盾構近距離側穿高鐵橋墩施工
來源:用戶上傳
作者:
【摘 要】隨著我國經濟的快速發展，城市軌道工程也有突飛猛進的進步，但施工過程中的技術問題依然存在。在對隧道進行施工時會對地表及周圍的建筑物帶來影響，所以科學合理地施工對隧道工程很有現實意義。
【關鍵詞】盾構隧道；高鐵橋墩；土體加固
引言
近年來，隨著我國經濟的快速發展，城市軌道工程也有突飛猛進的進步。盾構法施工是城市軌道施工中較為常用的一種施工手段。
1、背景
杭海城際鐵路工程第四標段，為全地下區間工程。設計起點里程為DK12+315.953，終點里程為右DK14+030.603，盾構區間單線長為646m，區間線路于右DK12+910.396～右DK12+928.432下穿滬杭高鐵，盾構隧道外徑為6.2m，埋深5.1m～5.6m。區間隧道下穿滬杭高鐵段范圍為桐海特大橋，受影響樁基為575號、576號、577號共3根橋樁，隧道距橋墩樁基最小水平凈距約5.9m，要求橋梁變形不得大于1mm。
該方案在保證施工質量的前提下爭取經濟效益最大化，優化施工組織，改進施工工藝，節約施工成本，保證了施工工期，開發新方法，且施工過程中使用場地小、沒有大量的土方置換，降低了揚塵的范圍。
2、工藝原理
首先施工對既有高鐵橋梁的隔離樁，然后將兩排隔離樁之間對盾構上下各3m范圍土層進行注漿加固，待加固土體達到設計強度后盾構機進行下穿施工。
3、施工工藝流程及施工要點
3.1施工工藝流程
施工準備→隔離樁施工→混凝土冠梁支撐施工→注漿加固施工→盾構掘進施工。
3.2操作要點
3.2.1 隔離樁施工
首先對盾構隧道下穿滬杭高鐵桐海特大橋前，在隧道與高鐵橋梁樁基之間實施隔離樁防護措施，隔離樁采用?800@1000鉆孔灌注樁，樁頂設置800x800冠梁。
盾構隧道在隔離樁防護段掘進時，措施如下：
1）盾構推進前，應充分掌握施工影響范圍內的周邊環境情況；
2）建立完善的監控量測系統，及時定期進行監測；
3.2.2注漿加固施工
首先盾構下穿滬杭高鐵前完成地基加固，地基加固采取地面鉆桿后退式注漿工藝，加固范圍為兩排隔離樁之間對盾構上下各3m范圍地層進行注漿加固，最外圈注漿漿液采用1：1水泥水玻璃雙液漿，其余采用1：1水泥漿，采用42.5級普通硅酸鹽水泥。
3.2.3盾構掘進施工
施工時保證推進的勻速性，做好施工監測，包括對橋墩的變形、沉降的監測，根據監測結果及時調整施工參數，施工前進一步核實既有建（構）筑物基礎資料及與區間隧道相互關系。
本區間始發端處于半徑460m，縱坡28‰下坡的線路上，地層為4-1淤泥質黏土和5-1粉質黏土，盾構機在軟土地層小半徑大坡度始發是一個重難點，必須在施工過程中控制盾構機的各項參數，保證始發順利。
?。?）下穿高鐵分階段施工
盾構下穿高鐵，分3個階段：
1）第一階段為90～100環。
此階段位于高鐵30m保護區范圍內，但在盾構隔離保護加固區以外，埋深為6.0～6.2m，主要穿越地層為淤泥質黏土。
2）第二階段為100～143環
本段為盾構穿越加固區段，埋深為6.2～6.4m，主要穿越地層為淤泥質黏土、粉質黏土，前期進行了土體加固。
3）第三階段為143～155環
此階段位于高鐵30m保護區范圍內，但在盾構隔離保護加固區以外，埋深為6.4～6.5m，主要穿越地層為粉質黏土。
（2）盾構機姿態控制
盾構姿態具體指盾構現態位置（指盾構切口、盾尾兩中心的高程、平面、軸線、縱坡），與已建隧道管片的相對關系如何，總的要求使隧道管片軸線和盾構軸線夾角最小，高程、平面偏差最小，盾殼與管片四周的間隙均勻，盾構的姿態優劣對建后隧道質量關系極大，因此在施工中做到勤觀察、及時糾偏調整、認真操作、掌握盾構的性能，將盾構軸線控制在所需的位置。保證隧道建成后各個方面都達到標準。
初期掘進時軸線允許偏差：①水平偏差 -10～-15mm；②垂直偏差 -15～-20mm；③俯仰角 小于3mm/m；④水平偏角 小于3mm/m。
?。?） 掘進管片拼裝
1）施工過程中要嚴格管片選型程序（主要是封頂塊點位的選擇）以滿足隧道線型為前提，保證管片拼裝質量。嚴格注意盾尾間隙的變化進行適當調整。盾尾間隙標準值為75mm，在圓曲線段掘進時盾尾間隙變化較大，可將盾尾間隙保持在75±15mm范圍內以防盾尾直接接觸管片。
