盾構(gòu)施工穿越建（構(gòu)）筑物風(fēng)險(xiǎn)與防范策略

江杰華

廣東華隧建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 廣東 廣州 510000

盾構(gòu)穿越臨近建構(gòu)筑物的過程中一定要防止建構(gòu)筑物出現(xiàn)變形，這一過程就需要考慮對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固等處理。相關(guān)的加固措施可以從地基改良、基礎(chǔ)加固以及隔斷防護(hù)入手。施工員在進(jìn)行防護(hù)加固的過程中一定要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，考慮施工的難易程度、安全性、整體的經(jīng)濟(jì)收益等等，選擇最適合的加固方案進(jìn)行施工。

一、工程案例

本標(biāo)段工程是廣州市軌道交通九號(hào)線3標(biāo)段，下穿鐵路段工程位于廣州北站～花城路站區(qū)間，盾構(gòu)由花城路站向廣州北站掘進(jìn)，在秀全大道與新民路的交界處開始先后下穿京廣鐵路和武廣高速鐵路。下穿鐵路段的地面建構(gòu)筑物包括京廣鐵路6條股道、武廣高速鐵路4條股道及站臺(tái)雨棚等，其中武廣高速鐵路為設(shè)計(jì)時(shí)速350km的高速鐵路；京廣鐵路為時(shí)速160km的國(guó)家I級(jí)干線鐵路。本區(qū)間盾構(gòu)穿越鐵路下方隧道長(zhǎng)度約100m，區(qū)間采用兩臺(tái)日本三菱泥水平衡盾構(gòu)機(jī)。武廣高速鐵路段地基曾采用旋噴樁加固，樁間距2.0m，正三角形布置，樁徑0.5m，樁長(zhǎng)9.0～26m。巖溶路基采用壓力注漿處理，注漿孔平面布置：縱向間距6m，排距6m，梅花型布置，加固深度為巖土界面以下6m。京廣鐵路MJS水平加固共計(jì)38根樁，如圖1。武廣高鐵MJS水平加固共計(jì)74根樁，如圖2。

圖1 京廣鐵路MJS水平加固示意圖

圖2 武廣高鐵MJS水平加固示意圖

二、盾構(gòu)施工穿越建（構(gòu)）筑物風(fēng)險(xiǎn)

盾構(gòu)施工在進(jìn)行地下穿過的而過程中周圍的土體容易受到威脅，土體一旦受到干擾威脅就會(huì)引起本包裹著地下管線的回填土出現(xiàn)松動(dòng)，周邊比較薄弱的地方就會(huì)出現(xiàn)坍塌，不能夠?yàn)楣芫€進(jìn)行支撐保護(hù)，這不僅會(huì)影響到管線的可用性，嚴(yán)重的會(huì)威脅到工作人員的生命安全。所以一定要做好相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。當(dāng)盾構(gòu)施工穿越河底時(shí)，河水會(huì)對(duì)土體進(jìn)行滲透，這個(gè)時(shí)候如果地下土體的孔洞較大就會(huì)形成內(nèi)部水囊，施工人員如果沒有注意到這一問題，一旦盾構(gòu)機(jī)的刀盤子切削掌子對(duì)土體造成了威脅，土體就會(huì)出現(xiàn)形變，水囊的穩(wěn)定性受到影響，土體就會(huì)失去支撐直接下沉，造成河水倒灌，出現(xiàn)涌水涌砂的情況。盾構(gòu)機(jī)在工作時(shí)穿越既有組織的話，同樣也會(huì)引起地表下沉，導(dǎo)致既有結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫直接影響到地基，一旦地基坍塌就會(huì)造成人員傷亡。

三 、盾構(gòu)施工穿越建（構(gòu)）筑物防范策略

1、雙重管壓旋噴樁加固措施

進(jìn)行施工前首先對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行“三通一平”，將施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)低洼處采用土體回填進(jìn)行機(jī)械夯實(shí)。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)源地對(duì)需要施工的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量定點(diǎn)，確保高壓旋噴鉆機(jī)能夠再指定的位置進(jìn)行工作。攪拌機(jī)要放置在高壓旋噴鉆機(jī)附近，能夠方便樁機(jī)底部步覆裝置，一旦高壓樁機(jī)出現(xiàn)輕微偏移，我們可以第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行微調(diào)。確保樁位準(zhǔn)確，同時(shí)管理人員一定要安排專業(yè)指揮人員在樁機(jī)旁進(jìn)行專業(yè)指揮，隨時(shí)校對(duì)樁機(jī)的垂直與水平的位置情況。樁位的布置點(diǎn)一定要按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行布置，所有樁位布置點(diǎn)偏差不能夠大于5厘米。施工過程中如果遇到傾斜旋轉(zhuǎn)樁，樁位之間的位置偏差不能夠大于2厘米。旋轉(zhuǎn)噴樁主要采用雙重管進(jìn)行高壓噴射，噴射嘴利用壓縮出的空氣對(duì)土體等進(jìn)行高速射流切割，同時(shí)快速將泥漿泵在周邊注入其中，所有工序完成之后要立刻進(jìn)行水泥漿灌入，直到注漿口的水泥漿頂面沒有再出現(xiàn)下沉的情況。這一過程必須要連貫，同時(shí)要保證水泥漿灌入沒有空氣參雜其中，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)場(chǎng)。

