地鐵盾構(gòu)隧道穿越樁基綜合處理技術(shù)

何茂周

（深圳市市政工程總公司，廣東 深圳 518034）

0 引言

在地鐵工程中會(huì)遇到大量的建筑設(shè)施沖突和干擾，一般采用的方案有2種：一是拆改既有設(shè)施，二是對(duì)原設(shè)施進(jìn)行托換或加固［1］。當(dāng)區(qū)間隧道與橋樁沖突時(shí)，文獻(xiàn)［2-8］介紹了主動(dòng)托換設(shè)計(jì)與施工；董圣剛［9］提出了擴(kuò)大承臺(tái)結(jié)合鋼管樁托換方案；宋忠進(jìn)［10］采用了洞外鋼管腳手架支托和洞內(nèi)截樁相結(jié)合的處理方案；李幸發(fā)［11］介紹了洞內(nèi)對(duì)樁底預(yù)留基巖的處理、橋樁與二次襯砌的連接及截樁等施工方法；張火軍［12］首先搭設(shè)臨時(shí)支架保護(hù)天橋，從地面注漿加固土體，在托換承臺(tái)后，人工挖豎井從豎井中鑿除盾構(gòu)隧道范圍內(nèi)樁基。但是，類似文獻(xiàn)研究主要集中在如何安全通過，對(duì)相關(guān)橋的處理、隧道開挖初期支護(hù)、二次襯砌等缺乏系統(tǒng)研究。在上述文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文著重對(duì)處理方案的制定、結(jié)構(gòu)安全性檢算、洞外采取鋼管撐支頂、洞內(nèi)拱頂預(yù)注漿加固、初期支護(hù)加強(qiáng)、截樁技術(shù)、二次襯砌永久支撐樁基、三次襯砌拼裝加強(qiáng)管片補(bǔ)強(qiáng)等綜合系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探索，并通過實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)證明處理技術(shù)的可靠性。

1 工程概況

1.1 隧道概述

深圳地鐵9號(hào)線香梅站—景田站區(qū)間，起點(diǎn)里程為Y（Z）DK9+518.900，終點(diǎn)設(shè)計(jì)里程為Y（Z）DK10+569.561。隧 道 中 部 ZDK9+706.621 ～ZDK10+301.621長595 m ，YDK9+717.241～YDK10+322.241長605 m采用礦山法施工，盾構(gòu)空推拼裝管片，其余隧道兩端均是盾構(gòu)法施工。在YDK10+197.415處設(shè)7.0 m×7.0 m豎井1座，由豎井分別向兩端開挖礦山法段隧道。豎井施工照片見圖1。

圖1 豎井施工照片F(xiàn)ig.1 Vertical shaft

1.2 隧道與樁基關(guān)系

香梅站—景田站區(qū)間在YDK10+221.550處穿越獅嶺公園人行天橋，隧道采用礦山法施工初期支護(hù)+盾構(gòu)空推拼管片通過的組合工法施工。根據(jù)《景田路獅嶺公園人行天橋竣工圖》顯示，獅嶺公園人行天橋①號(hào)橋墩位置2根樁基已侵入隧道，必須采取樁基托換處理。隧道與天橋樁基平面位置關(guān)系見圖2，斷面位置關(guān)系見圖3。

獅嶺公園人行天橋上部結(jié)構(gòu)為3跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁，天橋頂蓋為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土圓柱墩，天橋基礎(chǔ)采用φ800鉆孔灌注樁。區(qū)間左右線分別正穿天橋號(hào)橋墩和①號(hào)橋墩，隧道埋深約15.2 m。天橋號(hào)橋墩下2根樁基樁長20 m，樁底距離隧道頂約2.3 m，①號(hào)橋墩下2根樁基樁長17.2 m，樁基已侵入隧道，侵入長度為3.37 m和3.97 m，樁基配筋段長度為13 m，侵入隧道的為素樁部分，①號(hào)橋墩處需要進(jìn)行樁基托換處理。

