盾构机过158#建筑物施工方案.docx

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盾构机过158#建筑物施工方案

目录

1.编制目的………………………………………………………1

2.编制依据…………………………………………………………1

3.工程概况………………………………………………………1

4.地质条件……………………………………………………………2

5.施工方法……………………………………………………………2

盾构机过158#建筑物施工方案

一、编制目的

为了保证左线盾构机准确顺利及安全通过158#建筑物及其桩基础，特制定此施工方案。

二、编制依据

⑴杨箕站～珠江新城站平、纵断面设计图纸

⑵杨五区间岩土工程详细勘察报告、杨珠区间岩土工程补充勘察报告

⑶158#建筑物房屋调查报告、158#建筑物竣工资料

⑷各种规范及要求

三、工程概况

左线盾构机在里程ZDK13+945.0～ZDK13+970.0（L=25m）范围内将下穿位于共和东路18、20、22号的置业公司共和路B栋（158#）建筑物，盾构机在该段平面为直线段，纵面为沿五羊新城方向为2‰的逆坡。

该建筑物楼高约31m，共10层，首层建筑面积335.4㎡，1996年建成的框架结构住宅楼，建筑物按七度设防，框架抗震等级三级。

桩基类型为静压方桩，方桩边长为350㎜，桩身砼强度为C30，单桩设计承载力为800KN，承台高度为1.0～1.4m，方桩埋入承台内的长度为100㎜。

承台面标高为8.00m，静压方桩长度在13.50～22.00m之间，共有23根原桩侵入左线区间隧道，在开挖面范围内的桩长度为445㎜～5094㎜。

见图一。

图一平面示意图

四、地质条件

根据杨珠区间地质详勘及补堪资料，建筑物桩基所在地层由上至下为：

填土层<1>、淤泥至土<2-1>、粉质粘土<4-1>、硬塑状粉质粘土<5-2>和<5-1>、红层全风化粉砂岩<6>、红层强风化粉砂岩<7>、红层中风化粉砂岩<8>，隧道上覆土层厚度约为18.40m。

隧道洞身上部和中部主要为<6>红层强风化泥质粉砂岩，Ⅲ类围岩（少部分段为<7>红层中风化泥质粉砂岩）；下部为<8>红层中等风化泥质粉砂岩，Ⅳ类围岩。

隧道洞身围岩综合类别为Ⅲ类。

见图二。

另根据杨箕站施工开挖围护桩实际地层揭露，隧道所在地层以<6>地层为主，下部为少部分<8>地层，同时在158#建筑物段，隧道外侧距离杨箕涌较近，最近处仅有7m，地层含水量较大，围岩自稳能力较差。

五、施工方法

根据现场条件，盾构机通过158#建筑物（A10楼）时，根据对该楼处理方式不同，我们考虑有两种方案。

一是不考虑A10楼安全问题，如果不考虑安全问题，拟采用直接掘进，遇桩时开仓截桩的方式通过，但考虑到人工进入土仓截桩时的作业安全，该段隧道开挖面所处地层主要为<6>地层，根据杨箕车站开挖揭露岩层的特点，泥质粉砂岩在遇水浸泡后，围岩自稳能力较差，同时距离杨箕涌较近，容易发生地层涌水、涌沙、塌方等危险，所以应预先进行地层加固，加固方式采用袖阀管注浆。

此方法定为方案一。

图二地质纵断面图

由于158#建筑物还拆迁未完成，采用方案一通过将对建筑物影响较大，可能会造成建筑物出现裂缝、倾斜、沉降、甚至坍塌。

如为了地面建筑物安全，盾构机通过该段时对建筑物需进行桩基托换加固，加固完成后仍需要人工进入土仓内截桩，为了截桩作业安全，在盾构隧道顶部地层仍需要预先进行袖阀管加固。