2、袖閥管注漿加固措施

袖閥管注漿加固措施主要通過鉆孔機(jī)進(jìn)行。首先成孔，對(duì)孔再進(jìn)行袖閥管外部澆筑套殼料，再封閉袖閥管和管孔邊緣之間的空隙，高壓下必須保證注漿小孔時(shí)開環(huán)的，之后施工人員再通過高壓沖水將水泥沖入其中直到撐爆套殼料，之后再將水泥漿注入到地層中。這一工序完成之后，要那招施工要求對(duì)花管進(jìn)行注漿，沒有進(jìn)行注漿的部分要打?qū)嵐埽茼敱仨毘龅孛娓叨?.2至0.3公分。施工人員要對(duì)管的氣密性進(jìn)行排查，在管內(nèi)注入清水，所有的鋼管都要帶上6厘米的雙活塞注漿鋼管，等到套殼料強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后就可以進(jìn)行插管注漿。注漿過程中也要注意排氣、反水、冒泡等情況，對(duì)注漿的整個(gè)過程要做好登記。

3、隔離樁加固措施

隔離樁加固措施首先要在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)之前先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地下管線了解清楚，之后再進(jìn)行探溝開挖。開挖過程中一定要確保原有管線的安全，探溝深度要保證達(dá)到地表標(biāo)高的4m以下，深度再1.5m左右。之后再沿著沿隔離樁位置中心兩側(cè)外擴(kuò)0.75cm開挖，開挖長(zhǎng)度25m，在不能確定管位置時(shí)應(yīng)繼續(xù)開挖，直至原狀土或確定管線位置為止，探明所有地下管線后方可施工。

接著就是進(jìn)行護(hù)筒下埋，對(duì)孔口以及樁進(jìn)行定位保護(hù)。進(jìn)行護(hù)筒下埋時(shí)，其周圍用粘土分層夯實(shí)，采用挖坑埋設(shè)，開挖前應(yīng)將樁心調(diào)至開挖面以外，設(shè)置四個(gè)防護(hù)樁，埋設(shè)護(hù)筒時(shí)將樁中心合理的引回原位，其中心應(yīng)與樁中心重合，并嚴(yán)格控制其垂直度，要求不大于0.1%。然后進(jìn)行挖孔施工，鉆機(jī)就位準(zhǔn)確后，使用注漿泵將水泥漿注入護(hù)筒內(nèi)，泥漿注到鉆進(jìn)時(shí)不外溢為止。為了防止對(duì)護(hù)筒發(fā)生擾動(dòng)影響，鉆機(jī)啟動(dòng)初期速度不宜太快。

隔離樁加固施工主要時(shí)利用混凝土進(jìn)行的，混凝土再整個(gè)運(yùn)輸過程中罐車需要不間斷的攪拌，確保運(yùn)車達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)混凝土的坍落度達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。如果運(yùn)車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)卻發(fā)現(xiàn)并不達(dá)到就要立即退貨給供應(yīng)商，并進(jìn)行補(bǔ)貨。在進(jìn)行首次的混凝土澆筑時(shí)所有的混凝土澆筑量都要進(jìn)行登記，這是為了下一次澆筑做好備案、參考。初灌時(shí)要保證導(dǎo)管的埋深要超過1米，導(dǎo)管隨著澆筑過程逐漸上升，上升過程要注意導(dǎo)管的垂直度，底部的賣身表面要控制再2.5-5.5米內(nèi)，不能出現(xiàn)導(dǎo)管升至混凝土表面的情況。

4、盾構(gòu)穿越建（構(gòu)）筑物后采取的措施

盾構(gòu)穿越建（構(gòu)）筑物不僅施工時(shí)需要做好措施工作，施工完成后也需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行保護(hù)。就像盾構(gòu)機(jī)再進(jìn)行注漿的過程中，泥漿會(huì)再沿土層的間隙中肆意流竄，結(jié)果導(dǎo)致泥漿流失，管片與土體之間也有很大的空隙，填充不迷失，結(jié)果水泥漿在凝固的過程中出現(xiàn)收縮的情況，最后導(dǎo)致土體出現(xiàn)變形或位移，一定土體受到干擾就會(huì)坍塌，非常危險(xiǎn)。所以這個(gè)時(shí)候我們一定要針對(duì)這一情況，針對(duì)地面坍塌或接縫空隙大的突發(fā)事件時(shí)進(jìn)行二次注漿。二次多采用配比1：1的水泥水玻璃雙液漿，進(jìn)行二次注漿時(shí)不能夠用太大的壓力，會(huì)對(duì)第一次注漿的泥漿造成威脅，一般使用0.5MPa，需要時(shí)可以通過地下注漿對(duì)建構(gòu)物的基礎(chǔ)進(jìn)行注漿，以保證基礎(chǔ)的標(biāo)高有所提升。二次注漿的具體數(shù)據(jù)要根據(jù)實(shí)際情況繼續(xù)寧調(diào)整，要減緩地表的坍塌情況，確保盾構(gòu)的安全以及人員的安全。

五、結(jié)束語(yǔ)

盾構(gòu)施工是目前常用的地下施工方法。目前來說，我國(guó)的盾構(gòu)施工技術(shù)并不完善，還需要通過實(shí)踐中不斷地深入進(jìn)行探索。相關(guān)盾構(gòu)施工機(jī)構(gòu)要定期培訓(xùn)人員，提高施工人員的能力，建立一套完善的知識(shí)理論框架。同時(shí)也要積極引進(jìn)新的機(jī)械以及新的技術(shù)，提高施工效率，提升公司競(jìng)爭(zhēng)力。