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盾构切削钢筋混凝土桩基施工技术

沈栋【摘要】盾构施工常会遇到各种障碍物.以上海轨道交通7号线北延伸段陆翔路站一潘广路站区间隧道工程为背景，从盾构设备改造、盾构推进控制、施工监测等方面介绍了盾构切削钢筋混凝土桩穿越厂房所采取的技术措施,对同类工程施工具有参考价值.

【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷)，期】2014(017)001【总页数】4页(P99-102)【关键词】盾构;切削桩基;施工技术【作者】沈栋

【作者单位】中铁十九局集团有限公司,101300,北京

【正文语种】中文

【中图分类】U455.43

AuthorsaddressChinaRailway19thBureauGroupCo.，Ltd.，101300，

Beijing，China

上海轨道交通7号线北延伸段陆翔路站-潘广路站盾构区间工程在上行线穿越沪联路725号上海康盛商用制造有限公司工业厂房桩基。工业厂房为4跨1层的钢结构工程，桩基为4根一组的立柱桩。桩长18m，为2节桩，每1节长为9m,盾构切削第二节桩。混凝土方桩基础截面尺寸为350mmx350mm,混凝土强度为C30。车间南北方向长120m，东西方向宽96m。盾构机分别切削厂房南侧6根桩基和厂房北侧4根桩基。如图1、2、3所示。

本区间范围属滨海平原地貌。区间地处宝山区偏远地段，区域内主要为民宅、工厂、农田等，场地较为平坦，地面标高约在4.07-4.72m。沿线河流主要有孟泗泾。河流宽约10m，深约4-5m。本区间第⑤层普遍缺失，第⑥层、第⑦层出露较早，第⑧层土厚度较大，埋藏深度一般为26.0m左右。区间隧道掘进主要在④、⑥、⑦土层。区间地基土层划分情况见表1。隧道穿越地层情况见图4。

3.1盾构设备改造

该区间隧道上行线采用小松盾构设备进行施工。在盾构出洞前，考虑到可能出现的情况，有针对性地对盾构刀盘进行改制。

(1)原盾构的标准割刀保持不变，在盾构刀盘上新增加先行刀65把［1］。先行刀类型为切削刀，断面比正常切削刀小(见图5)。

(2)在半径为700-3175mm的范围内，先行刀以等距布置为主。刀盘直径为

6350mm，直径外缘也增加了先行刀。

(3)先行刀的高度按大于标准割刀15mm制作。

3.2盾构推进控制

3.2.1推进参数控制

(1)推进速度：合理设置盾构机参数，放慢推进速度。当盾构距离桩基10m左右时，推进速度控制在10-20mm/min(这样设定主要是防止桩基位移)；当盾构接近桩基2m左右时，推进速度控制在5-10mm/min;在磨桩基的过程中，推进速度控制在5mm/min之内。

(2)同步注浆控制［2］:在磨越桩基的施工段，须加强同步注浆管理，以提高地面、建筑物和隧道的前后期稳定性。根据地面、建筑物沉降变形情况，每环的压浆量一般为建筑空隙体积的200%-250%。即每推进一环，同步注浆量约为

3.3~4.2m3，注浆压力应控制在0.3MPa左右。

(3)盾构姿态控制：在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工。盾构姿态变化不可过大，每环检查管片的超前量，隧道轴线和折角变化不能超过0.4%。推进时不急纠、不猛纠，多注意观察管片与盾壳的间隙。相对区域油压的变化量随出土箱数和千斤顶行程逐渐变化。采用稳坡法、缓坡法推进，以减少盾构施工对地面的影响。

3.2.2刀盘正面土体改良

此次盾构推进需切削钢筋混凝土，为确保盾构正常出土，必要时可在盾构的刀盘正面压注膨润土或泡沫剂改善开挖面土体的和易性，以降低刀盘扭矩，保证盾构穿越时有均衡的推进速度。同时，改良土仓内的土体，使桩体碎块能从螺旋机内顺利排出。

加膨润土或泡沫剂时必须严格控制量和压力，注入量为实土体积的30%~70%,压力不超过盾构推进时的土压力，避免土体在过多的膨润土或泡沫剂及较高的压力下形成定向贯通的介质裂缝，造成渗水通道，严重影响隧道的安全。

3.2.3盾构穿越桩基后的工作

盾构盾尾脱出桩基区域后，必须对该区域段隧道进行二次补压浆。通过二次补压浆，可使隧道与加固区域的间隙得到及时补充，进一步确保该区域地面沉降得到控制。

本区域内的二次注浆浆液选为双液浆，水灰比为1:1。浆液主要材料配比(1m3)见表2。

盾构机切削桩基的影响范围为南北侧各25环的距离，因此在该范围内应采取及时的二次注浆施工。注浆量暂定为每环1.5m3,通过5个管片拼装孔进行压注，每孔压注量为0.3m3。施工时，压浆量应根据地面沉降监测数据，及时进行调整。

3.3施工监测

3.3.1隧道轴线测量

盾构穿越桩基时，隧道轴线控制是质量控制的重中之重，因此对隧道轴线必须进行严格的测量。

当盾构穿越桩基时，