浅谈盾构始发即穿越建筑物的安全控制

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1、浅谈盾构始发即穿越建筑物的安全控制摘要：盾构机始发即穿越建筑物在国内地铁盾构施工中较为罕见，鉴于盾构始发阶段难以通过快速建立土压平衡来控制建筑物及地表沉降，保证建筑物安全。本文结合合肥市轨道交通1号线5标段4#盾构机望湖城车站右线始发即穿越建筑物典型案例，在对现场实际水文地质、建筑物荷载、掘进参数及相关监测数据进行统计分析的基础上，通过一系列施工措施的实施、掘进参数的优化等，取得了良好的控制效果，实现了安全、平稳的始发即穿越建筑物目的。关键词：盾构始发穿越建筑物安全控制中图分类号：U416文献标识码：A1•概述当前，我国的轨道交通建设如雨后春

2、笋般的发展，地铁建设及运营情况反映了一个城市的现代化程度。地铁，作为一种绿色的交通方式，能够减少能耗和城市污染，改善城市环境；作为一种准点、安全的交通方式，能够缓解城市交通拥堵，更好的为居民出行提供便捷的服务。然而，地铁的建设却有比其他基础设施建设更为复杂的施工环境，地铁隧道采用盾构法施工虽已日趋成熟，但如何保证安全、优质的完成地铁的施工任务是地铁建设者面临的普遍问题。2.工程概况合肥市轨道交通1号线葛大店站〜望湖城站区间右线起讫里程K12+683.9〜K14+113.611。区间隧道采用盾构法施工，其中4#盾构机计划从望湖城站小里程右线始发

3、，一直推进至太湖路站。本次盾构始发在望湖城站东端右线端头井进行，由于距始发洞门12.8m即为B01商业建筑，该建筑为地上三层混凝土框架结构，基础形式为柱下独立基础，最大基础埋深为地下1.7m,隧顶距基底约8.581m。盾构在始发阶段即穿越建筑物在国内盾构施工中较为罕见，如何采取有效的措施来保证盾构始发阶段建筑物安全及盾构始发质量是本次始发的关键所在。图1望湖城站始发段与B01商业建筑平面示意图图2隧道与B01商业建筑基础埋深示意图2.施工重难点分析及控制措施3.1端头井加固望湖城站右线端头井原设计采用高压旋喷桩（二重管）加固，由于端头井距离建

4、筑物仅1.7m,根据望湖城站线端头井加固施工时地表监测情况，加固范围内地表最大隆起量达到了50cm。因此，高压旋喷桩不适用于端头井近建筑物的土体加固。根据专家建议及现场实际情况决定该端头井加固方式变更为钻孔咬合排桩加固，成孔直径为800mm,相邻桩相互咬合150mm。整个桩体采用粉煤灰混合砂浆灌注，土体加固范围为隧道上下、左右各3.0m,加固区的长度为2.5m（4排），钻孔桩设计桩长19m,共计64根。加固区强度为：0.5〜0.8MPao图3端头井加固平面示意图为减小近端头井处的地表沉降，盾构机始发前在近端头井土体预埋袖阀管，袖阀管的孔底距离

5、隧道为200mm,袖阀管的管底部距离隧道的距离为lm,为保证盾构在同步注浆能正常保压，底部套壳料的强度适当提高。具体的布设位置如下图所示：图3端头井预留袖阀管平面、立面示意盾构开挖直径6280mm,盾体外径为6260mm,在负环管片拼装阶段，无法立即进行同步注浆时，根据地表监测情况,利用预埋的袖阀管进行注浆来替代同步注浆以填充盾体与土体间的间隙。3.2建筑物加固按照原区间加固施工方案，在:B01建筑东南角位置预留了袖阀管，为了保证右线在穿越该建筑物时有效的控制建筑物沉降，对该建筑物采取以下措施：①对原有在B01建筑东南角位置预留的袖阀管进行注

6、浆，同时对建筑物沉降量进行跟踪监测，总结出注浆压力及注浆量等参数。②在B01建筑物右线穿越区域对称布设袖阀管，并根据上述的注浆参数提前进行注浆，以确保右线穿越建筑物时控制建筑物的沉降。③在对B01建筑物进行注浆时安排专人对建筑物进行24小时巡视，监测人员加大对建筑物及地表点的监测频率，及时反馈相关监测数据，以便掌握相关数据。及时通知现场操作人员调整注浆压力及注浆量，确保建筑物的安全。3.3盾构掘进为了控制始发阶段B01商业建筑的沉降，保证建筑物的安全，盾构的推进过程中采取如下措施：①尽快的让盾构建立土压平衡，保证掌子面的稳定，控制地表及建筑物

7、的沉降，确保建筑物的安全；②在+1环管片脱出盾尾后就立即进行注浆，以减小建筑间隙引起的地表沉降；③为了保证管片的同步注浆在较短时间内凝固并封闭，始发阶段的同步注浆的浆液采用单液浆进行压注，并对浆液配合比进行了优化，同时及时跟进二次注浆。④对洞门封闭的帘布翻板进行补强加固，确保在同步注浆时不被浆液冲破。⑤为了防止浆液对盾尾刷造成污染，在注浆时加大盾构油脂的注入量以保护盾尾刷。⑥为了保证反力架满足推力要求，采取反力架与始发架牢固固定，形成刚体。⑦始发前复核引轨标高，并在掘进过程中严格控制盾构机姿态，防止磕头现象发生。⑧加强地面监测及建筑物监测频率

8、，在始发段+1-+10环每环拱顶上方加密三个地表监测点，及时监测并掌握建筑物及地表的沉降。2.穿越B01建筑时分阶段控制4.1穿越模拟阶段①穿越前，有针对性的对作业