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1、盾构隧道穿越既有建筑物施工技术 摘要:近年来,我国城市轨道交通建设发展迅速,但是面临着越来越复杂的周边环境和施工条件,研究和制订相应的施工技术和应对措施十分必要。针对盾构隧道穿越下沉式广场、下穿既有下立交以及下穿高架桥墩工程实例进行分析研究,提出了针对类似情况的施工技术措施。关键词:地铁隧道 盾构 穿越 施工技术 1工程概况 五角场站~江湾体育场站区间上行线起于SK27+775.181,止于SK27+334.143,在里程SK27+500.200处设泵站一座;下行线起于XK27+333.876,止于XK27+756.179,在里程XK
2、27+504.900处设泵站一座。隧道最大覆土厚度约为14.44m,纵坡成“V”字形,最大纵坡为28.08‰。1.1地理位置及地质情况 区间隧道位于淞沪路五角场中心、四平路、淞沪路下,掘进时土层主要为②3-2灰色砂质粉土、④灰色淤泥质黏土、⑤1-1灰色黏土、局部⑤1-2灰色粉质黏土,隧道的中心高程在-9.302~-13.907m。1.2周边环境 区间隧道将穿越五角场,该区域重要建筑物众多。隧道沿线东侧有百联又一城,区间距离地基水平距离仅6.4m;西侧有中环线和万达广场,尤其距离中环线桥墩钻孔灌注桩仅1.7m左右,上部是五角场下
3、沉式广场。该区间下行线还将穿越淞沪路—黄兴路下立交桥抗拔桩区域,桩离盾构边缘的最近距离仅60cm。据设计说明以及物探报告说明,盾构通过区域内存在2根锚杆桩。2穿越既有建筑物施工技术2.1穿越下沉式广场施工技术 区间隧道上部是五角场下沉式广场,盾构施工过程中,上行线将贯穿下沉式广场约90m,下行线与下沉式广场相切约55m。五角场下沉式广场为L形重力式挡墙结构,中间地坪高程为0.2m,区间隧道距下沉式广场挡墙墙趾最小距离约为8.1m。重力式挡墙施工时围护为Φ650mm水泥土搅拌桩,近挡墙1.1m范围内深18m,桩底高程-13.73m,外侧
4、3.15m范围内深10.5m,桩底高程-6.23m。本区间隧道与较深搅拌桩相交长度为4m,与较浅搅拌桩距离为3.3m。 同时下行线隧道还穿越下沉式广场2#、3#出入口,穿越时与出入口结构底净距约为7.3m。出入口采用搅拌桩围护,与区间隧道相交。区间隧道与下沉式广场挡土墙相对位置见图1。 施工应对技术: 1)在盾构穿越过程中必须严格控制切口土压力,同时严格控制与切口土压力有关的施工参数,如推进速度、总推力、出土量等,尽量减少土压力的波动;严格控制盾构纠偏量,在确保盾构正面沉降控制良好的情况下,使盾构均衡、匀速施工,以减少
5、盾构施工对土体的扰动和地层损失,控制下沉式广场及出入口通道变形量为+5~-20mm,从而避免对建筑物结构造成破坏。 2)积极监测为优化施工参数提供依据。盾构穿越前在下沉式广场上布置一定数量的沉降监测点,对建筑进行沉降、倾斜等监测。在盾构穿越过程中加强监测,及时反馈监测结果,以指导施工和制订更合理有效的保护措施。 3)在盾构穿越过程中利用盾构同步注浆系统及时充填盾构推进留下的空隙,减少地层损失,若下沉式广场沉降量接近预警值范围时,待盾构通过后及时置换浆液,可使用隧道内管片注浆孔进行壁后单液注浆,通过二次注浆,控制滞后沉降。
6、 4)制订有效的应急预案,在施工中若发现异常情况,立即启动应急预案,疏散人员,确保人民生命安全。2.2穿越下立交以及中环线桥墩 区间隧道下行线将穿过淞沪路~黄兴路下立交抗拔桩和锚杆桩区域,上行线隧道在SK27+505~SK27+585穿越下立交区域约为80m,下行线隧道在XK27+545~XK27+700穿越下立交区域约为155m,该区域距离江湾体育场站的距离为140m左右。上行线隧道穿越段最低点结构底高程为-8.9m,此处隧道顶高程为-10.7m,与隧道净距仅1.8m;最高点结构底高程为-6.0m,此处隧道顶高程为-9.9m,与隧
7、道净距约为3.9m.另外下立交底板下采用Φ700mm双轴搅拌桩进行了加固,加固厚度为底板下2m,水泥掺量13%~15%,盾构与下立交结构净距<2m时将切割加固层;下行线隧道穿越段最低点结构底高程为-6.4m,此处隧道顶高程为-10.4m,与隧道净距约为4.0m,最高点结构底高程为-1.4m,此处隧道顶高程为-6.9m,与隧道净距约为5.5m,隧道上行线与下立交最小间距见图2。 区间隧道上行线在SK27+475~SK27+490、下行线在XK27+465~XK27+485处从中环线桥墩边穿过,影响范围约15m,上行线隧道距桥墩桩基较远
8、,约为7.0m,下行线距桩基较近,最近处仅1.7m,中环线桥墩桩基为Φ800mm钻孔灌注桩,桩长60m,此处隧道覆土约为13m,隧道底埋深约为21m,桥墩桩基远深于
