文章摘要：......
划等原因,在施作部分桩基后就被终止。盾构隧道与该桩基群相交位置如图6、图7所示。总计有7根桩,该桩直径为80cm,仅在上部配有钢筋,但有约1m左右的钢筋长度在盾构掘进轮廓以内。
2002年5月19日~2002年5月21日,盾构机掘进通过该段。掘进总体进展较顺利,其中出现两次螺旋输送机卡死现象,第一次较为严重,脱困用了40min。碴土中混凝土碎块明显,其中较大块混凝土有4块,最大的碎块约为490mm×380mm×30mm(长×宽×高)。另外,从螺旋输送机中输出了两截被拧断的钢管状杂物及少量扭曲短钢筋(Ф2mm)。
4.2 风险分析
由于施工中采用的是Ф6400mm的土压平衡盾构机,刀具除中心扩挖刀外全部为刮刀。施工中如果处理不当可能会引起盾构机掘进无法继续,需采用其它处理办法。
4.3 应对技术
实际上通过该废弃桩基群是被动的过程,但在通过该废弃桩基群过程中,没有蛮干,最终基本顺利通过,也最大程度上保护了盾构机。采用的应对措施:
(1)首先在思想上高度重视、认真对待,从保护盾构机的角度出发制定施工措施,在掘进过程中通过观察、倾听、仪表数据显示等方式判断盾构机所处的状态及切削障碍物的情况。
(2)盾构机遇到障碍物后掘进速度放慢,尽量以较低速度转动刀盘。
(3)在刀盘扭矩较大时,尽可能多地加入泡沫剂,但添加时要减少泡沫掺入量,即注入量较大,其中水含量较多,泡沫相对正常掘进时加入的比例要小。
(4)出现刀盘被卡住的情况时,通过正反转的方式慢慢解决;刀盘正、反转的启动过程中转动调速按钮的速度应慢,使刀盘尽量“软启动”;正、反转的过程中应有耐心,不得急燥。
(5)在判断障碍物切削完成后,不能转动螺旋输送机以防止螺旋输送机卡住,而是在停止推进的情况下转动刀盘,以使切削下来的障碍物在刀盘土仓内被“搅拌臂”破碎。
(6)如果螺旋输送机被卡住,由于螺旋输送机的转动及脱困能力有限,可通过直接在螺旋输送机中添加泡沫剂的方式进行润滑,通过正、反转的方式脱困,原则是尽量采用反转的方式将障碍物转回刀盘土仓内,必要时也可采用螺旋输送机伸缩的方式。
(7)如果刀盘转动困难,正反转时间很长仍无法脱困,可以将推进油缸松掉一半再进行正、反试转;如果松掉推进油缸一半仍无法解决,可以将管片底部用方木条垫好后,将推进油缸全部松掉后再反复正、反转,这时由于盾构机没有推进力且有后退的空间,刀盘是可以转起来的。
总结的应对技术在上海轨道交通2号线西延伸工程Ⅱ标施工过程中发挥了作用,在该工程中这台盾构机下穿江南春农贸公司废弃桩基群,成功地通过了117根的桩群(桩的断面尺寸为20cm×20cm,钢筋为Ф22mm,侵入隧道轮廓范围最长为3.3m)。
5 下穿古城墙
5.1 工程实例
古城墙为重点保护文物,城墙高7.8m,宽36~38m,在该段隧道埋深16m左右(不包括城墙高),古城墙基础为木排桩。该段覆土自上而下为:①-2b2-3素填土、②-1b2-3粉质粘土、②-1c2-3粉土、②-1d3-4粉砂夹细砂、②-2d2-3粉砂夹细砂、②-3d2-3粉细砂,盾构隧道从②-2d2-3粉砂夹细砂、②-3d2-3粉细砂层中通过。如图8、图9所示。
盾构隧道上、下行线分别于2003年1月和3月顺利通过古城墙段。此段最大沉降为6.7mm,对城墙未造成裂缝或其它破坏。
5.2 应对技术
(1)在施工中分段计算隧道开挖处的土体压力,把古城墙看作作用在地面上的条形荷载。在进入古城墙影响范围时(盾构机到达前15m)逐渐加大土仓压力,出古城墙影响范围时,逐渐降低土仓压力;避免由于盾构推力的不均衡而引起大的地表隆起和沉降。
(2)掘进时要稳、缓,尽量减少刀盘切削木桩基时对墙体的扰动。
(3)施工过程中加强监控量测,利用同步注浆和二次补压浆充填盾尾与管片间的空隙,减少地层损失。
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