暗挖地鐵截樁技術(shù)

王丙仲（中國(guó)鐵建十六局集團(tuán)，北京　100018）

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暗挖地鐵截樁技術(shù)

王丙仲（中國(guó)鐵建十六局集團(tuán)，北京100018）

北京地鐵六號(hào)線(xiàn)車(chē)公莊西站順穿一條4400mm×2100mm熱力管溝，橫穿一條3300mm×2570mm的熱力管溝，下穿12700mm×12500mm的熱力小室群，在下穿施工過(guò)程中，有504根熱力圍護(hù)樁侵入車(chē)站內(nèi)，需大量截?cái)嗍┕崃軠虾蜔崃π∈視r(shí)灌注的圍護(hù)樁，如何快速安全的截?cái)噙@些熱力圍護(hù)樁，關(guān)系到車(chē)站能否按時(shí)竣工和施工安全。

北京地鐵；車(chē)公莊西站；熱力圍護(hù)樁；截?cái)?；大量；PBA工法

引言

隨著城市地鐵建設(shè)規(guī)模的加大，新建地鐵車(chē)站在穿越城市中心區(qū)時(shí)，經(jīng)常碰到需要破除地下構(gòu)筑物的情況，尤其最易碰到的就是截?cái)嗷炷翗?，地鐵暗挖車(chē)站如何快速安全的切斷大量的熱力圍護(hù)樁，是我們面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。

1　工程概況

車(chē)公莊西站位于車(chē)公莊大街與展覽館路交叉口沿車(chē)公莊大街方向的路面下。車(chē)站總長(zhǎng)237.9m，全部采用PBA洞樁法施工，主體結(jié)構(gòu)覆土8.0m。車(chē)站底板埋深約22.9m。

沿車(chē)公莊大街和展覽館路各有一條熱力管溝，兩條熱力管溝在十字路口處設(shè)置了一個(gè)熱力小室群，西側(cè)大的熱力小室平面尺寸為12.5m×12.5m，內(nèi)底埋深8.2m，東側(cè)小的熱力小室平面尺寸為8.3m×6.7m，內(nèi)底埋深9.4m。熱力管溝和熱力小室有504根圍護(hù)樁侵入車(chē)站結(jié)構(gòu)內(nèi)。

熱力管溝的維護(hù)樁直徑0.6m，樁距1m，侵入車(chē)站結(jié)構(gòu)2～3m。熱力小室的圍護(hù)樁直徑1m，樁距1.6m，侵入車(chē)站結(jié)構(gòu)5～6m。

2　施工中出現(xiàn)的問(wèn)題

在施工上層小導(dǎo)洞和初支扣拱遇到熱力圍護(hù)樁時(shí)，先進(jìn)行掌子面封閉，采用金剛石鉆孔機(jī)（水鉆）連續(xù)鉆孔，將侵限熱力樁切成小塊，待侵入結(jié)構(gòu)中的圍護(hù)樁全部切除后，開(kāi)始架設(shè)格柵噴射混凝土，然后破除掌子面封閉混凝土，進(jìn)行掌子面開(kāi)挖。這種方式施工，切除一根樁需要4～5d時(shí)間，侵入車(chē)站的熱力圍護(hù)樁有504根，照此方式施工，頂層小導(dǎo)洞施工和初支扣拱施工需要五六年時(shí)間，比甲方要求的工期至少要滯后四年。

3　處理方案

針對(duì)車(chē)站開(kāi)挖小導(dǎo)洞和初支扣拱時(shí)遇到504根侵限樁問(wèn)題，通過(guò)專(zhuān)家論證，做出以下處理方案：

3.1樁體處理

（1）上臺(tái)階施工中遇侵限樁時(shí)，為了保證施工速度和破除侵限樁震動(dòng)造成掌子面坍塌，侵限樁暫不破除，在侵限樁位置截?cái)喑踔ЫY(jié)構(gòu)格柵鋼架并采用L型φ25鋼筋與侵限樁主筋焊接牢固，同時(shí)對(duì)侵限樁附近的初支結(jié)構(gòu)加強(qiáng)縱向連接，具體做法是，在臨近樁體兩側(cè)格柵位置縱向布設(shè)1根I20a工字鋼，I20a工字鋼需縱向穿入樁體前后格柵中并與格柵主筋焊接牢固，對(duì)樁體范圍未成環(huán)格柵起到簡(jiǎn)支梁的承托作用。

（2）為防止樁體影響范圍初支結(jié)構(gòu)失穩(wěn)下沉，在樁體處理前需對(duì)侵限樁影響范圍拱部初支（樁體縱向前后各1m）進(jìn)行臨時(shí)支撐加固，支撐采用150mm×150mm方木，縱向間距同格柵間距，樁體處理完畢，樁體范圍初支封閉成環(huán)，然后將支撐方木拆除。

（3）侵限熱力樁處理應(yīng)采用隔一破一的方法進(jìn)行，處理過(guò)程中備足必要的搶險(xiǎn)物資，一旦出現(xiàn)異常，及時(shí)進(jìn)行加固。侵限樁處理完畢，及時(shí)對(duì)樁體范圍初支背后進(jìn)行回填注漿。對(duì)侵限樁范圍的隧道結(jié)構(gòu)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡視及沉降監(jiān)測(cè)。

