要点以及关键技术措施。采用的施工方案施工效果明显:工序简单、容易操作、工期短;工序相对安全,工艺可靠。所得以验可供今后类似工程借鉴参考。【关键词】盾构隧道;障碍桩;冲桩破除;技术控制引言 在城市地铁盾构施工中,经常遇到前方出现障碍物侵入隧道净空,不及时清除,盾构将无法通过。这些障碍物包括建(构)筑物桩基、围护结构等,如
2、果影响建筑物的承载力,通常采用桩基托换;如果不影响建筑物的承载力,通常利用竖井或挖孔桩下去或冲桩破除即可。文献[1-4]阐述了盾构在隧道施工中遇到了施工技术难题并加以分析与解决;文献[5]介绍了某系杆拱桥基础采用的群桩基础施工工艺;文献[6]从施工方法、地下水及恶劣天气影响3个方面对Ⅲ类基桩产生的原因进行了分析。西安地铁二号线行政中心—北客站区间隧道受建筑物钢筋混凝土桩基侵入净空的影响,盾构无法顺利推进,必须采取相应的措施凿除桩基后,才可顺利施工。1、工程概述1.1工程概况 西安地铁二号线北苑站—北客站左线盾构
3、区间在推进方向上里程ZDK1+708位置,有西潼高速公路改扩建施工的已废弃的0号桥台,但其2、3号承台桩钢筋混凝土桩侵入盾构隧道,2根桩分别距隧道中心1.77、2.12m(隧道线路与障碍桩位置如图1),桩下穿盾构隧道且伸入隧道底板下6~7m,该桩直径1.2m,长26m,钢筋笼长26.86m,主筋20根Φ28螺纹钢,箍筋Φ10圆钢,水下灌注C25混凝土。该区间使用土压平衡盾构,适应软土掘进配置的刀盘和刀具,无法切割钢筋混凝土障碍桩体。根据该盾构使用说明:在掘进过程中若土层中直径大于15cm的铁件或整体碎块,可能导致刀具损
4、坏或螺旋输送机卡死,甚至导致盾构无法掘进。为保证盾构机安全,必须对这2根桩进行破除处理。1.2水文地质情况 该段地下水位-12~-13m,土层由上至下依次为:杂填土、黄土状土、粉质黏土、粉细砂、中砂、粗砂,桩底处于中砂层,盾构主要穿越粉细砂、中砂地层(障碍桩地质示意图如图2)。2、障碍桩处理方法选择2.1处理方法比较 通常盾构施工遇到废弃障碍桩的处理方法有:拔桩、冲桩、爆破、利用盾构直接掘进破除。4种工艺优缺点比较详见表1。 根据表1各工艺优缺点比较,结合本工程的实际,确定采用“基坑开挖+冲桩”
5、的方法。2.2冲桩方案 基坑开挖放坡开挖上部6m高度范围的土体,破除此段开挖面以上的桥桩;再采用冲击钻冲压桩体的方式将剩余14m的桥桩冲压至隧道底板以下0.5m处。其原理是利用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头(冲锤)往复冲击,将混凝土桩体破碎成碎渣,通过泥浆循环带出地面,将冲锤凿断的钢筋进行清理并进行监测,用砂浆回填,不影响盾构的通过。3、冲桩施工3.1基坑开挖 采用放坡开挖上部6m高度范围的土体,利用挖掘机按照1：1.25进行放坡开挖,边开挖边喷锚支护,并利用液压破碎锤破除上部的桥桩。3.2 冲桩施工要
6、点3.2.1 施工工艺流程 见图3。3.2.2 施工工艺要点 为加快施工进度,采用2台Φ1.5m冲击钻同时施工。冲击钻在施工过程中的振动较大,2根障碍桩间距仅5.5m,除了采用轮环施工、不同步进尺的办法来减少对地层的扰动外,还可通过提高泥浆的黏度来防止孔壁坍塌。3.2.2.1 钻机就位 按照实测桩位坐标,测放桩位,开挖埋设护筒。3.2.2.2 埋置钢护筒 采用Φ1.8m钢护筒,在顶部焊接环向加强筋和吊耳,开出水口,先用破碎锤将桩体破碎到基地0.5m,压实回填,护筒底部埋入地面以下不小于1
7、.5m,护筒顶端标高高出基坑开挖地面0.3m,护筒四周必须填充黏性土层;钻进过程中要经常检查,确保护筒不发生偏移和下沉。3.2.2.3 冲桩 钻机就位前,应对钻孔前的各项准备工作进行检查;钻机安装就位后,底座和顶端应平稳;开始钻孔时,应稍提钻头,在护筒内制浆,黏土以及泥浆指标符合表2(黏土、泥浆性能指标表)要求,并启动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后方可开始钻进。进尺要适当控制,对护筒底部,应慢速钻进;确保底部处有好的护壁效果;钻至护筒底部以下1m后,则可以按实际情况以正常速度钻进。 钻进过程中应注意以下事
8、项:1)检查钢护桶不发生偏移和下沉;2)冲锤的磨损,定期检查提取钻头,检查钻头磨损情况,有磨损及时修补,必要时更换;3)测量冲孔垂直度,及时纠偏;4)检查孔内泥浆体积质量,并做相应的调整;5)现场施工人员必须认真执行岗位责任制,随时填写钻进施工相关记录。3.2.2.4 磁铁吸附钢筋 冲桩是一个持续的循环工程:十字锥冲击—泥