圖2 隧道與天橋樁基平面位置關(guān)系圖Fig.2 Plan showing relationship between tunnel and existing pile foundations of overpass

圖3 隧道與天橋樁基斷面位置關(guān)系圖Fig.3 Profile showing relationship between tunnel and existing pile foundations of overpass

根據(jù)計(jì)算，①號(hào)橋墩單樁承載力為1 154.3 kN。根據(jù)天橋樁基竣工圖，推斷該處天橋樁基為端承摩擦樁。

1.3 工程地質(zhì)水文情況

區(qū)間穿越獅嶺公園人行天橋段地層從上至下依次為素填土、硬塑狀礫質(zhì)黏土、強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻、混合巖、中風(fēng)化花崗片麻、混合巖、微風(fēng)化花崗片麻、混合巖，隧道主要穿越地層為強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻、混合巖和中風(fēng)化花崗片麻、混合巖?？辈炱陂g地下水穩(wěn)定水位埋深為0.63～3.13 m，標(biāo)高為13.47～15.97 m。

1.4 周邊環(huán)境條件

1.4.1 周邊交通情況

景田路從香景區(qū)間豎井施工圍擋至獅嶺公園人行天橋段由雙向兩車道過渡為雙向四車道，1號(hào)橋墩處進(jìn)行樁基托換施工地面臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)需占用景田路一個(gè)車道，占道后仍可滿足地面交通需求。1.4.2 周邊管線分布情況

見表1。

表1 人行天橋1號(hào)橋墩處主要管線表Table 1 Main utility lines at No.1 pier of overpass

2 總體處理原則及思路

2.1 處理原則

1）隧道開挖期間保證臨時(shí)支撐地基持力層有足夠的安全度，杜絕隧道塌方、控制沉降，確保地面支撐體系穩(wěn)定可靠。

2）隧道開挖期間天橋的變形及沉降控制在結(jié)構(gòu)允許范圍之內(nèi)。

3）在隧道施工完成后，天橋①號(hào)橋墩下方樁基仍能提供足夠的承載力保證上部結(jié)構(gòu)的安全。

4）在隧道施工完成后，隧道結(jié)構(gòu)能夠承受隧道圍巖壓力、樁基荷載、地鐵運(yùn)營荷載等。

2.2 處理思路

區(qū)間隧道穿越建筑物基礎(chǔ)需進(jìn)行基礎(chǔ)托換和截樁時(shí)，采用可靠的技術(shù)方案和確保建筑物正常使用不受影響的施工方法。采用理論計(jì)算與工程類比相結(jié)合方式的施工前預(yù)設(shè)計(jì)，施工過程中應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場監(jiān)控量測的信息反饋修正設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工。

獅嶺公園人行天橋①號(hào)橋墩的樁基托換方案為地面臨時(shí)支頂+洞內(nèi)托換。

區(qū)間右線穿越獅嶺公園人行天橋①號(hào)橋墩處，下方礦山法隧道初期支護(hù)外擴(kuò)，同時(shí)增加一層二次襯砌作為天橋樁基的永久支撐結(jié)構(gòu)。礦山法隧道初期支護(hù)僅作為隧道開挖階段的臨時(shí)結(jié)構(gòu)承受隧道圍巖壓力及地面荷載；樁基截?cái)嗪笾苯又卧诙我r砌上，二次襯砌作為永久結(jié)構(gòu)承受隧道圍巖壓力、地面上部荷載及樁基產(chǎn)生的附加荷載；盾構(gòu)空推后拼裝管片（三次襯砌）承受地鐵運(yùn)營荷載及作為結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備。

要確保隧道開挖時(shí)結(jié)構(gòu)安全，杜絕隧道塌方、控制沉降，對(duì)隧道采取超前預(yù)注漿加固，開挖時(shí)初期支護(hù)加強(qiáng)相結(jié)合；并加強(qiáng)監(jiān)測，加大監(jiān)測頻率，提高控制指標(biāo)。

