地鐵盾構(gòu)加固區(qū)靜爆拆除施工技術(shù)探討

摘 要：為了保證既有地鐵的正常運(yùn)營(yíng)，對(duì)地鐵盾構(gòu)加固區(qū)的拆除實(shí)行靜爆拆除施工。本文根據(jù)深圳地鐵1號(hào)線(xiàn)深大站盾構(gòu)加固區(qū)的具體情況，介紹了靜爆施工的工藝流程。

關(guān)鍵詞：地鐵盾構(gòu)加固區(qū)；靜爆拆除；施工技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）11-0141-02

1 工程概況

本場(chǎng)地北側(cè)臨近深南大道輔道，東側(cè)為科苑南路，南側(cè)為科技南一路，深圳地鐵1號(hào)線(xiàn)深大站自東北向西南斜穿過(guò)本場(chǎng)地。在地鐵車(chē)站北側(cè)深大站與盾構(gòu)區(qū)間相接處上頂部發(fā)現(xiàn)0.3m厚C30原吊車(chē)基礎(chǔ)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)共122m3，下部10.05m厚C15素混凝土、1m左右的插筋及土釘墻。C15砼及土釘墻共2066m3。此拆除工程量相對(duì)較大，同時(shí)必須保護(hù)地鐵正常運(yùn)營(yíng)，需采取靜力膨脹法特殊工藝對(duì)其進(jìn)行保護(hù)性拆除。

1.1 工程地質(zhì)狀況

該項(xiàng)目場(chǎng)地原始地貌為剝蝕臺(tái)地，西側(cè)較高，勘察期間孔口高程變化在8.33～16.97m之間。根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地內(nèi)埋藏地層的巖性及野外特征自上而下依次描述為（下述的“地層編號(hào)”系根據(jù)深圳地區(qū)地層成因、時(shí)代、巖性分層的層序統(tǒng)一編號(hào)）：

（1）人工填土（石）層（Qml）：素填土（地層編號(hào)①1）、雜填土（地層編號(hào)①2）、人工填石（地層編號(hào)①3））；

（2）第四系中更新統(tǒng)殘積層（Qel）：礫質(zhì)粘性土（地層編號(hào)⑧）；

（3）燕山期侵入巖（γ53⑴）①全風(fēng)化層（地層編號(hào)⑨1），②強(qiáng)風(fēng)化層（地層編號(hào)⑨2），③中風(fēng)化層（地層編號(hào)⑨3），④微風(fēng)化層（地層編號(hào)⑨4）。基坑支護(hù)巖土的物理力學(xué)相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。

1.2 工程地下水狀況

場(chǎng)地地下水賦存于土層孔隙和基巖裂隙中，其上主要為潛水類(lèi)型，主要賦存于人工填土（石），礫質(zhì)粘性土中，地下水為弱透水性；其下為基巖裂隙水，主要賦存于基巖的強(qiáng)、中風(fēng)化巖中，由于本場(chǎng)地節(jié)理、裂隙較發(fā)育，地下水為弱～中滲透性，具承壓性，水量較大。地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，地下水的排泄以徑流為主。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性。

1.3 施工中地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)保護(hù)措施

拆除前四區(qū)范圍內(nèi)在盾構(gòu)加固區(qū)周?chē)蛞慌配摪鍢?，鋼板樁入土深度不小于樁長(zhǎng)0.5倍。再根據(jù)實(shí)際情況選擇在距鋼板樁40cm的位置打一排直徑為1m、深16m的三重管高壓旋噴樁，樁間咬合10cm加強(qiáng)對(duì)基坑的保護(hù)。

施工時(shí)，首先將砼板用切割機(jī)進(jìn)行有效切割，盡量避免產(chǎn)生共振，前期300mm厚鋼筋砼板進(jìn)行試探性人工保護(hù)性拆除，考慮到下部結(jié)構(gòu)的整體關(guān)聯(lián)性，下部所有結(jié)構(gòu)（含圍護(hù)樁以及冠梁結(jié)構(gòu)）進(jìn)行人工靜爆拆除，人工靜爆拆除后用人工輔助機(jī)械進(jìn)行局部區(qū)域死角拆除，將需要拆除的所有工程拆除至設(shè)計(jì)工作面位置。

