摘要:總結(jié)并分析了XX地鐵盾構(gòu)施工穿越人行天橋,同時(shí)介紹了成功的施工方案和保護(hù)方法,并結(jié)合西安地鐵的地表沉降現(xiàn)象,驗(yàn)證了該施工方案的實(shí)用性和可借鑒性。

  關(guān)鍵詞:地質(zhì);加固;方案;工藝

  1、工程概況及水文地質(zhì)情況

  1.1 工程概況

  XX市地鐵三號(hào)線一期工程的XX站~XX站區(qū)間起迄里程為Z(Y)DK26+170.441~Z(Y)DK27+898.438(其中,ZDK27+453.738=ZDK27+500短鏈46.262m,YDK27+475.470=YDK27+500),區(qū)間左右線長(zhǎng)分別為1681.735m和1703.467m,區(qū)間通過(guò)鐵一院人行天橋時(shí)采用盾構(gòu)法施工。

  XX人行天橋修建于2006年,全橋平面呈工字型,人行梯道與坡道對(duì)稱布置,橋墩采用樁柱式,獨(dú)樁獨(dú)柱,以及雙樁獨(dú)柱,樁徑800mm、樁徑1000mm,獨(dú)樁獨(dú)柱樁長(zhǎng)35m,雙樁獨(dú)柱樁長(zhǎng)30m。主橋?yàn)槿绾?jiǎn)支空心板梁,跨徑布置為11m+23m+10m,全長(zhǎng)44m,總寬4.5m,上部板梁為普通鋼筋混凝土預(yù)制板梁,梁高900mm,下部梯坡道梁均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁,梯坡道總寬2.5m,梁高500mm。

  盾構(gòu)隧道在里程ZDK26+486.239(YDK26+486.183)處下穿XX人行天橋,右線隧道北側(cè)與橋樁樁基礎(chǔ)平面最小凈距為0.36m,右線隧道南側(cè)與橋樁樁基礎(chǔ)平面最小凈距為0.49m,左線隧道與橋樁基礎(chǔ)平面最小凈距為5.62m。

  1.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

  盾構(gòu)隧道頂埋深25.2m,隧道穿越地層主要為4-2古土壤和4-1-2-1老黃土(水下),隧道上方土層有1-1雜填土、3-1-1新黃土(水上)、3-1-2新黃土(水下)、3-2古土壤。地下水位埋深約9.6m。

  2、盾構(gòu)穿越XX人行天橋施工方法

  2.1 盾構(gòu)過(guò)XX人行天橋風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析

  人行天橋樁基沉降控制值:a.橋梁縱向不均勻沉降<20mm;b.橫向(與線路方向平行)差異沉降<5mm、水平(垂直線路方向)差異沉降<20mm。由于盾構(gòu)機(jī)施工時(shí),對(duì)周圍土體擾動(dòng)較大,容易造成天橋樁基變形,進(jìn)而對(duì)天橋產(chǎn)生破壞。

  2.2 施工方案

  1、合理確定土倉(cāng)壓力,保證開挖面的穩(wěn)定。

  根據(jù)地質(zhì)條件和地下水狀態(tài),確定各地段土倉(cāng)壓力值,通過(guò)調(diào)整推進(jìn)速度和螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速,使土倉(cāng)壓力與開挖面水土壓力相應(yīng)以保證工作面的穩(wěn)定。并在掘進(jìn)中根據(jù)信息化施工反饋信息進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

  2、加強(qiáng)盾構(gòu)姿態(tài)控制

  調(diào)整盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)油缸,糾正偏差,將盾構(gòu)機(jī)的方向控制調(diào)整到符合要求的范圍內(nèi)。通過(guò)人工測(cè)量來(lái)進(jìn)行精確定位,以校核自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)并復(fù)核盾構(gòu)機(jī)的位置、姿態(tài),確保盾構(gòu)掘進(jìn)的精度,以避免因施工偏差造成對(duì)人行天橋的破壞。