此方法定为方案二。

（1）、方案一

由于158#建筑物已办理拆迁手续，正待拆除，盾构机可采用直接通过，在盾构机刀盘到达侵入隧道开挖面的原桩时，进行开仓人工截桩。

由于隧道开挖面主要为<6>地层，含水量较大，自稳能力较差，同时距离杨箕涌较近，开仓截桩容易发生地层涌水、涌沙、塌方等危险，需要采取安全防护措施及地层加固才能进行人工截桩。

地层加固采用袖阀管注浆。

见下图。

图三袖阀管注浆加固平面布置图

袖阀管加固措施：

1、注浆钻孔定为过程中应注意避让原桩、承台及地下管线。

2、袖阀管深孔注浆加固范围为隧道顶部上部4m、下部2m，隧道外侧2m范围，钻孔应自建筑物西侧平地斜向打设，角度为60°。

3、袖阀管间距0.6×0.6m，梅花型布置；

4、注浆加固参数：

a.注浆浆液采用双液浆，水泥采用32.5级普通水泥，水泥浆液和水玻璃配合比现场试配，初凝时间为30～40秒；

b.注浆压力0.4～2MPa，注浆压力逐步提升，达到注浆压力后稳压10min；

c.注浆扩散半径设计为300mm；

5、说明中注浆参数供试验前参考，实际注浆参数根据现场试验确定。

图四袖阀管注浆剖面示意图

截桩施工步骤：

袖阀管注浆加固完成地层强度达到要求后→刀盘到达原桩位置→停机开仓→人工进入土仓使用风镐凿出作业空间→找桩→风镐凿除桩身砼→氧气乙炔割除桩身钢筋→清理杂物→关闭土仓继续掘进。

截桩注意事项：

1、开仓后应立即通风进行土仓降温，温度过高不得进入土仓作业；

2、进入土仓人员应事先进行安全作业等方面的培训和教育；

3、由地质工程师确定掌子面地层情况及注浆加固效果，确定地层安全后人员才能进入土仓作业；

4、预留安全通道，安全通道不能堆放杂物；出现紧急情况时人员立即撤出，即关闭土仓；

5、时刻注意掌子面地层变化情况，出现紧急情况时（如地层失水严重出现塌方、涌水、涌砂等）人员立即撤出，即关闭土仓；

盾构机掘进此段的施工参数：

推进速度应控制在20～30mm/min；推力控制在600～700t；刀盘转速控制在1.6～1.8rpm。

左线盾构机进入该区段（ZDK13+945.0～ZDK13+970.0，L=25m）严格控制盾构机姿态偏差范围，盾构中心上下左右偏差应小于±10mm，俯仰角偏差应小于±2mm/m。

