淺析軟弱地層中泥水盾構的過樁施工

王海東

（中鐵三局橋隧分公司，河北 邯鄲 056036）

淺析軟弱地層中泥水盾構的過樁施工

王海東

（中鐵三局橋隧分公司，河北 邯鄲 056036）

文章對南方某市地鐵一號線盾構區間在以中粗砂為主，夾雜粉質黏土和礫砂的復合地層中掘進時遇到的對建筑物下方的樁群進行切割過樁的問題及解決措施進行了分析。

軟弱地層；泥水盾構；樁基托換；過樁施工

1 概述

某施工單位在南方某市地鐵一號線施工中，某個區間采用泥水盾構機施工，在設計線路上有4棟房屋168根樁的樁基礎侵入了隧道中。在隧道掘進施工時，需要盾構機在建筑物下方的軟弱地層中進行過樁施工，利用盾構機刀盤將樁體切斷后，通過泥漿循環的渣土外運方式輸送到地面，經地面泥水分離站分離后棄土。

在隧道通過前，施工單位首先對房屋進行了樁基托換施工,但由于實際情況不允許進行拔樁和斷樁施工，盾構機在切割這些樁體的時候該樁仍與房屋有著直接連接。經過對該段過樁任務的分析，對泥水盾構機的過樁方案進行了多次的討論和研究，提出了慢轉速、慢掘進、連續施工、加大環流的施工參數，有效避免了地鐵施工對地面建筑物帶來的沉降、傾斜等影響，成功地穿越了房屋樁群。

2 施工方法特點

施工時不需要切斷原房屋與原樁基礎的聯系，過樁時主要通過對盾構機掘進參數控制來實現，地面輔助進行實時監測。如房屋發生沉降超過警戒值，應立即啟動雙液注漿對房屋基礎進行加固。

盾構機所切的樁均為錘擊灌注樁，樁體所切部分為素混凝土，樁底局部可能存在鐵樁尖。

根據所過樁的里程對照盾構機刀盤里程，控制好盾構機參數，地面進行相應部分的房屋監測，必要時進行跟蹤注漿，盾構機切樁安全通過被托換房屋。

3 施工工藝流程、施工方法及操作控制要點

3.1 施工工藝流程

見圖1。

3.2 關鍵工序施工方法

3.2.1 樁基托換施工

（1）工藝流程，見圖2。

（2）操作工藝要點：①鉆孔樁施工。根據設計圖紙要求,鉆孔樁分為室內鉆孔樁和室外鉆孔樁,鉆孔樁入巖深度根據設計補充文件進行調整。室內鉆孔樁施工由于空間狹小采用改良型鉆沖孔樁施工。②基坑開挖前先做好旋噴樁及鋼板樁止水，做好邊坡防護，然后才能進行開挖。基坑的開挖根據施工需求采用分層分段開挖。③托換梁施工位置基坑開挖至梁底后開始進行托換大梁的施工。托換梁施工盡量采用一次性澆注，不留施工縫；托換梁砼澆注后需進行承臺底部注漿，使托換梁和被托換承臺間縫隙密實。④托換梁達7天齡期后可先進行部分回填，繼續開挖其他部位基坑，進行托換梁施工。

圖2 樁基托換施工工藝流程圖

圖3 房屋梁式托換示意圖

托換施工示意圖見圖3。

3.2.2 盾構機過樁施工

3.2.2.1 工藝流程

見圖4。

3.2.2.2 過樁前準備

圖4 盾構機過樁施工工藝流程圖

盾構機過樁前先計算出兩條線需過樁的實際里程與盾構機刀盤里程的關系表，指導盾構機過樁施工。本工程盾構機共需過168根樁，過樁前應準備好應急措施的處理，地面過樁的地方應做好注雙液漿準備，一旦有情況發生，能立即啟動應急預案。

3.2.2.3 盾構機過樁情況

（1）根據建筑物樁基礎侵入隧道位置及長度不同，盾構機過樁情況可分為如下幾種情況，見圖5。

圖5 盾構機過樁時與原樁位置關系圖

（2）盾構機過樁參數：①樁基礎全侵入隧道時過樁參數（見圖5中2、3情況）。盾構機過樁時注意控制盾構機參數，切口壓力根據盾構機所在位置計算得出，過樁前后推進過程中保證盾構及切口壓力波動穩定；過樁前總推力900 T，刀盤扭矩0.8～0.9 MN·m，刀盤轉速為 1.0～1.2 rpm，推進速度 25～30 mm/min；過樁時總推力增加為1 000 T，刀盤扭矩為0.9～1.2 MN·m，速度降為15～20 mm/min，刀盤轉速為1.0～1.2 rpm，盾尾到達過樁位置時管片選用加強型管片。

②樁基礎部分侵入隧道時過樁參數（見圖5中4、5、7情況）。該情況由于原建筑物基礎樁尖存在樁靴，在盾構機切樁時樁靴存在造成開挖倉堵塞的可能性，從而使切口壓力波動加大，對地面建筑物沉降會造成很大影響。過樁時推進速度降為10～15 mm/min，其余參數與①相同。

③樁基側面侵入隧道時過樁參數（見圖5中1、8情況）。該情況盾構機過樁時可能造成建筑物原樁基礎側向位移，造成建筑物沉降量過大；盾構機過樁前后盡量減小盾構機糾偏量，參數情況與②相同。

④樁基礎離隧道很近，未侵入隧道時過樁參數（見圖5中6情況）。該情況盾構過樁前后參數不變，改樁位置管片拖出盾尾后需在該環進行二次雙液注漿。

3.2.2.4 施工監測

①過樁前需測出各監測點過樁前沉降情況，方便與過樁時及過樁后的數據對照。②過樁時施工監測，根據盾構機刀盤里程判斷出盾構機將過哪些樁，然后對該樁承臺及附近承臺進行沉降監測，根據監測情況及時調整盾構機施工參數。一有建筑物沉降超過警戒值的情況發生，立即啟動注雙液漿應急預案，直至沉降情況穩定。③盾構機過樁后，需進行后期沉降觀測，當觀測穩定后方可進行房屋恢復。

4 結束語

此次盾構機過樁施工的順利完成標志著樁基托換施工的圓滿成功。盾構機先后共過4幢建筑物共168根樁，過樁后房屋的沉降均符合設計及規范要求，建筑物恢復后已交付原業主使用。

與其他情況相比，在以中粗砂為主的復合地層中，泥水盾構機掘進過樁跟以往其他盾構機施工有顯著的不同。在借鑒以往施工經驗的同時，需根據現場情況及時作出調整，有針對性的設定掘進參數，制定方案和采取措施，才能保證掘進穩定、順利、高效的展開。

Discussion on the Over Piles Construction of Slurry Shield on the Soft Ground

Wang Haidong

The article analyzes on the cutoffover piles problems and solutions ofpile groups beneath the building in the excavation of complex formation which is mainly composed ofmiddle coarse sand and mixes with silty clay and gravel in the line I subway’s shield range of a southern city.

soft ground；slurry shield；underpinning；over piles construction

U 455.43

A

1000-8136(2011)08-0043-02