2.3 處理范圍

洞內(nèi)對(duì)樁基兩側(cè)YDK10+217.816～+223.816長6 m范圍內(nèi)初期支護(hù)、二次襯砌、三次襯砌加強(qiáng)。拱頂超前預(yù)注漿各向兩端增加1.5 m長度，即注漿加固9 m。地面支撐系統(tǒng)承臺(tái)施工范圍為6.6 m×4.5 m。

3 施工方案

3.1 洞內(nèi)拱頂預(yù)注漿加固、初期支護(hù)加強(qiáng)

3.1.1 增加隧道拱頂預(yù)注漿加固

注漿加固范圍為開挖輪廓線內(nèi)側(cè)1 m 至外側(cè)2 m，注漿段長度為9 m，上半斷面共布孔19個(gè)，注漿孔自掌子面沿開挖方向，以隧道中軸為中心呈傘狀布置，環(huán)向間距1.0 m。隧道拱頂預(yù)注漿加固見圖4。

圖4 隧道拱頂預(yù)注漿加固圖Fig.4 Pre-grouting reinforcement of tunnel crown

3.1.2 初期支護(hù)加強(qiáng)

1）區(qū)間右線穿越獅嶺公園人行天橋①號(hào)橋墩段礦山法隧道位于Ⅴ級(jí)圍巖中，標(biāo)準(zhǔn)段襯砌斷面類型為B型。B型斷面（Ⅴ級(jí)圍巖）初期支護(hù)參數(shù)見表2。

2）樁基托換段初期支護(hù)加強(qiáng)，初砌類型為E型。樁基托換段初期支護(hù)參數(shù)見表3。

表2 B型斷面（Ⅴ級(jí)圍巖）初期支護(hù)參數(shù)表Table 2 Parameters of primary support of Type B section in GradeⅤsurrounding rock

表3 樁基托換段初期支護(hù)加強(qiáng)參數(shù)表Table 3 Parameters of strengthened primary support in underpinning section

通過對(duì)比表2和表3可知，樁基托換段礦山法隧道初期支護(hù)加強(qiáng)主要體現(xiàn)在初期支護(hù)鋼架由格柵鋼架調(diào)整為型鋼拱架，同時(shí)邊墻砂漿錨管、縱向連接筋布置參數(shù)也進(jìn)行了加強(qiáng)。

3.2 地面支頂

區(qū)間右線穿越獅嶺公園人行天橋①號(hào)橋墩處，下方隧道開挖過程中在地面對(duì)天橋采取臨時(shí)支撐措施，臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)采用φ=609，t=14 mm的鋼管撐+型鋼梁的形式，鋼管撐之間采用L100 mm×100 mm的角鋼互相連接形成整體，天橋與型鋼梁之間設(shè)置4個(gè)110噸位的同步薄型自鎖式千斤頂，鋼管撐底部采用C30鋼筋混凝土承臺(tái)作為基礎(chǔ)來承擔(dān)上部荷載。靠近景田路一側(cè)臨時(shí)鋼管撐下方設(shè)一分階承臺(tái)，上階尺寸為1.6 m×4.5 m×0.6 m，下階尺寸為3.2 m×6.1 m×0.4 m，基礎(chǔ)持力層為〈1-1〉素填土；靠近景田路人行道一側(cè)為避開φ150的燃?xì)夤埽ň嚯x1號(hào)橋墩約2.3 m），臨時(shí)鋼管撐下方設(shè)一矩形承臺(tái)，承臺(tái)尺寸為1.6 m×4.5 m×1.0 m，承臺(tái)下方〈1-1〉素填土采用C20素混凝土換填，基礎(chǔ)持力層為〈6-2〉硬塑狀礫質(zhì)黏土。地面鋼管撐臨時(shí)支頂設(shè)計(jì)見圖5。

