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地铁盾构隧道穿越桩基的凿除技术

摘要:结合广州地铁五号线盾构区间隧道穿越高架桥的工程案例,介绍了穿越桩基的凿除施工中竖井施工、横通道施工、被托换桩凿除施工、回填施工等具体方法。其经验可供今后类似工程借鉴参考。关键词:盾构隧道;凿除技术;托换桩

1工程概况

在建广州地铁五号线盾构区间,有4根高架桥的桩基(分别为36a、33b、34b、35b-桩)侵入盾构隧道之中,需要凿除托换处理。另有一根H8桩需要凿除托换处理,以保证盾构施工顺利进行。

根据本区间初勘、详勘钻孔,需凿除桩部位的主要土层是淤泥质砂、粉细砂层、中粗砂层、粉质黏土层、残积成因的粉质黏土层和基岩全风化层。地质条件较差,各个地质亚层的厚度和走向均不一致,存在软弱夹层。地下水主要是基岩裂隙水,水量较大。

2桩基的凿除施工方法

盾构穿越桩基的凿除施工主要分竖井施工、横通道施工、被托换桩凿除施工、回填施工四个步骤。

2.1竖井施工

竖井采用人工挖孔桩成孔方式,孔径根据被托换桩的桩径确定,与被托换桩的桩径相匹配,见表1。在托换梁施工完成7d后开始施工竖井。为便于施工,竖井一般靠近需凿除桩的侧面。其深度为隧道顶部以上80cm左右。考虑到要从竖井开口连接横通道,接口顶部以上1m处开始对竖井结构进行加强,采取增加竖向单层φ22@250环向筋。环向筋之间用φ22@500竖向连接筋焊接连接的措施。

以H8桩为例,H8竖井的平面布置和剖面分别见图1、图2。2.2横通道施工

在竖井完成后进行横通道施工,通道高2m,周围护壁厚30cm。

待竖井施工至隧道顶上8cm位置时开始破除被托换桩方向护壁混凝土,并向被托换桩方向施工横通道。

为确保横通道施工的安全,控制环境影响,横通道采用全断面分部开挖法,保留中间核心土,先行开挖顶部及两侧土体。横通道采用拱形断面,平面呈喇叭口形状。

破除竖井侧壁后,横通道洞门上方及时采用小导管注浆加固,然后横向开挖施工。由于横通道施工的作业空间狭小,无法采用喷锚支护,只能采用模筑混凝土的支护形式。

2.3被托换桩的凿除施工

采用风镐从上往下凿除被托换桩混凝土,可以减小对高架桥的扰动,保证施工的安全。

先从上往下凿除被托换桩钢筋笼内混凝土,保留钢筋及保护层混凝土,起到支护周围土体的作用。

当凿除到被托换段底部标高后,采用电动砂轮从下往上割除钢筋,之后回填黏土。

2.4回填施工

在凿除混凝土及割除桩内钢筋后逐步拆除临时支撑,回填含水量适当的黏性土。回填时每层厚度不大于0.3m,因作业面较小,采用人工夯填,保证回填土的压实度。

为保证施工安全,横通道衬砌不作凿除,通道及竖井内回填材料采用素混凝土,以避免人为出现软弱层,保证盾构的顺利掘进。

3结语

在建筑物密集的城市中建造轨道交通,为控制线路的埋深,地铁区间隧道穿越建筑物桩基的情况越来越多,桩基凿除施工难度较大,本文介绍的桩基凿除施工技术可资借鉴。在含水量丰富的地层中应特别注意地下水的控制和排出,以保证施工过程的安全。

参考文献

1王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,1987.

2郑颖人.地下工程锚喷支护设计指南[M].北京:中国铁道出版社,1988.

3于书翰,杜谟远.隧道施工[M].北京:人民交通出版社,1999.

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