淺談盾構(gòu)隧道穿越橋梁群樁基礎(chǔ)沖樁破除施工工藝

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1、淺談盾構(gòu)隧道穿越橋梁群樁基礎(chǔ)沖樁破除施工工藝（中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司，北京，100018）【摘要】木文圍繞著蘇州軌道交通3號線7標(biāo)盾構(gòu)隧道穿越慶磚河橋鉆孔灌注樁群樁基礎(chǔ)的施工工藝，對幾種常用的群樁基礎(chǔ)處理的施工工藝進(jìn)行比選，確定采用沖樁的方法，并重點(diǎn)介紹沖樁法處理橋梁群樁基礎(chǔ)的施工注意事項和關(guān)鍵工序的技術(shù)控制，所得經(jīng)驗(yàn)可為類似工程的應(yīng)用提供借鑒及參考?！娟P(guān)鍵詞】盾構(gòu)隧道；鉆孔灌注樁群基礎(chǔ)；沖樁破除；施工注意事項引言在城市軌道交通施工中，經(jīng)常會遇到侵入盾構(gòu)隧道凈空的群樁，不及時破除，盾構(gòu)將無法順利通過，若影響建（構(gòu)）物

2、的結(jié)構(gòu)承載力，一般釆用樁基托換的方法，若不影響建（構(gòu)）物的承載力，一般釆用拔樁、沖樁、爆破等方法。由于蘇州地鐵3號線7標(biāo)橫山路站■橫塘鎮(zhèn)站盾構(gòu)區(qū)間（簡稱橫橫盾構(gòu)區(qū)間）隧道受橋梁鉆孔灌注樁群基礎(chǔ)侵入凈空的影響，必須采取措施處理橋群樁基礎(chǔ)后,橫橫盾構(gòu)區(qū)間方可順利施工。1.工程概況慶磚河橋位于蘇州軌道交通3號線7標(biāo)橫橫盾構(gòu)區(qū)間段，緊靠橫山路站點(diǎn)。橋梁跨越現(xiàn)狀河道，河道寬度為28m,橋墩采用樁柱式，直徑1000mm鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。由于橫橫盾構(gòu)區(qū)間段從木橋穿過，老橋鉆孔灌注樁影響盾構(gòu)掘進(jìn)，故需拆除老橋及鉆孔灌注樁，新建箱涵。侵入盾構(gòu)隧道凈空的鉆孔

3、灌注樁共計16根，樁長約30m,主筋為24①25螺紋鋼，螺旋筋為①16的圓鋼，混凝土強(qiáng)度等級為水下C30o此區(qū)間主要地層為：雜填土■黏土■粉質(zhì)黏土?粉土，區(qū)間大部分位于粉土地層，盾構(gòu)機(jī)類型采用土壓平衡盾構(gòu)，一般配置適用軟土掘進(jìn)的刀盤和刀具，若直接破除會導(dǎo)致刀具的損壞或螺旋輸送機(jī)卡死，甚至盾構(gòu)機(jī)無法掘進(jìn)，影響盾構(gòu)機(jī)的安全，為保證盾構(gòu)機(jī)正常掘進(jìn)，必須對侵入盾構(gòu)隧道凈空的障礙群樁進(jìn)行處理。2?常用處理鉆孔灌注樁群方案比選2.1拔樁全冋轉(zhuǎn)鉆機(jī)拔樁方法：利用RT-260H全冋轉(zhuǎn)設(shè)備，該設(shè)備是能夠驅(qū)動鋼套管做周冋轉(zhuǎn)以將鋼套管壓入和拔除的施工機(jī)械，作

4、業(yè)時產(chǎn)生的下壓力和扭矩，驅(qū)動鋼套管轉(zhuǎn)動，利用管口的高強(qiáng)刀頭對土體、巖層及鋼筋混凝土等障礙物的切削作用，將套管鉆入地下至樁底，然后利用液壓起拔設(shè)備將樁拔除，最后向套管內(nèi)冋灌砂漿，并在冋填的同時逐節(jié)拔除鋼套管。該工藝優(yōu)點(diǎn)是施工完成后區(qū)間隧道內(nèi)無任何殘留物，對周圍環(huán)境影響極少；缺點(diǎn)是工序復(fù)雜，工期長，所需的場地的面積較人，對路面的承載力要求高，同吋需要大噸位吊車配合，整體費(fèi)用高。2.2沖樁首先橋梁上部結(jié)構(gòu)拆除，開挖清理使樁頂完全暴露，樁四周具備沖樁機(jī)就位條件，然后沖樁機(jī)就位沖擠，其原理是利用卷揚(yáng)機(jī)懸吊沖擊錘頭反復(fù)沖擊，將樁身混凝上及鋼筋破碎成