在此范围内同时加强盾构姿态及地面沉降测量频率，每天至少1~2次，并根据测量结果结合贯通测量成果及时纠正盾构进洞偏差。

发现盾构机偏差时应逐渐调整，严禁猛烈纠正；逐渐按偏差方位调整姿态和位置，满足盾构进洞尺寸要求。

加强注浆管理，确保足够的注浆量，每环注浆量不少于6m3。

接缝螺栓应上紧，特别是遵循三次复紧的工序。

管片脱出盾尾4环后，进行二次补注双液浆，每环注浆量1.0～1.5m3，尽量减少对地面沉降的影响。

“方案一”优点：

节省施工时间、通过该段时所用的人力物力较少、地层加固后能确保人工截桩的作业安全。

“方案一”缺点：

对建筑物影响较大，易造成墙体、基础的损害。

工期安排：

袖阀管注浆加固40天，盾构机下穿158#建筑物及截桩24天。

（2）、方案二

由于158#建筑物还拆迁未完成，采用方案一通过将对建筑物安全造成较大影响，导致建筑物可能会出现裂缝、倾斜、沉降、甚至坍塌。

为了地面建筑物安全，盾构机通过该段时预先对建筑物进行桩基托换。

托换完成后仍需要人工进入土仓内截桩，考虑地层条件较差，为了截桩作业安全，在桩基托换施工的同时对盾构隧道顶部地层仍需要预先进行袖阀管注浆加固。

见图五。

袖阀管注浆施工可参照方案一。

图五桩基托换平面图

桩基托换施工方法：

（采用地面主动托换的方式）

1、托换桩

托换桩采用孔径300mm，内插Φ219×4.5的钢管桩，钢管内外灌注M20水泥砂浆，桩端持力层为<5-2>（残积土）地层。

钢管桩共计52根，桩长为5～14m，单桩承载力100～295KN。

见图六、七。

施工步骤：

（1）先用钻机成孔，孔径300㎜；

（2）放置Φ219㎜厚4.5㎜钢管，钢管每隔0.5m均匀开3个Φ30㎜小孔，放置一次注砂浆管及二次桩底注浆管，同时焊接防砂图六钢管桩大样

筋，钢管设计强度为200Mpa；

（3）用清水清孔直到孔口流出清水；

（4）注入1:

1:

2（水:

水泥:

砂）水泥浆，要求浆体强度不小于M20；

（5）插入4Φ18竖向连接筋；

（6）在确定砂浆初凝后，终凝前，进行桩底的二次劈裂注浆，二次注浆压力为2.0～3.0MPa，保证桩底与岩层以及钢管侧壁的有效接触。

（7）钢管之间采用焊透的对接焊缝，焊缝厚度为5mm。

钢管之间加缀板进行帮焊，缀板四周需要满焊，焊缝厚度为5mm。

图七桩基托换剖面示意图

2、扩大承台

扩大承台混凝土强度等级为C30，钢筋的混凝土保护层厚度为50mm，承台底部铺设10㎜厚C10砼垫层，扩大承台高度1000㎜；扩大承台顶、底面钢筋间设置Ф10拉筋形成骨架，拉筋现场放样，梅花型布置，弯钩长度不小于13d；

3、界面处理措施

（1）扩大承台与原承台间进行界面处理，主要措施有凿毛和植筋；

（2）将旧混凝土表面凿毛，深度宜为10～20mm左右；

（3）凿毛后用水清洗干净，在扩大承台混凝土浇捣前四个小时内刷界面处理剂；

（4）凿毛时若发现裂缝等异常情况，应立即采取临时安全加固措施，并反馈信息给设计人员；

（5）植筋孔径Ф24mm，钻孔应采用压缩空气吹净粉灰并用水冲洗钻孔，然后在孔内塞满植筋胶；

（6）观察植筋胶凝固时间和效果，植筋胶凝固之前不得扰动植筋；

（7）施工完成后应检查每孔植筋是否有松动情况，若有则补做。

4、截桩

原承台进行扩大处理以后，盾构机到达原桩时进行截桩作业；为节约工期并节省工程造价，采用盾构机开仓进行截桩操作。

截桩步骤参见方案一。

桩基托换施工步骤：

复测建筑物桩基，明确桩基位置→拆除影响托换施工的建筑物一层边墙及内墙→将建筑物承台开挖暴露→开挖扩大承台→施作钢管桩及灌注M20水泥砂浆→扩大承台与原承台间进行界面处理（凿毛和植筋）→扩大承台钢筋制安及砼浇筑→托换完成→砼强度达到要求（袖阀管注浆加固也已完成）→刀盘到达原桩位置停机开仓→找桩及截桩→清理杂物→关闭土仓继续掘进。

盾构机掘进参数可参考方案一。

“方案二”优点：

保护地面建筑物安全以及人工截桩作业安全，对地面建筑物及地下作业人员的安全防护措施比较到位。

“方案二”缺点：

施工投入人力物力过大、时间较长、盾构机需要停机等待桩基托换及地层加固施工完成后方能通过。

所增加的工程量见附件《158#建筑物桩基托换工程量清单》。

工期安排：

前期施工准备及人员安排3天；桩基托换30天；袖阀管注浆加固40天；盾构机下穿158#建筑物及截桩24天。