關(guān)鍵詞:地質(zhì);加固;方案;工藝
1、工程概況及水文地質(zhì)情況
1.1 工程概況
XX市地鐵三號線一期工程的XX站~XX站區(qū)間起迄里程為Z(Y)DK26+170.441~Z(Y)DK27+898.438(其中,ZDK27+453.738=ZDK27+500短鏈46.262m,YDK27+475.470=YDK27+500),區(qū)間左右線長分別為1681.735m和1703.467m,區(qū)間通過鐵一院人行天橋時采用盾構(gòu)法施工。
XX人行天橋修建于2006年,全橋平面呈工字型,人行梯道與坡道對稱布置,橋墩采用樁柱式,獨樁獨柱,以及雙樁獨柱,樁徑800mm、樁徑1000mm,獨樁獨柱樁長35m,雙樁獨柱樁長30m。主橋為三跨簡支空心板梁,跨徑布置為11m+23m+10m,全長44m,總寬4.5m,上部板梁為普通鋼筋混凝土預(yù)制板梁,梁高900mm,下部梯坡道梁均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁,梯坡道總寬2.5m,梁高500mm。
盾構(gòu)隧道在里程ZDK26+486.239(YDK26+486.183)處下穿XX人行天橋,右線隧道北側(cè)與橋樁樁基礎(chǔ)平面最小凈距為0.36m,右線隧道南側(cè)與橋樁樁基礎(chǔ)平面最小凈距為0.49m,左線隧道與橋樁基礎(chǔ)平面最小凈距為5.62m。
1.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
盾構(gòu)隧道頂埋深25.2m,隧道穿越地層主要為4-2古土壤和4-1-2-1老黃土(水下),隧道上方土層有1-1雜填土、3-1-1新黃土(水上)、3-1-2新黃土(水下)、3-2古土壤。地下水位埋深約9.6m。
2、盾構(gòu)穿越XX人行天橋施工方法
2.1 盾構(gòu)過XX人行天橋風(fēng)險點分析
人行天橋樁基沉降控制值:a.橋梁縱向不均勻沉降<20mm;b.橫向(與線路方向平行)差異沉降<5mm、水平(垂直線路方向)差異沉降<20mm。由于盾構(gòu)機施工時,對周圍土體擾動較大,容易造成天橋樁基變形,進而對天橋產(chǎn)生破壞。
2.2 施工方案
1、合理確定土倉壓力,保證開挖面的穩(wěn)定。
根據(jù)地質(zhì)條件和地下水狀態(tài),確定各地段土倉壓力值,通過調(diào)整推進速度和螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速,使土倉壓力與開挖面水土壓力相應(yīng)以保證工作面的穩(wěn)定。并在掘進中根據(jù)信息化施工反饋信息進行及時調(diào)整。
2、加強盾構(gòu)姿態(tài)控制
調(diào)整盾構(gòu)機推進油缸,糾正偏差,將盾構(gòu)機的方向控制調(diào)整到符合要求的范圍內(nèi)。通過人工測量來進行精確定位,以校核自動導(dǎo)向系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)并復(fù)核盾構(gòu)機的位置、姿態(tài),確保盾構(gòu)掘進的精度,以避免因施工偏差造成對人行天橋的破壞。
3、保證同步注漿質(zhì)量
盾尾空隙是盾構(gòu)施工中引起地層變形的主要因素,地基下沉的大小受同步注漿材料材質(zhì)及注漿時間、位置、壓力、數(shù)量的影響。盾構(gòu)施工中嚴(yán)格執(zhí)行掘進與注漿同步、不注漿不掘進的原則,加強設(shè)備管理,確保同步注漿不間斷進行,保證注漿量足,必要時進行二次補充注漿。同時根據(jù)信息反饋及時調(diào)整注漿壓力、漿液配合比。
4、防止管片變形
接頭螺栓緊固不足時,管片容易變形,盾尾空隙的實際量增大,盾尾脫出后外壓不均等使襯砌變形變位,從而增大地基下沉。用真圓保持器作用使其保持真圓狀態(tài),并進行二次擰緊螺栓防止管片變形。
5、防止地下水流失
防止從管片接頭、壁后注漿孔等漏水,進行管片安裝和防水施工按施工要求進行,保證施工質(zhì)量。同時,掘進過程中采取在土倉和螺旋輸送器內(nèi)注入膨潤土、泡沫等措施,改善碴土性能來控制地下水的流失。
6、推進過程中減少對地層的擾動
為了減少推進中盾構(gòu)對地層的擾動,要加強盾構(gòu)掘進姿態(tài)的控制,減少盾構(gòu)偏轉(zhuǎn)及橫向偏移等蛇行發(fā)生。
3、應(yīng)急預(yù)案
3.1 應(yīng)急方案
3.2 盾構(gòu)穿越人行天橋應(yīng)急方法
在盾構(gòu)機穿越過程中一旦出現(xiàn)不可預(yù)見因素而引起橋臺基礎(chǔ)沉降、傾斜超過預(yù)警值,采取如下應(yīng)急預(yù)案:
1、盾構(gòu)保持好土倉壓力,分析沉降所產(chǎn)生的原因。
2、若沉降是由于盾構(gòu)穿越致地層損失而引起,則:
。1)加強洞內(nèi)二次注漿,確保注漿壓力與注漿量。
。2)對地層變化較大地段,在地面采取補注漿加固措施。
。3)加大監(jiān)測頻率,密切觀察地層變化速率,及時反饋信息,修正施工參數(shù)。
3、若沉降非盾構(gòu)引起,匯同天橋管理部門共同協(xié)商制定可行的補救方案。
4、天橋基礎(chǔ)范圍管片環(huán)內(nèi)采取內(nèi)支撐加固措施,以幫助管片承受外部的壓力,控制管片的變形及滑動。
5、聯(lián)系交通部門封鎖事發(fā)地段交通,并派專人進行交通疏解。
6、維護好事發(fā)地點,無關(guān)人員不得靠近或擅自進入。
7、檢查事故作業(yè)面,及時進行橋體的加固工作,防止發(fā)生坍塌。
8、視橋體損壞的嚴(yán)重程度選擇合理的急救措施,如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場人員傷亡事故應(yīng)迅速搶救,但不應(yīng)使用大型機械等高硬度工具,以免發(fā)生二次傷害。
結(jié)束語:
盾構(gòu)機穿越人行天橋的施工方案得到應(yīng)用后,盾構(gòu)機于2014年11月已安全順利穿越鐵一院人行天橋,在建筑物變形監(jiān)測中,差異沉降在(+5,10)mm范圍內(nèi),證明了該施工方法在西安地鐵人行天橋保護中得到有效的肯定,對今后的盾構(gòu)穿越人行天橋保護施工起到了參考指導(dǎo)作用。