地铁盾构下穿河流及桥梁时施工与监测技术论文_靳小克

地铁盾构下穿河流及桥梁时施工与监测技术论文_靳小克

摘要:随着盾构法施工技术在我国城市地铁的发展,盾构法越来越多地应用到各种复杂地层中。施工过程中,不仅要求地铁工程 本身安全质量可控,其周边环境的安全更是重中之重。基于此,本文就对地铁盾构下穿河流及桥梁桩基施工与监测技术方面展开相应 的阐述。

关键词:地铁盾构;桩基;监测技术

1 地铁盾构下穿河流及桥梁的施工技术要点

1.1 穿越前的准备工作

①在盾构机穿越河流前,要对周边的环境情况进行详细的调 查了解,为后期施工的顺利进行提供可靠的依据,尤其是周围建 筑结构情况和河底区域的地质状况。②穿越前要办理相关的手续, 以便接受监督。③在施工前,施工人员要做好技术交底等相关工作。④要注重对机械设备的规范使用和后期保养,特别是盾构机的维 修保养,要想使施工可以顺利如期的进行,就要确保在穿越施工 中机械设备状态的良好性。⑤为了更好地减小盾构机穿越的影响, 建立试推阶段,检索相应数据,更好地控制施工。⑥提前制定好 应急预案,进行应急演练,准备充足的抢险物资设备,以防突发 情况的发生,

1.2 掘进控制

①姿态控制:盾构姿态控制在 ±50 毫米以内,每环姿态不宜变化过大,母环调整量在 5 毫米以内。同时,根据管片姿态监 测的情况调整掘进方向。②渣土改良:渣土改良措施主要是通过 向刀盘前方加泡沫剂、聚合物和膨润土等物,和外加剂与刀盘切 削下来的渣土进行拌和,从而可以增大渣土的流动性、和易性, 方便出渣,同时在掌子面形成泥膜,对掌子面稳定性进行保护的 同时,也可以对刀具起到一定的保护作用。③盾构纠偏控制:在 河流覆土段的施工中,要对盾构的设定平衡压力、出土量、注浆 压力、注浆量等参数进行严格的控制,采用专门的楔料,对施工 中的隧道轴线、环面平整度或倾斜度需予以及时的纠正,需要注 意的是每次的纠偏量最大不超过 5 毫米。

1.3 减少超挖 为了有效的改善盾构前方土体的坍落现象,就要减少盾构的超挖次数。盾构的掘进速度,应与地表控制的隆陷值、进出土量、 正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调,如果出现一些异常现 象,就要做好及时的处理:如出现超挖现象,为了保证注浆压力, 就需要采用加大注浆量的措施,来对地层损失进行补充;如停歇 时间较长时,必须要对正面的土体进行及时的封闭。

1.4 下穿桥梁时桩基托换施工

①预顶

预顶通常是预留 700mm 高空隙在承台顶与托换梁之间,为了 更好的保证托换梁 - 托换桩发挥可控的作用,并在其中放入钢楔 块和千斤顶。托换预顶加载采用分级加载的原则进行,托换预顶加载共分 十级,每一级的荷载增量为千斤顶加载上限值的百分之十,在加 载的过程中要注意循序渐进的方法,不可一次加载到最大值。每 级加载保持 10min,等结构稳定后才可以加载次级荷载。被托换 桩的上抬量不能大于 1mm,大于控制值停止加载。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行加载的 时候要对托换梁裂缝的产生及发展加强严格的监测,最大裂缝宽 度大于 0.18mm 时,停止加载。

预顶的过程中,必须严格控制千斤顶的顶升力和托换梁两端 的位移,各千斤顶顶升力达到控制值而梁端位移未达到控制值范 围以内,或梁端位移值已达到控制值而顶升力未达到控制值时, 应对施工参数进行调整。③桩帽与托换梁连接体施工 确保安全装置及钢支撑安全可靠后拆除千斤顶。千斤顶拆除后进行连接体钢筋施工,连接体预埋钢筋采用冷挤压套筒连接法 或绑条焊接法连接,主筋外增设钢筋网,从内至外依次施工。立模, 并利用托换梁中预留的 3 根 168 mm 钢管孔道浇捣混凝土。在连 接体混凝土养护 7d 后,在连接体上部周围打 V 型槽埋注浆咀,注入改性环氧树脂。④基坑回填 在基坑填埋之前,应将基坑内积水和杂物清理干净,基面经隐检合格后方可回填。 回填材料采用水泥土。为避免护壁钢筋对盾构的影响,盾构隧道顶部及底部 1m 范围内的护壁采用风镐破除混凝土,气割割除 钢筋。竖井护壁拆除与土方回填同步进行。

土方回填每层厚度为 30-50cm 回填混合料配比及夯实度,可 根据竖井第一次回填时在现场做试验确定。在水泥土填筑上升过 程中,配好的混合料都要在 2h 内铺压完成,且注意竖井内积水 的抽排。对于回填压实困难处,采用压密注水泥浆液加固,土方 回填时预埋直径为 50mm,长 2m 的 PVC 注浆管,注浆管四周间距 30cm 打注浆眼。

在竖井回填过程中要随时进行渗漏水的抽排。竖井降水采用 预埋 PVC 管作为降水井管,降水管上间距 30cm 四周开孔作为渗 漏点,将竖井内的渗水集中引流到降水井内,再用水泵将水抽到 地面。竖井回填完后,降水井采用注浆回填封堵。

2 桩基托换施工监测要点

加强施工监控,信息化施工,是保证地铁下穿桥梁桩基托换 结构安全可靠的关键,施工时应加强对基坑周边立交匝道以及临 近主桥桥墩、房屋基础沉降和倾斜、基坑边坡稳定、地表沉降和 地下管线的监测。预顶过程中,应加强对原桩、托换桩以及立交 匝道的沉降监测和托换梁变形、裂缝开展情况的监测。桩基托换基坑正常情况下监测频率为 2 次 / 天,在预顶过程 中 4 次 / 天,特殊情况下连续监测。电力、电信管线沉降及水平 位移均不得超过 10mm,每天发展不得超过 2mm。立交匝道连续梁 桩基沉降值不大于 10mm,同一跨相邻桩基的沉降差不大于 5mm, 沉降速率≤ 2mm/d,同一跨相邻桥基沉降差速率≤ 1mm/d。

3 结语

总而言之,在城市化进程不断日益发展的背景下,只有对地 铁工程的大量兴建和地下空间越来越多的开发利用才能跟上社会 的发展脚步。地铁盾构下穿桥梁的现象不可避免,特别是对于桥 梁工程桩基础的托换工程已成为地铁施工中的一项重要环节。我们相关工作人员要不断的加强对此类技术的不断探索,从而进一 步的保证我国地铁行业能够更好的服务于各个城市之中。

参考文献:

[1] 胡兰初 . 地铁盾构机下穿河流施工安全监控重点及对策 [J]. 科技创新导报 ,2014(01):113-114.

[2] 李幸发 . 广州地铁广佛线盾构隧道穿越桥梁桩基施工技 术 [J]. 隧道建设 ,2013,33(09):791-800.

[3] 丁竞炜 . 地铁盾构隧道旁高架桥桩基施工控制技术 [J]. 城市轨道交通研究 ,2009,12(04):46-49.

论文作者:靳小克

论文发表刊物:《大众科学》2017年10期

论文发表时间:2018/4/19

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