（4）為確保初支結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定，處理侵限熱力樁采用金剛石鉆孔機(jī)（水鉆）連續(xù)鉆孔，將侵限熱力樁切成小塊，處理范圍為初支結(jié)構(gòu)外輪廓線(xiàn)以?xún)?nèi)樁體。在侵限熱力樁附近搭設(shè)腳手架操作平臺(tái)，在每個(gè)切割塊上預(yù)先植筋埋設(shè)吊環(huán)（吊環(huán)采用φ20鋼筋，植入深度15d），同時(shí)采用移動(dòng)提升架作為吊點(diǎn)，樁體切割分塊以單塊重量不大于500kg為宜（樁體豎向每35cm左右），下放時(shí)通過(guò)手拉葫蘆緩慢進(jìn)行，嚴(yán)禁自由下落至初支仰拱。下放的切割塊采用人工風(fēng)鎬破碎后運(yùn)出洞外。

3.2施工流程

鑿出樁體主筋→開(kāi)挖樁體左側(cè)上臺(tái)階土體→按現(xiàn)場(chǎng)樁體實(shí)際位置，割斷格柵主筋，架立樁體左側(cè)格柵并與樁體主筋連接，噴混凝土封閉→架立樁體右側(cè)剩余的格柵，噴混凝土封閉→上臺(tái)階繼續(xù)向前施工10～30m后→靜力破除樁體混凝土→初支封閉。

3.3加強(qiáng)措施

（1）在格柵臨近樁體位置縱向布設(shè)1根I20a工字鋼，I20a工字鋼須縱向穿入格柵中且與格柵主筋焊接牢固，格柵逐榀穿入，若樁體間距較大，工字鋼需穿過(guò)樁體兩側(cè)相鄰格柵；若樁體距離較近，需逐榀通過(guò)焊接接長(zhǎng)，以保證工字鋼穿過(guò)樁體之間及兩側(cè)相鄰格柵，對(duì)樁體范圍被削弱的格柵起到簡(jiǎn)支梁的承托作用，如圖1所示。

圖1　I20a工鋼布設(shè)示意圖

（2）樁體混凝土破除時(shí)，為防止拱架失穩(wěn)下沉，在破除前須對(duì)影響范圍內(nèi)的初支進(jìn)行支撐，支撐采用150×150mm方木，縱向間距同格柵間距，侵限圍護(hù)樁破除后迅速焊接格柵成環(huán)補(bǔ)噴混凝土，待補(bǔ)噴混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆除支撐方木。

（3）加強(qiáng)沉降變形監(jiān)測(cè)，如有異常，及時(shí)加固處理。

（4）侵限熱力樁處理應(yīng)采用隔一破一的方法進(jìn)行，處理過(guò)程中備足必要的搶險(xiǎn)物資，一旦出現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行加固。侵限熱力樁處理后對(duì)樁體周?chē)M(jìn)行回填注漿，注漿壓力控制在0.2～0.5MPa，采用單液水泥漿。

4　施工控制標(biāo)準(zhǔn)

檢測(cè)項(xiàng)目主要有：地表沉降、隧道拱頂下沉、水平收斂。

（1）地表沉降設(shè)計(jì)允許最大沉降量為60mm，沉降平均速率控制值為2mm/d，沉降最大速率控制值為5mm/d。

（2）拱頂沉降設(shè)計(jì)允許最大沉降量為40mm，沉降平均速率控制值為2mm/d，沉降最大速率控制值為5mm/d。

（3）水平收斂允許最大收斂值為20mm，平均收斂速率控制值為1mm/d，收斂最大速率控制值為3mm/d。

在施工過(guò)程中以及施工完成后，保證地面沉降和車(chē)站結(jié)構(gòu)控制目標(biāo)見(jiàn)表1。

表1　地面沉降和車(chē)站結(jié)構(gòu)控制目標(biāo)表

5　處理結(jié)果

通過(guò)此種方式施工，掌子面可以正常開(kāi)挖，在不影響掌子面開(kāi)挖的位置，安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)切除侵入結(jié)構(gòu)的熱力圍護(hù)樁，同時(shí)把切斷的格柵封閉成環(huán)，補(bǔ)噴混凝土。能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全，且不影響正常的施工速度。

竣工后，通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)反應(yīng)，地表最大沉降量35mm，隧道內(nèi)拱頂最大沉降量25mm，水平收斂值最大為9mm，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均未超過(guò)預(yù)警值。

6　總結(jié)和結(jié)論

遇到大量侵入車(chē)站結(jié)構(gòu)的廢棄樁時(shí)，先行開(kāi)挖通過(guò)，并采取加固措施，后續(xù)進(jìn)行廢棄樁破除，使格柵封閉成環(huán)，并加強(qiáng)初支背后注漿的方式施工，能保證施工速度，且安全可控。

［1］《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)程》（CECS25-90）［S］.

［2］《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）［S］.

［3］《地鐵工程監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程》（DB11/490-2007）［S］.

［4］《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50299-1999）［S］.

2016-3-8

U455

A

2095-2066（2016）11-0178-02