圖5 地面鋼管撐臨時(shí)支頂設(shè)計(jì)圖Fig.5 Temporary steel pipe support for overpass

3.3 洞內(nèi)二次襯砌、三次襯砌補(bǔ)強(qiáng)

1）增加400 mm厚C35，P10厚模筑混凝土二次襯砌作為天橋樁基的永久支撐結(jié)構(gòu)。樁基托換段隧道斷面見圖6。

2）盾構(gòu)空推后樁基托換處ZDK10+200.399～+206.399、YDK10+217.817～+223.817段管片配筋加強(qiáng)，襯砌混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50，抗?jié)B等級(jí)為P12。

4 地面臨時(shí)支撐系統(tǒng)安全性計(jì)算

根據(jù)獅嶺公園人行天橋的竣工圖，天橋①號(hào)橋墩附近兩跨橋梁跨度分別為14.03 m和18.4 m。根據(jù)JFGD—2004《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》，承載力極限狀態(tài)：由于地面臨時(shí)支撐為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0；永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，活載分項(xiàng)系數(shù)取1.4；混凝土容重取25 kN/m3。

圖6 樁基托換段隧道斷面圖Fig.6 Cross-section of tunnel in underpinning section

4.1 荷載計(jì)算

1）臨時(shí)立柱基礎(chǔ)承臺(tái)承受恒載。①橋面結(jié)構(gòu)自重、橋面頂蓋自重、橋面兩側(cè)立柱自重、頂蓋縱梁自重、橋面裝修層自重520.6+158.1+23.4+28.4+36.5=767 kN。②臨時(shí)鋼管撐（含型鋼梁）自重為54.83 kN。③基礎(chǔ)承臺(tái)1自重為1.6×4.5×1×25=180 kN。④基礎(chǔ)承臺(tái)2自重為（1.6×4.5×0.6+3.2×6.1×0.4）×25=303.2 kN。

2）臨時(shí)立柱基礎(chǔ)承臺(tái)承受活載。天橋人行荷載取3.5 kN/m2，則有3.5×4.5×（14.03+18.4）/2/2=127.7 kN。

3）基礎(chǔ)承臺(tái)承受荷載。作用在基礎(chǔ)承臺(tái)底的設(shè)計(jì)荷載為永久荷載與可變荷載之和，考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)和荷載分項(xiàng)系數(shù)后，計(jì)算基礎(chǔ)承臺(tái)1：p設(shè)計(jì)值=（①+②+③）×1.2+127.7×1.4=1 381 kN；基礎(chǔ)承臺(tái)2：p設(shè)計(jì)值=（①+②+④）×1.2+127.7×1.4=1 529 kN。

4.2 地基承載力驗(yàn)算

基礎(chǔ)承臺(tái)1下方〈1-1〉素填土采用C20素混凝土換填，基礎(chǔ)持力層為〈6-2〉硬塑狀礫質(zhì)黏土，根據(jù)詳勘資料〈6-2〉地基承載力特征值為280 kPa=280 kN/m2。

則地基強(qiáng)度pλ=1.6×4.5×280=2 016 kN＞1 381 kN，滿足要求。

基礎(chǔ)承臺(tái)2下方持力層為〈1-1〉素填土，根據(jù)詳勘資料〈1-1〉地基承載力特征值為80 kPa=80 kN/m2。

則地基強(qiáng)度pλ=3.2×6.1×80=1 561.6 kN＞1 529 kN，滿足要求。

4.3 千斤頂預(yù)頂力計(jì)算

每個(gè)千斤頂?shù)念A(yù)頂力

N=（520.6+158.1+23.4+28.4+36.5+54.83）×2/4=410.9 kN。

為保證橋梁在千斤頂?shù)念A(yù)頂力作用下不發(fā)生向上的位移，取每個(gè)千斤頂?shù)淖畲箢A(yù)頂力為400 kN，施工時(shí)千斤頂?shù)念A(yù)頂力須分5級(jí)逐步加載，嚴(yán)禁一次性加載。