1.4 施工技術(shù)保證

施工前期將對(duì)原盾構(gòu)加固區(qū)土建結(jié)構(gòu)圖、設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真的分析和深入的研究，以正確指導(dǎo)施工。施工過(guò)程中要加強(qiáng)監(jiān)控管理，嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收，確保施工安全、工程質(zhì)量和工期的限制。

2 靜爆拆除施工

2.1 施工準(zhǔn)備

靜力膨脹法拆除首先要準(zhǔn)備好適量的膨脹劑，確定操作前的氣溫，因?yàn)榕蛎泟┑倪m用溫度為-5～40℃；適量適溫的潔凈拌和水；盛水桶、拌和盆和水瓢；捅棍；防護(hù)眼鏡；橡膠手套；備用潔凈水和毛巾。

2.2 施工流程

首先，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)做好勘察工作，根據(jù)地下土石硬度設(shè)計(jì)好鉆孔，確定好孔徑和孔距，然后將膨脹劑用適量的水調(diào)和成可流動(dòng)的漿狀，注入孔中。根據(jù)水灰比例確定間隔的時(shí)間，等到被破碎介質(zhì)自行膨脹、破碎，然后清除廢渣回填坑土。

施工流程圖為：勘察現(xiàn)場(chǎng)→布眼鉆孔→加膨脹劑→二次破碎→廢渣外運(yùn)→坑內(nèi)填土。

2.3 施工方法

2.3.1 測(cè)量放線(xiàn)

測(cè)量放線(xiàn)對(duì)整個(gè)盾構(gòu)加固區(qū)混凝土塊進(jìn)行分塊，塊與塊之間用切割機(jī)切一條寬50cm深50cm的溝槽作為臨空面。

豎向拆除分兩部分，第一次每50cm一層，按1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11的順序拆到4.728m的位置，第二次每50cm一層，按1-2-3-4-5-6-7的順序?qū)炷良庸虆^(qū)全部拆除。8-9-10-11不動(dòng)。隨拆除深度的加深，及時(shí)支護(hù)。見(jiàn)圖1。

2.3.2 布眼鉆孔

布眼鉆孔要根據(jù)巖石與混凝土的硬度確定孔距與排距，硬度越大，孔距與排距越小，反之則越大。布眼時(shí)要首先確定一個(gè)臨空面，鉆孔的方向盡可能與臨空面平行，以便于同一排的鉆孔盡可能保持在同一個(gè)平面上。見(jiàn)表2。

鉆孔時(shí)要根據(jù)工程的需要采用合適的鉆頭，本工程采用38～42mm的鉆頭。鉆孔后要用高壓風(fēng)吹干凈孔內(nèi)的水分和余渣。鉆孔的深度要根據(jù)施工需要來(lái)選擇，本工程在1～1.5m，裝藥的深度為孔深的100%。

2.3.3 加膨脹劑

（1）鉆孔方向?yàn)橄蛳禄蛐毕碌?，加膨脹劑的時(shí)候，可在藥劑中加入適量的水，有利于藥劑快速流動(dòng)進(jìn)入鉆孔。加水的量要根據(jù)選用的藥劑種類(lèi)，細(xì)粉末藥劑水灰比在32%左右時(shí)流動(dòng)性較好，粗顆粒藥劑水灰比調(diào)節(jié)到0.22～0.25時(shí)靜態(tài)破碎劑的流動(dòng)性較好。加膨脹劑的時(shí)候一定要迅速，最好控制在5min內(nèi)，如果藥劑已經(jīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則不能再用。

