盾构施工过楼房桩基施工技术

盾构施工过楼房桩基施工技术

苏银琴

河南中隧劳务有限公司453000

摘要：盾构机是现代城市轨道交通项目中不可或缺的施工设备，如果施工人员在使用盾构机时未采取防护措施，则不仅可能损坏盾构机，同时还有可能耽误工期并引发安全事故。基于此，论文就结合具体的工程案例分析盾构施工过楼房桩基施工技术，希望可以提高盾构施工过楼房桩基施工质量。

关键词：盾构施工；过楼房；桩基施工技术；质量控制

1盾构法施工简介

1.1盾构法施工概述

盾构法施工是一种施工工艺，暗挖法隧道施工的一种，应用领域广泛。盾构机则是其用到的最主要的机械，在施工过程中，盾构机通过壳体和衬砌管片支撑隧道周围各种压力，运用切削装置进行开挖，将开挖后的碴土利用专门设备运出洞外，不断进行开挖，掘进，拼装（预制管片），再开挖，再掘进，再拼装的过程，最终完成整个隧道的施工。

1.2盾构法施工发展史简介

1.2.1国外

盾构法已经有190多年的发展历程。最早在1818年，布鲁诺通过对生活中细节的观察，敞开式手掘盾构的雏形被提出。1823年，盾构首次在泰晤士河所修建的隧道中应用。1869年，英国的格雷托海特开始将盾构法用于泰晤士河海底隧道，并且在某些方面对盾构的展起了推动作用。1887年，盾构施工和气压组合工法结合，并用于伦敦铁路隧道修建中。20世纪30～40年代，欧美国家可以成功的修建内径在3m至9m的地下隧道。60年代，日本根据对不同种类的盾构的需求，发展迅速，进而也推动了盾构法施工技术的发展。1974年日本首先研制出土压式平衡盾构掘进机，这也标志着盾构法施工技术又进入了新的阶段。随后世界各国根据本国的国情，及各种特殊工程的需要，对盾构进行使用和研究，一些发达国家整个盾构法施工体系相对比较完整。目前，因为日本和德国的盾构法施工用的早，当今其技术水平比较领先。国外盾构机生产商具有很强实力的国家有美国、德国、日本、加拿大等。

1.2.2国内

20世紀中期，盾构技术开始传入中国。1963年，上海建立了我国最早的盾构施工技术研发基地，进行盾构的研究。1970年，直径较之前大的挤压式盾构机在上海隧道工程中得以应用。20世纪80年代后期，仍然是在上海应用比较广发，并且土压平衡式、泥水加压式盾构技术相伴进行。2004～2006年，上海依旧是盾构用到最多的地儿，其中包括“先行号”土压平衡盾构研制成功；2007～2008年，“中铁1号”、“进越号”相继研制成功，其具有我国自主知识产权；2009～2012年，我国一些隧道工程仍然用到盾构法施工，尤其指出2013年，煤矿斜井双模盾构在中国铁建重工集团的努力下研制成功，代表国内拥有了与传统不一样的盾构；2015年，类矩形盾构、超大直径泥水平衡盾构等研制成功；2016年，国内最大直径土压平衡盾构研制成功，其拥有完全自主知识产权，我国的盾构体系开始逐渐完善。

2工程概况

某盾构区间隧道处下穿A大厦；A大厦厦紧邻马路，现状为4层框架结构，远期规划6层，无地下室，4层均为商业及办公区。原建筑物调查资料显示，此楼基础为φ1.2m的钻孔灌注桩，桩基长度为25m，桩基有16根入侵隧道。

隧道采用盾构法施工，埋深约30.9~29.7m，隧道顶部覆土自上至下依次为：素填土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土、砂层、粉质黏土、全、强、弱风化混合片麻岩。左线隧道洞身位于弱风化混合片麻岩地层中，右线隧道大部分洞身位于弱风化混合片麻岩中，局部隧道拱顶存在软弱不均地层中。

3盾构掘进桩基施工技术

3.1带压检查桩基

注浆加固完成且经检验合格后，盾构机刀盘到达预应力管桩位置，停机带压开仓，做好通风及照明，并做好必要的保护措施；地质工程师进仓对掌子面情况进行查看，检查桩基是否侵入隧道，检查完并记录数据，关闭仓门。桩基入侵隧道，因预应力管桩的法兰在6m及以上处，所以在洞内遇到法兰的可能性不大，最大风险在于桩尖处。