4.4 臨時(shí)鋼管撐剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算

臨時(shí)鋼管撐采用φ609，t=14 mm的鋼管撐，鋼管撐長度約為4.62 m，鋼管撐最大軸力設(shè)計(jì)值N=（（520.6+158.1+23.4+28.4+36.5+54.83）×1.2+127.7×1.4）/2=582.5 kN。

經(jīng)驗(yàn)算，剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性均滿足要求。

5 施工方法

5.1 施工工藝流程

1）礦山法隧道穿越樁基施工流程。進(jìn)行基礎(chǔ)承臺(tái)處土方開挖及基坑支護(hù)—承臺(tái)范圍內(nèi)地下管線進(jìn)行鋼筋混凝土包封保護(hù)—施工基礎(chǔ)承臺(tái)—綁扎承臺(tái)鋼筋—澆筑承臺(tái)混凝土—架設(shè)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)—下方隧道開挖—施工初期支護(hù)—截樁—施工二次襯砌—拆除地面臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)—路面恢復(fù)。

2）盾構(gòu)空推穿越樁基施工流程。截樁—施工二次襯砌—施工混凝土盾構(gòu)導(dǎo)臺(tái)—拼裝管片—管片背后填充豆礫石及回填注漿—二次注漿。

5.2 主要施工方法

5.2.1 地面支頂

1）隧道開挖面距天橋樁基10 m時(shí)，對(duì)天橋進(jìn)行地面臨時(shí)支撐。

2）施工地面臨時(shí)支撐承臺(tái)前，對(duì)基礎(chǔ)下方管線采取鋼筋混凝土包封進(jìn)行保護(hù)。

3）為保證新建地面承臺(tái)1下方土體具有足夠的承載力，施工承臺(tái)前將承臺(tái)范圍內(nèi)素填土采用C20素混凝土換填。

4）上下雙拼工45C型鋼梁之間及型鋼梁與鋼管撐之間均采用焊接連接，焊縫高度不小于10 mm。

5）千斤頂采用110噸位的同步薄型自鎖式千斤頂，千斤頂與橋梁底部須用鋼楔塊楔緊；千斤頂?shù)淖畲箢A(yù)頂力設(shè)為400 kN，分5級(jí)進(jìn)行加載。

6）施工期間對(duì)橋梁變形及1號(hào)橋墩處樁基及地層沉降情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時(shí)調(diào)整千斤頂?shù)捻斏叨燃绊斄Γ_保1號(hào)橋墩及樁基沉降小于10 mm。

鋼管撐地面支頂現(xiàn)場照片見圖7。

圖7 鋼管撐地面支頂現(xiàn)場照片F(xiàn)ig.7 Steel pipe support for overpass

5.2.2 拱頂預(yù)注漿加固

1）隧道開挖掌子面距離加固范圍5 m時(shí)就開始對(duì)加固區(qū)進(jìn)行加固，5 m作為注漿止?jié){墻，注漿加固范圍為開挖輪廓線內(nèi)側(cè)1 m至外側(cè)2 m，至地層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，方可進(jìn)行隧道的開挖。

2）注漿段長度為9 m，上半斷面共布孔19個(gè)，注漿孔自掌子面沿開挖方向，以隧道中軸為中心呈傘狀布置，環(huán)向間距為1.0 m。

3）漿液理論擴(kuò)散半徑為1 m，孔底間距不大于1.5 m，開孔直徑不小于φ110 mm，終孔直徑不小于φ90 mm；孔口管采用φ108 mm，壁厚5 mm的熱軋無縫鋼管，管長3 m，孔口管應(yīng)埋設(shè)牢固，并有良好的止?jié){措施，注漿工藝采用WSS二重管深孔注漿。