（2）水平方向或向上的孔眼，則可用超強(qiáng)長(zhǎng)纖維紙袋裝入藥劑，按照操作需要準(zhǔn)備還藥卷數(shù)量，放在清水中浸泡30～50s，取出藥卷裝入鉆孔內(nèi)，搗實(shí)密閉。也可用灰漿泵直接將藥劑壓入鉆孔，但要保證鉆孔口要密封，防止藥劑流出。

（3）裝填藥劑后要隨時(shí)觀察，發(fā)現(xiàn)巖石開(kāi)裂后，可以向縫中加水，以利于藥劑繼續(xù)反應(yīng)。

注意：深圳氣溫較高，如遇晴熱天氣，藥劑的反應(yīng)就會(huì)加快，有時(shí)會(huì)發(fā)生沖孔傷人的事故，那么在施工時(shí)就要在拌和水中加入抑制劑，或者嚴(yán)格控制拌和水的溫度，一般要控制在15℃以下。藥劑要避免暴曬，最好存放于陰涼低溫處。

2.3.4 清渣回填

巖石混凝土裂開(kāi)破碎后，要安排裝車(chē)運(yùn)出廢渣，為防止產(chǎn)生變形要及時(shí)回填土，以平衡車(chē)站與盾構(gòu)區(qū)間結(jié)合部的壓力。

2.4 安全管理

靜力破碎時(shí)，無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，如遇異常情況必須停止作業(yè)查明原因，確保安全后才可繼續(xù)施工。施工人員采用靜力膨脹劑作業(yè)時(shí)，一定要帶好防護(hù)手套和防護(hù)鏡，確保安全距離。嚴(yán)禁穿易滑的鞋子進(jìn)行施工。灌裝膨脹劑后，不可將面部近距離接觸鉆孔觀察。施工人員身邊要備好清水和毛巾。藥劑加水后嚴(yán)禁裝入小口容器中。鉆孔完成后，要對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗風(fēng)干，方可裝藥。藥劑要存放在干燥低溫處，一次未用完一定要扎緊袋口，以防潮濕。拌和膨脹劑時(shí)，一定要控制好溫度，避免藥劑反應(yīng)過(guò)快。

2.5 環(huán)保措施

施工現(xiàn)場(chǎng)要有專(zhuān)門(mén)的污水排放深沉池，施工污水要經(jīng)過(guò)沉淀后方可排入相關(guān)污水管道。已經(jīng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑不得放回藥瓶重復(fù)利用，也不能隨地丟棄，等到化學(xué)反應(yīng)充分完成后，可隨廢棄渣土一起運(yùn)出。

3 結(jié)語(yǔ)

采用靜爆拆除施工，不但可以保證既有地鐵安全正常運(yùn)營(yíng)，還可以避免傳統(tǒng)拆除粉塵多、噪音大的缺點(diǎn)，具有環(huán)保效果。施工簡(jiǎn)單易操作，是目前優(yōu)越性比較高的拆除手段。靜爆拆除時(shí)要對(duì)原土建結(jié)構(gòu)圖、設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行認(rèn)真的分析研究，加強(qiáng)施工監(jiān)控，確保施工的質(zhì)量和安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 深圳市建設(shè)工程安全質(zhì)量整治行動(dòng)措施.深建字（2010）19號(hào).

[2] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ 120-99 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S]. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[3] 王仁剛.靜態(tài)爆破技術(shù)在崩塌治理中的作用[N].地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào)，2008.

[4] 陳志良，張肅正.用于隧道塌方處理的靜態(tài)爆破施工技術(shù)及單價(jià)分析研究[A].中國(guó)土 木工程學(xué)會(huì)第十二屆年會(huì)暨隧道及地下工程分會(huì)第十四屆年會(huì)論文集[C].2006.

作者簡(jiǎn)介：陳進(jìn)（1959.7-），男，湖北，中級(jí)職稱(chēng)，從事工作是房地產(chǎn)工程管理。研究方向：項(xiàng)目管理。