3.2过PHC管桩期间注意事项

1）整个开仓作业过程中，在确保安全的情况下，尽可能地加快施工进度，避免掌子面暴露时间过长。2）开仓后应立即通风进行土仓降温，温度过高不得进入土仓作业。3）进入土仓人员应事先进行安全作业等方面的培训和教育。4）由地质工程师确定掌子面地层情况及注浆加固效果，确定地层安全后，人员才能进入土仓作业。5）盾构通过后需立即对预应力桩处进行二次注浆，确保地层的密实性，从而减小因盾构过桩作业对建筑物的影响。

3.3过A大厦期间刀具使用情况

1）过桩期间刀具使用原则：保径刀使用进口刀具确保开挖面；边缘和正面滚刀使用强度稍低韧性较好的刀具；中心刀更换难度较大、不容易坏，选用进口刀具。2）过桩期间刀具损坏主要为异常损坏（掉刀圈、断刀圈、偏磨、异物碰撞等），期间更换刀具难度大、成本高、耗时长。统计过A大厦里程GDK13+959~GDK13+978段，其中损坏主要为偏磨、玄磨、部分刀圈断裂、刀体损坏；基本没有刀具是达到正常使用磨损尺寸更换的。更换的60把刀具中有28把直接报废，不能再维修使用；每仓带压平均按4.5h计算，带压换刀纯耗时18.4d。

3.4同步注浆和二次注浆

3.4.1同步注浆

上软下硬类地层稳定性差，采用土压平衡模式掘进时，同步注浆的意义更为显著。每环的注浆量为8.62~10.8m3。上软下硬地层，盾构通过过程中，土层较软刀盘扰动易掉落且孔隙较多而大，注浆量必须达到上面计算值；注浆压力略大于该地层位置的静止水土压力，同时避免浆液流入盾构机的土仓中，通过注浆的过程，围绕理论注浆压力逐步调试，寻找到最合适的压力。压力过大，导致管片变形甚至破裂，地表隆起，还易漏浆；压力过小，注浆速度跟不上掘进速度，导致地面沉降。根据经验，注浆压力取地层静止水土压力的1.1~1.2倍最为合适，最大不超过0.5MPa。

3.4.2二次注浆

1）目的：补充同步注浆浆液凝固体积收缩部分，从而减少土体后期的沉降量，提高止水效果；防水、堵漏提高隧道抗渗能力。2）方法：通过二次注浆机将砂浆或纯水泥浆和水玻璃按一定比例进行注浆，通过观察压力变化和注浆量决定停止与否。3）配比：砂浆∶水玻璃=3∶1，纯水泥浆∶水玻璃=1∶1；通过多次试验初凝时间控制在50s范围内，强度当天达到0.2MPa。

3.4.3注浆效果检查

注浆完成6h后，通过多开几个管片二次注浆孔进行检查，若发现漏水、漏气、空洞等情况，则注浆效果不好；需要及时进行二次补浆。若发现注浆密实，无漏水漏气等情况则注浆效果达到要求。还可以通过雷达探测管片后方的空洞情况，对空洞位置进行二次补浆。

4质量控制

我们在进行隧道施工的时候，在地下穿越一些比较重要的建筑的时候，一定要对土压平衡产生的压力进行严格控制，此外，还要对刀盘转速、掘进速度、螺栓转速等进行严格控制，最大限度使平衡压力产生的波动最小，把压力值波动尽量控制合理范围内。再者，按照舱渣土的形状与地面监测结果进行不断调整，使平衡土压值达到合理。

对于掘进速度进行严格控制，把其控制在合理的范围之中。并且，使掘进的速度以快速、均匀的状态通过，但是，不能产生比较大的波动现象。此外，与同步注浆进行密切配合，不断适时调节掘进速度，避免掘进速度太快，给土仓带来巨大的压力，或者导致注浆量不足，再或者影响地层空隙的填充等，同时，还能避免对地面造成的巨大波动。

结语

综上所述，通过对A大厦采取相应的加固措施进行盾构掘进施工，无论是工期、投入费用，还是安全性，本次盾构过A大厦预应力管桩采用盾构刀盘截桩方案取得了一定的效果，在工期内确保按时完工的同时，还有效降低了施工费用，确保了工程施工质量和施工安全性。

参考文献

[1]住房和城乡建设部科技发展促进中心.盾构法隧道施工与验收规范[S].国家质检总局.

[2]林峰.土压平衡盾构近距离穿越桥梁桩基施工技术探究——以盾构机近距离穿越某桥梁桩基为例[J].江西建材,2017,(20):140+144.