复杂条件下epb盾构机穿越建构筑物技术

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1、复杂条件下EPB盾构机穿越建构筑物技术　　摘要：本文结合目前在建的南昌轨道交通一号线一期工程土建二标长（长江路站）～蛟（蛟桥站）区间上行线EPB盾构施工中，在地质条件变化、高水位等复杂地质条件下，通过采用带压开仓换刀、采用地面注浆、合理设置盾构参数等措施，保证了盾构机安全顺利的穿越了建筑物，本次盾构穿越建筑物主要存在地质条件的突变，对于后期类似工程具有一定的指导意义。　　关键词：复杂地质；EPB盾构；穿越建筑物；技术措施　　中图分类号：U455.43文献标识码：A　　随着城市轨道交通建设的迅速发展，在建设施工中，面临着越来越多

2、的复杂的周边环境与地质条件，盾构穿越障碍物或近距离通过既有建筑物的情况越来越多。施工中既要保护建筑物的安全又要确保工程本身的质量安全，因此，对于不同的情况采取相关的技术措施势在必行。本文结合南昌1号线地铁施工中成功穿越建筑物的案例，提出相关的措施，具有一定的意义。　　1工程概况　　南昌轨道交通1号线一期工程土建二标长江路站～蛟桥站区间隧道工程位于南昌市红谷滩区。本工程由两台Φ6250海瑞克复合式土压平衡盾构进行施工。先后施工上行线和下行线隧道，盾构从长江路站北端头井下井始发，沿丰和北大道在凤凰花园住宅小区处以340m半径曲线左

3、转连通黄河路，下穿灜上湖，掘进至蛟桥站南端头井接收。　　本区间先后穿越凤凰花园西区公建-GJ04、J-02#和J-01#楼房，穿越土层主要为②4中砂、②5粗砂、②6砾砂、②7圆砾、⑤1-1强风化泥质砂岩、⑥1全风化千枚岩、⑥2强风化千枚岩等。　　　　盾构穿越建构筑物与建构筑物关系示意图　　本区间穿越建构筑物的具体情况为：　　1.1凤凰西区公建-GJ04　　凤凰西区公建-GJ04为2层、局部3层砖混结构,地基采用水泥搅拌桩加固，桩径Φ0.7m，桩长约为8.5m。隧道中心线埋深约19.5m，隧道顶离桩底约11m。　　1.2凤凰花园

4、西区J-02#　　凤凰花园西区J-02#为11层钢筋混凝土剪力墙-短肢墙结构，设计年限50年，总建筑高度为34.8m。安全等级为二级。地基加固为夯扩灌注桩，桩径Φ0.5m，桩长约13.85m，桩底标高3.4m。隧道轴线竖向曲线为29‰坡度，桩底距离隧道外径顶最小距离为67cm，距离盾构机刀盘外径距离为49cm。　　1.3凤凰花园西区J-01#　　凤凰花园西区J-01#为11层钢筋混凝土剪力墙-短肢墙结构，设计年限50年，总建筑高度为36.1m。安全等级为二级。地基加固为夯扩灌注桩，桩径Φ0.5m，桩长约13.85m，桩底标高3

5、.4m。隧道轴线竖向曲线为29‰坡度，桩底距离隧道外径顶最小距离为3.45m。　　2水文地质条件　　2.1地质条件　　本区间穿越楼房段，地质条件较为复杂，从砂砾层转变为全断面中风化泥质粉砂岩，详见下图。　　　　盾构穿越建构筑物段地质条件剖面示意图　　2.2水文条件　　场地地表水主要为赣江、瀛上湖（碟子湖）以及棋盘分布的池塘，目前地表水位高程约为15.50～19.60米之间。拟建场地浅层地下水属上层滞水，孔隙性渗水，微承压水，主要赋存于表层填土及②砂土、砂砾、圆砾中。　　3穿越建构筑物技术措施　　本次盾构穿越建构筑物，主要存在以

6、下几点难题：（1）、考虑到地层的突变，需要考虑盾构机刀具配置是否满足；（2）、盾构穿越建构筑物期间，在确保区间隧道的安全质量外，还要确保建构筑物的安全。　　针对以上两点，在施工中采取了盾构穿越前盾构开仓换刀措施；盾构穿越中，加强地面及建筑物的监测，随时进行应急注浆；盾构穿越后，进行跟踪注浆。下面针对这些措施进行简单描述。　　3.1盾构带压开仓换刀　　盾构机穿越GJ04期间，地质条件为上软下硬地层，采用原先刀盘刀具配置，在盾构穿越期间，在175环～215环掘进时，盾构机出现了大推力、高扭矩、推进速度较慢（2～5mm/min）、排

7、出渣土温度高等现象，为确保盾构机的正常掘进，以及后期穿越建构筑物的安全，决定进行盾构气压开仓检查土仓和刀具磨损情况。　　由于采用盾构带压开仓，为确保开仓安全，遂采用在盾构开仓位置土体进行预加固，由于场地狭小等原因，采用加固工艺为，加固体四周采用“硫酸+水玻璃”组合的化学浆液，加固体中间采用压密注浆，浆液采用双液浆。施工完成之后，对加固区域进行取芯，芯样检测强度满足盾构开仓条件。　　　　开仓位置地面加固位置示意图　　盾构带压开仓换刀完成情况及恢复掘进：　　（1）、完成对土舱及刀盘的泥饼的清除；　　（2）、完成刀具的更换；　　（3

8、）、换刀作业结束后，待人员与设备撤出土仓和人闸后，往土仓内逐渐注入浓稠的膨润土浆液，用膨润土回填土仓，同步逐渐减小气压，当土压完全代替气压后，启动刀盘与千斤顶恢复盾构掘进。　　3.2盾构穿越建筑物其他措施　　3.2.1盾构穿越建筑物前施工措施　　（1）、在施工前对沿线盾构施工