4）鉆孔和注漿順序由內(nèi)向外，同一圈孔間隔施工。注漿形式采用后退式注漿，巖層破碎帶容易造成坍孔時(shí)，采用前進(jìn)式注漿。

5）注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿，雙液配比C∶S（體積比）=1∶1，注漿壓力初擬為0.3～2 MPa。

6）單孔注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并繼續(xù)注漿10 min以上，可結(jié)束本孔注漿，單孔注漿量與設(shè)計(jì)注漿量基本相同。

隧道拱頂預(yù)注漿效果現(xiàn)場照片見圖8。

圖8 隧道拱頂預(yù)注漿效果現(xiàn)場照片F(xiàn)ig.8 Effect of pre-grouting reinforcement of tunnel crown

5.2.3 隧道開挖初期支護(hù)

1）隧道施工嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”的方針，充分利用“時(shí)空效應(yīng)”原理進(jìn)行施工。

2）施工流程：小導(dǎo)管超前支護(hù)—上臺(tái)階開挖，留核心土—上臺(tái)階鋼架架立、掛網(wǎng)、連接筋施工，噴射混凝土，鎖腳錨管施工—開挖上斷面核心土和下斷面樁下土體開挖—下臺(tái)階鋼架架立、掛網(wǎng)、連接筋施工，噴射混凝土。

3）樁基托換處隧道采用正臺(tái)階法施工，隧道開挖時(shí)樁基位置預(yù)留核心土，以便更好地控制樁基的沉降。

4）樁基托換處隧道開挖采用機(jī)械輔助人工開挖，減小振動(dòng)，并應(yīng)嚴(yán)格控制超挖。

5）隧道開挖每0.5 m一個(gè)循環(huán)，初期支護(hù)鋼架須與既有樁基有效連接，初期支護(hù)背后須預(yù)埋注漿管。

隧道開挖初期支護(hù)現(xiàn)場照片見圖9。

圖9 隧道開挖初期支護(hù)現(xiàn)場照片F(xiàn)ig.9 Tunnel excavation and primary support

5.2.4 截樁

托換施工工藝流程見圖10。

圖10 托換施工工藝流程圖Fig.10 Flowchart of underpinning

截樁為2根φ800鉆孔灌注樁，樁長17.2 m，樁底部分素樁長4.2 m，截樁長度為侵入隧道部分分別是3.37 m和3.97 m。此段初期支護(hù)全部施工完成，且噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值100%時(shí)方可進(jìn)行截樁處理，由于侵入隧道的樁基為素樁，所以截樁較為容易，人工持風(fēng)鎬由上至下分層破除侵入隧道的樁基混凝土，注意只破除至隧道初期支護(hù)內(nèi)輪廓線即可，嚴(yán)禁超挖。

在樁底下部向上鉆孔植入φ22“L”型鋼筋，一端錨入樁基35D 即770 mm，另一端預(yù)留15D（長330 mm）待與二次襯砌鋼筋有效焊接，植筋環(huán)向間距為200 mm。截樁節(jié)點(diǎn)處理大樣圖見圖11。

5.2.5 洞內(nèi)二次襯砌施工

1）截樁完成后，及時(shí)施工二次襯砌鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。隧道斷面較小，長度短，不使用模板臺(tái)車施工，僅采用自制型鋼骨架+組合鋼模模板支撐體系，二次襯砌支架體系及混凝土澆筑后照片見圖12。混凝土采用商品混凝土，混凝土輸送泵入模，插入式振搗器搗固密實(shí)。

2）泵送混凝土?xí)r，用砂漿潤滑管路，并檢查管路的接頭密封是否良好。

3）混凝土襯砌采用先澆筑仰拱而后進(jìn)行墻、拱襯砌分2次施工，灌注時(shí)分層由低向高對(duì)稱進(jìn)行。

4）沿拱部預(yù)留φ42檢查孔，縱向檢查孔間距1 m，灌注時(shí)用錐形鐵棒塞孔，待混凝土終凝前拔出，后期此孔作為回填注漿使用。

5）二次襯砌封閉成環(huán)且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，將地面支撐系統(tǒng)進(jìn)行卸載、拆除。

