盾構近距側穿既有橋樁施工技術研究

楊 洲

（中建八局軌道交通建設有限公司，遼寧 沈陽 110000）

研究盾構機側穿既有橋樁施工技術對于采用盾構法在城市中建設管廊隧道有著重要的意義，文章以沈陽市地下綜合管廊工程盾構側穿既有橋樁為例，通過闡述注漿加固技術和盾構自身控制要點分析了盾構側穿既有橋樁關鍵技術。

1 簡介

1.1 工程概況

沈陽市某地下綜合管廊工程D1～D2區間，盾構管廊在右K0+740～右K0+785處下穿和平橋。和平橋是沈陽市重點機動車通行橋，車流量大，盾構施工組織、參數控制、應急準備難度大。和平橋為三跨連續橋梁，總跨度為38～41 m，橋寬42 m，基礎采用鉆孔灌注樁 （摩擦樁），其中，橋墩樁樁徑1.2 m，樁長20 m；橋臺樁樁徑1.2 m，樁長12 m。盾構側下穿橋樁，盾構外皮與橋臺樁最近點約為2.1 m，盾構機上方管線群復雜，管線交匯重疊，涉及燃氣、供水、供電、通訊、交通信號、架空線等，為一級環境風險工程。

1.2 水文地質條件

沈陽市某地下綜合管廊東西貫穿渾河沖洪積扇。整個區段內沒有明顯、連續的厚層隔水層，地下水類型為第四系松散巖類孔隙潛水。盾構區間地層主要由第四系全新統和上更新統黏性土、砂類土及碎石類土組成。盾構區間隧道施工范圍內所處地層主要由圓礫層、礫砂層及粉細砂層組成，地質軟硬不均。地下水穩定水位埋深為6.5～9.3 m，地下水位高，透水性強，過河段地層主要以富水礫砂為主。

2 采取的技術措施

2.1 盾構掘進自身控制

（1） 設試驗段。因盾構施工對周邊土層影響程度受控因素太多，如左上土倉壓力、推進速度、總推力、出土量、注漿量和注漿壓力等盾構參數，在側穿既有橋樁之前設置試驗段，試驗段長度為50～100 m。總結盾構掘進試驗段的參數，并進行優化使盾構側穿既有橋樁時保持良好的推進參數。

（2） 嚴控姿態。在側穿既有橋樁時盾構機應均衡勻速推進施工，減少刀盤對土體的擾動，在掘進過程中，要派專人負責觀察橋梁的監控量測變化情況。因側穿既有橋樁段為直線段，掘進時嚴格的線形控制和姿態控制，以避免對土體的超挖和擾動。

（3） 確保注漿。嚴格控制同步注漿量和漿液質量，在盾構推進時增大同步注漿量填補空隙，重點對隧道拱部及鄰近橋樁范圍進行二次注漿，確保二次注漿的注漿量及注漿壓力，每隔5環采用水泥—水玻璃雙液漿做止水環，采用地面補壓漿或地面跟蹤補壓漿進行補救。

（4） 快拼裝。快速拼裝管片，減少盾構停留時間，在隧道開挖過程中洞身圍巖塑性區的發展是具有一定滯后性的，通過快速的完成管片拼裝的方式來減少盾構在通過既有橋樁范圍內停留的時間，從而減少地層變形。

（5） 預防停機。盾構穿越前對盾構機進行全面檢修，使盾構機各系統都能正常運行，確保刀盤上泡沫管的暢通、盾尾刷良好的密封性、同步注漿管的暢通。同時必須保證刀盤刀具的合理配置和完好性，避免在該區段內停機換刀，以最好的狀態側穿既有橋樁。

（6） 加強監測。盾構穿越過程中，加強監控量測的數量及頻率，對施工過程進行實時監控，根據監測測數據及時調整盾構掘進參數，加強對橋面、橋墩的沉降及傾斜觀測，當監控量測達到黃色預警時，及時對橋梁采取臨時支頂措施。

2.2 地面注漿加固技術

（1） 盾構左線與和平橋采用隔離樁防護，隔離樁采用φ800@1400，C30商混，鋼筋為φ10HPB300級鋼筋、φ16φ18HRB400級鋼筋，鋼筋籠主筋保護層為70 mm，主筋采用搭接焊。

（2） 橋臺及橋墩樁間及四周外擴3 m范圍采用旋噴樁加固，旋噴樁采用φ550@500雙重管工藝，相鄰樁間咬合為50 mm。漿液采用水泥漿，加固深度根據現場實測確定，實樁長度12 m，確保加固后能使被加固范圍內的土體連成一個整體。

（3） 旋噴樁無操作空間則采用袖閥管注漿加固，袖閥管注漿孔間距為1 m×1 m梅花形布置，注漿壓力宜控制在0.2～0.5 MPa，注漿速度7～10 L/min，漿液采用水泥漿，水灰比0.8～1.0，單漿液初凝時間控制在20～30 min，確保加固后能使加固范圍內的土體連成一個整體。

（4） 注漿結束7 d后進行注漿檢驗，當檢驗點不合格時，要對不合格的區域重復注漿加固。

（5） 加固施工前，需用圍擋對施工范圍采取嚴格保護措施，減少施工對周圍的影響。在盾構側穿既有橋樁區域內，橋面的寬度方向兩側各外擴3 m范圍內為加固區，橋臺與橋墩兩側外擴3 m為加固區，加固范圍47 200 m×17 800 m。和平橋加固范圍示意圖如圖1所示，綜合管廊下穿和平橋關系剖面圖如圖2所示。

圖1 和平橋加固范圍示意圖

圖2 綜合管廊下穿和平橋關系剖面圖

3 結語

通過對盾構機自身推進參數優化技術和注漿加固技術，有效控制地表管線的沉降控制，較少未知風險的發生，盾構機順利通過一級環境風險源，未對地面交通產生影響，地面沉降在可控范圍內，為后續此類施工提供可借鑒方案。