浅谈盾构隧道穿越桥梁群桩基础冲桩破除施工工艺

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1、浅谈盾构隧道穿越桥梁群桩基础冲桩破除施工工艺（中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京，100018）【摘要】木文围绕着苏州轨道交通3号线7标盾构隧道穿越庆砖河桥钻孔灌注桩群桩基础的施工工艺，对几种常用的群桩基础处理的施工工艺进行比选，确定采用冲桩的方法，并重点介绍冲桩法处理桥梁群桩基础的施工注意事项和关键工序的技术控制，所得经验可为类似工程的应用提供借鉴及参考。【关键词】盾构隧道；钻孔灌注桩群基础；冲桩破除；施工注意事项引言在城市轨道交通施工中，经常会遇到侵入盾构隧道净空的群桩，不及时破除，盾构将无法顺利通过，若影响建（构）物

2、的结构承载力，一般釆用桩基托换的方法，若不影响建（构）物的承载力，一般釆用拔桩、冲桩、爆破等方法。由于苏州地铁3号线7标横山路站■横塘镇站盾构区间（简称横横盾构区间）隧道受桥梁钻孔灌注桩群基础侵入净空的影响，必须采取措施处理桥群桩基础后,横横盾构区间方可顺利施工。1.工程概况庆砖河桥位于苏州轨道交通3号线7标横横盾构区间段，紧靠横山路站点。桥梁跨越现状河道，河道宽度为28m,桥墩采用桩柱式，直径1000mm钻孔灌注桩基础。由于横横盾构区间段从木桥穿过，老桥钻孔灌注桩影响盾构掘进，故需拆除老桥及钻孔灌注桩，新建箱涵。侵入盾构隧道净空的钻孔

3、灌注桩共计16根，桩长约30m,主筋为24①25螺纹钢，螺旋筋为①16的圆钢，混凝土强度等级为水下C30o此区间主要地层为：杂填土■黏土■粉质黏土•粉土，区间大部分位于粉土地层，盾构机类型采用土压平衡盾构，一般配置适用软土掘进的刀盘和刀具，若直接破除会导致刀具的损坏或螺旋输送机卡死，甚至盾构机无法掘进，影响盾构机的安全，为保证盾构机正常掘进，必须对侵入盾构隧道净空的障碍群桩进行处理。2•常用处理钻孔灌注桩群方案比选2.1拔桩全冋转钻机拔桩方法：利用RT-260H全冋转设备，该设备是能够驱动钢套管做周冋转以将钢套管压入和拔除的施工机械，作

4、业时产生的下压力和扭矩，驱动钢套管转动，利用管口的高强刀头对土体、岩层及钢筋混凝土等障碍物的切削作用，将套管钻入地下至桩底，然后利用液压起拔设备将桩拔除，最后向套管内冋灌砂浆，并在冋填的同时逐节拔除钢套管。该工艺优点是施工完成后区间隧道内无任何残留物，对周围环境影响极少；缺点是工序复杂，工期长，所需的场地的面积较人，对路面的承载力要求高，同吋需要大吨位吊车配合，整体费用高。2.2冲桩首先桥梁上部结构拆除，开挖清理使桩顶完全暴露，桩四周具备冲桩机就位条件，然后冲桩机就位冲挤，其原理是利用卷扬机悬吊冲击锤头反复冲击，将桩身混凝上及钢筋破碎成

5、碎渣，用反循环泥浆泵将碎混凝土渣抽到地面上,用吸铁石吸钢筋断头吸到地面，如此反复至盾构区间底标高下lm,施工过程中为防止塌孔需膨润土制备泥浆进行护壁，同时挖掘机配合冲桩机移位。该工艺优点是施工工序简单，工艺成熟，费用低；缺点是区间隧道内会留有被砸断的钢筋头，噪咅大，震动大。2.3爆破施工方法较为简单，不再赘述，具体施工流程为：钻孔■装药■爆破■冲抓。该工艺优点是施工工序简单，费用低；缺点是爆破方案审批流程复杂、专业施工队伍较少，施工组织较为繁琐，同吋对周围环境有一定的影响，效果也不是很理想。2.4比选结合庆砖河桥实际施工情况：施工工期较

6、为宽松，枯水期施工完成即可（2014年9月底〜2015年4月末完成东半幅，2015年9月底〜2016年4月末完成西半幅），施工场地较为狭小，尺寸为28m*30m,需分2次施工，半幅+半幅施工；周围施工环境较为简单，临近小区相对较远。鉴于上述方案的优缺点分析及现场实际情况，在对工期、质量、安全、周边环境及成本考虑基础上，在此区间施工时，我们确定选用了冲桩法进行施工。3.施工工艺3.1围堰施工根据桥梁宽度分布，在桥梁上、下游分别填筑草土围堰，围堰填筑土质用优质黏土，采用草土袋堆码、中间填粘土的形式施工围堰，抽水、清淤后实施桥梁拆除，从上游开

7、始用挖土机从两岸向河中心填土推进。围堰填筑高度原则上比最高潮位高Imo3.2桥面及盖梁拆除先拆除人行道板人工用铁緘逐块拆除和装车外运出场。道板下的干拌砂浆用小挖机刨除后揭开管廊的混凝土盖板。按桥梁栏杆每两个立柱长度先用吊车栓紧吊住，用气动风镐分别凿除栏杆立柱和边梁压顶钢筋混凝土梁，汽车吊将栏杆吊走。用风镐凿除沥青桥面和铺装层混凝土，将垃圾清理出场。3.3立柱及下部盖梁拆除在围堰填筑完成后，抽除国堰内河水和清除河底淤泥冋填少量土至承台下口（钻孔灌注桩桩位需外露），铺设走路钢板用破碎锤凿除侵入箱涵结构边线的承台混凝土。所有建筑垃圾均外运以免

8、造成后续围护施工困难。3.4钻机就位按照现场冋填预留的桩位孔，埋设护筒。3.5埋置钢护筒、冲击因河床覆盖层为2.0m素填土，为防塌孔，护筒顶端标高高出原地面50cm,并在顶部焊接加强筋和吊耳，开出水口，护筒