圖11 截樁節(jié)點(diǎn)處理大樣圖Fig.11 Details of treatment of pile that stretches into the tunnel

圖12 二次襯砌支架體系及混凝土澆筑后照片F(xiàn)ig.12 Formwork support system and completed tunnel lining

5.2.6 洞內(nèi)三次襯砌補(bǔ)強(qiáng)

1）二次襯砌施工完成后，組織施工混凝土盾構(gòu)導(dǎo)臺(tái)，盾構(gòu)空推時(shí)，拼裝加強(qiáng)管片。

2）管片背后填充豆礫石及回填注漿。

3）樁基托換前后10 m范圍內(nèi)，盾構(gòu)管片必須進(jìn)行二次注漿，保證管片與加強(qiáng)二次襯砌之間澆筑密實(shí)。

6 安全風(fēng)險(xiǎn)控制

6.1 施工監(jiān)控量測

洞外鋼管撐支頂、洞內(nèi)拱頂預(yù)注漿加固、隧道開挖支護(hù)、樁基截?cái)嗍秋L(fēng)險(xiǎn)性、技術(shù)性很高的工作，施工監(jiān)測是工程實(shí)施的重要環(huán)節(jié)。隧道穿越樁基施工期間加大了監(jiān)測頻率，提高了控制指標(biāo)。隧道斷面洞內(nèi)、洞外測點(diǎn)布置示意圖見圖13。樁基托換段監(jiān)控量測項(xiàng)目見表4。

監(jiān)測結(jié)果表明，變形均小于允許值，隧道結(jié)構(gòu)本身及天橋結(jié)構(gòu)安全，其中天橋樁基沉降量為7 mm，小于允許值10 mm。

圖13 隧道斷面洞內(nèi)、洞外測點(diǎn)布置示意圖Fig.13 Layout ofmonitoring points inside and outside tunnel

6.2 其他控制措施

1）規(guī)范施工、科學(xué)管理是樁基托換安全施工的根本保障，嚴(yán)格按既定的施工方案、施工流程組織施工。

2）保證地基持力層和隧道地層要有足夠的安全度，承臺(tái)軟弱地基素填土采用素混凝土換填，隧道洞內(nèi)增加拱頂預(yù)注漿加固，增強(qiáng)圍巖及土體的整體穩(wěn)定性及承載力。

表4 樁基托換段監(jiān)控量測項(xiàng)目表Table 4 Monitoring items of underpinning section

圖14 人行天橋樁基沉降曲線圖（2013年）Fig.14 Settlement of pile foundation of overpass in 2013

3）成立應(yīng)急救援機(jī)構(gòu)，制定應(yīng)急預(yù)案，有效形成信息動(dòng)態(tài)共享，設(shè)計(jì)、監(jiān)測動(dòng)態(tài)指導(dǎo)施工的良性循環(huán)。

7 結(jié)論與體會(huì)

該地鐵盾構(gòu)隧道穿越人行天橋樁基綜合處理技術(shù)，不僅順利穿越了樁基，而且保證了人行天橋安全和地鐵隧道的正常建設(shè)和使用。施工期間監(jiān)控量測表明，天橋、地面、隧道等變形均在規(guī)范允許范圍以內(nèi)，充分說明該技術(shù)是成功的、可靠的。對(duì)于地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道采用礦山法施工或純礦山法隧道施工時(shí)，遇橋梁樁基的處理具有指導(dǎo)及參考價(jià)值。存在的缺點(diǎn)是工人必須進(jìn)入隧道內(nèi)進(jìn)行樁基截?cái)?、托換等人工處理，如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械化處理或盾構(gòu)法施工掘進(jìn)機(jī)處理是下一步研究改進(jìn)的方向。

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