5、碎渣，用反循環(huán)泥漿泵將碎混凝土渣抽到地面上,用吸鐵石吸鋼筋斷頭吸到地面，如此反復(fù)至盾構(gòu)區(qū)間底標(biāo)高下lm,施工過程中為防止塌孔需膨潤土制備泥漿進(jìn)行護(hù)壁，同時挖掘機(jī)配合沖樁機(jī)移位。該工藝優(yōu)點(diǎn)是施工工序簡單，工藝成熟，費(fèi)用低；缺點(diǎn)是區(qū)間隧道內(nèi)會留有被砸斷的鋼筋頭，噪?yún)鸫螅饎哟蟆?.3爆破施工方法較為簡單，不再贅述，具體施工流程為：鉆孔■裝藥■爆破■沖抓。該工藝優(yōu)點(diǎn)是施工工序簡單，費(fèi)用低；缺點(diǎn)是爆破方案審批流程復(fù)雜、專業(yè)施工隊伍較少，施工組織較為繁瑣，同吋對周圍環(huán)境有一定的影響，效果也不是很理想。2.4比選結(jié)合慶磚河橋?qū)嶋H施工情況：施工工期較

6、為寬松，枯水期施工完成即可（2014年9月底?2015年4月末完成東半幅，2015年9月底?2016年4月末完成西半幅），施工場地較為狹小，尺寸為28m*30m,需分2次施工，半幅+半幅施工；周圍施工環(huán)境較為簡單，臨近小區(qū)相對較遠(yuǎn)。鑒于上述方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析及現(xiàn)場實(shí)際情況，在對工期、質(zhì)量、安全、周邊環(huán)境及成本考慮基礎(chǔ)上，在此區(qū)間施工時，我們確定選用了沖樁法進(jìn)行施工。3.施工工藝3.1圍堰施工根據(jù)橋梁寬度分布，在橋梁上、下游分別填筑草土圍堰，圍堰填筑土質(zhì)用優(yōu)質(zhì)黏土，采用草土袋堆碼、中間填粘土的形式施工圍堰，抽水、清淤后實(shí)施橋梁拆除，從上游開

7、始用挖土機(jī)從兩岸向河中心填土推進(jìn)。圍堰填筑高度原則上比最高潮位高Imo3.2橋面及蓋梁拆除先拆除人行道板人工用鐵緘逐塊拆除和裝車外運(yùn)出場。道板下的干拌砂漿用小挖機(jī)刨除后揭開管廊的混凝土蓋板。按橋梁欄桿每兩個立柱長度先用吊車栓緊吊住，用氣動風(fēng)鎬分別鑿除欄桿立柱和邊梁壓頂鋼筋混凝土梁，汽車吊將欄桿吊走。用風(fēng)鎬鑿除瀝青橋面和鋪裝層混凝土，將垃圾清理出場。3.3立柱及下部蓋梁拆除在圍堰填筑完成后，抽除國堰內(nèi)河水和清除河底淤泥冋填少量土至承臺下口（鉆孔灌注樁樁位需外露），鋪設(shè)走路鋼板用破碎錘鑿除侵入箱涵結(jié)構(gòu)邊線的承臺混凝土。所有建筑垃圾均外運(yùn)以免

8、造成后續(xù)圍護(hù)施工困難。3.4鉆機(jī)就位按照現(xiàn)場冋填預(yù)留的樁位孔，埋設(shè)護(hù)筒。3.5埋置鋼護(hù)筒、沖擊因河床覆蓋層為2.0m素填土，為防塌孔，護(hù)筒頂端標(biāo)高高出原地面50cm,并在頂部焊接加強(qiáng)筋和吊耳，開出水口，護(hù)筒