2）管片安裝必須從隧道底部開始，然后依次安裝相鄰塊，最后安裝封頂塊。安裝第一塊管片時，用水平尺與上一環管片精確找平。
3）安裝鄰接塊時，為保證封頂塊的安裝凈空，安裝第5塊管片時一定要測量兩鄰接塊前后兩端的距離（誤差小于10mm），并保持兩相鄰塊的內表面處在同一圓弧面上。
4）封頂塊安裝前，對止水條進行潤滑處理，安裝時先搭接700mm徑向推上，調整位置后緩慢縱向頂推插入。
5）管片塊安裝到位后，應及時伸出相應位置的推進油缸頂緊管片，其頂推力應大于穩定管片所需力，然后方可移開管片安裝機。
6）管片安裝完后應及時整圓，并在管片脫離盾尾后對管片連接螺栓進行二次緊固。
4、質量控制
4.1施工時嚴格按照以下標準實施
?。?）《盾構法隧道施工與驗收規范》（GB50446-2008）。
?。?）《建筑樁基技術規范》（JGJ 94-2008）。
（3）《城市軌道交通地下工程建設風險管理規范》（GB50562-2011）。 4.2施工質量控制措施
4.2.1隔離樁施工質量控制措施
安裝鉆機前，底架應墊平，保持穩定，不得產生位移和沉陷。鉆機頂端應用纜風繩對稱拉緊，鉆頭中心與護筒中心偏差不得大于5cm；開孔的孔位必須準確，應使初成孔壁豎直、圓順、堅實；鉆孔時，孔內水位宜高于護筒底腳0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。在沖擊鉆進中取渣和停鉆后，應及時向孔內補水或泥漿，保持孔內水頭高度和泥漿比重及粘度；鉆孔時，起、落鉆頭速度宜均勻，不得過猛或驟然變速，孔內出土不得堆積在鉆孔周圍。
4.2.2注漿加固施工質量控制措施
注漿施工中應通過現場試驗對注漿參數及漿液配比作進一步試驗調整，并在以后注漿施工過程中根據現場實際情況進行適當調整么以確保注漿效果；注漿過程中藥采取相應的措施防止堵管；水泥漿液若發生沉淀、離析現象，應進行二次攪拌；施工過程中做好注漿施工的各種記錄，及時了解注漿壓力和流量變化情況并進行綜合分析，判斷注漿效果是否滿足設計要求；當出現漏漿和冒漿時，則根據實際情況進行處理。
4.2.3盾構掘進施工質量控制措施
控制施工參數，保證盾構機的姿態，結合工程自身特點與質量管理工作需要，組建一支以項目經理為主，具有責任性強、有管理水平、有能力、施工經驗豐富的資質合格的項目質量管理班子。
5、安全措施
5.1施工時嚴格按照以下標準實施
《建筑機械使用安全技術規程》（JGJ33-2012）
《建筑安裝工人安全技術操作規程》
《施工現場臨時用電安全技術規范》（JGJ46-2005）
《建筑機械使用安全技術規程》（JGJ33-2012）
5.2施工安全控制措施
1）抓好現場管理，搞好文明施工，保持現場整潔。燈明、路平、無積水。
2）生活區、砂漿站、加工場，要符合防水要求，切實做好防洪、防火、防中毒、防淹等工作，防止事故的發生。
3）現場除應設置安全宣傳標語牌外，危險地點懸掛危險標牌，夜間尤其是坑洞等還應設紅燈示警。
4）加強洞內通風，安設低噪音的通風機減少洞內的噪音污染。
5）施工場地的料庫、及龍門吊等，設置防雷、防靜電設施。
6）凡進入現場的人員，均要服從管理人員的指揮，遵守各項安全生產管理制度，正確使用個人防護用品。禁止穿拖鞋、高跟鞋和赤腳進入施工現場。
7）管片等垂直吊運時，地面指揮確認井下無人站立和行走后，方可指揮司機進行運作，同時按下報警器，在隧道內有信號工指揮，示意有重物進入施工井口。
8）作業人員嚴禁酒后作業，不準在孔內吸煙，不準帶貨源下井；
9）作業人員，在施工前必須穿長筒絕緣鞋，頭戴安全帽，腰系安全帶，井下設置安全繩；
10）用電必須分閘，孔配一個配電箱，嚴禁一閘多用，孔上電線電纜，必須架空，嚴禁拖地或埋壓土中，孔內電纜、電線必須完好無損，并有防磨防潮防斷等措施；
11）如遇暴雨，為確保安全，停止施工。
?。ㄗ髡邌挝唬?浙江杭海城際鐵路有限公司；
2中鐵隧道局集團有限公司市政工程公司）
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14816827.htm