  3、保證同步注漿質(zhì)量

  盾尾空隙是盾構(gòu)施工中引起地層變形的主要因素,地基下沉的大小受同步注漿材料材質(zhì)及注漿時(shí)間、位置、壓力、數(shù)量的影響。盾構(gòu)施工中嚴(yán)格執(zhí)行掘進(jìn)與注漿同步、不注漿不掘進(jìn)的原則,加強(qiáng)設(shè)備管理,確保同步注漿不間斷進(jìn)行,保證注漿量足,必要時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿。同時(shí)根據(jù)信息反饋及時(shí)調(diào)整注漿壓力、漿液配合比。

  4、防止管片變形

  接頭螺栓緊固不足時(shí),管片容易變形,盾尾空隙的實(shí)際量增大,盾尾脫出后外壓不均等使襯砌變形變位,從而增大地基下沉。用真圓保持器作用使其保持真圓狀態(tài),并進(jìn)行二次擰緊螺栓防止管片變形。

  5、防止地下水流失

  防止從管片接頭、壁后注漿孔等漏水,進(jìn)行管片安裝和防水施工按施工要求進(jìn)行,保證施工質(zhì)量。同時(shí),掘進(jìn)過(guò)程中采取在土倉(cāng)和螺旋輸送器內(nèi)注入膨潤(rùn)土、泡沫等措施,改善碴土性能來(lái)控制地下水的流失。

  6、推進(jìn)過(guò)程中減少對(duì)地層的擾動(dòng)

  為了減少推進(jìn)中盾構(gòu)對(duì)地層的擾動(dòng),要加強(qiáng)盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)的控制,減少盾構(gòu)偏轉(zhuǎn)及橫向偏移等蛇行發(fā)生。

  3、應(yīng)急預(yù)案

  3.1 應(yīng)急方案

 

  3.2 盾構(gòu)穿越人行天橋應(yīng)急方法

  在盾構(gòu)機(jī)穿越過(guò)程中一旦出現(xiàn)不可預(yù)見(jiàn)因素而引起橋臺(tái)基礎(chǔ)沉降、傾斜超過(guò)預(yù)警值,采取如下應(yīng)急預(yù)案:

  1、盾構(gòu)保持好土倉(cāng)壓力,分析沉降所產(chǎn)生的原因。

  2、若沉降是由于盾構(gòu)穿越致地層損失而引起,則:

 。1)加強(qiáng)洞內(nèi)二次注漿,確保注漿壓力與注漿量。

 。2)對(duì)地層變化較大地段,在地面采取補(bǔ)注漿加固措施。

  (3)加大監(jiān)測(cè)頻率,密切觀察地層變化速率,及時(shí)反饋信息,修正施工參數(shù)。

  3、若沉降非盾構(gòu)引起,匯同天橋管理部門共同協(xié)商制定可行的補(bǔ)救方案。

  4、天橋基礎(chǔ)范圍管片環(huán)內(nèi)采取內(nèi)支撐加固措施,以幫助管片承受外部的壓力,控制管片的變形及滑動(dòng)。

  5、聯(lián)系交通部門封鎖事發(fā)地段交通,并派專人進(jìn)行交通疏解。

  6、維護(hù)好事發(fā)地點(diǎn),無(wú)關(guān)人員不得靠近或擅自進(jìn)入。

  7、檢查事故作業(yè)面,及時(shí)進(jìn)行橋體的加固工作,防止發(fā)生坍塌。

  8、視橋體損壞的嚴(yán)重程度選擇合理的急救措施,如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)人員傷亡事故應(yīng)迅速搶救,但不應(yīng)使用大型機(jī)械等高硬度工具,以免發(fā)生二次傷害。

  結(jié)束語(yǔ):

       盾構(gòu)機(jī)穿越人行天橋的施工方案得到應(yīng)用后,盾構(gòu)機(jī)于2014年11月已安全順利穿越鐵一院人行天橋,在建筑物變形監(jiān)測(cè)中,差異沉降在(+5,10)mm范圍內(nèi),證明了該施工方法在西安地鐵人行天橋保護(hù)中得到有效的肯定,對(duì)今后的盾構(gòu)穿越人行天橋保護(hù)施工起到了參考指導(dǎo)作用。