面建筑物保护桩基托换技术
着城市建设开展口数量增加面交通拥挤空间开发已成城市开展方空间开发程度某种意义说标志着城市文明开展水
盾构法目前隧道暗挖施工中先进种工法优势速度快钱低作业环境安面交通建筑物影响世界国广泛应城市交通隧道城市污水隧道城市线隧道施工城市建筑物林立线密集盾构建筑物穿建筑物现象十分普遍控制层沉降保护面建筑物构筑物安盾构施工必须解决技术问题
城市进行盾构隧道掘进施工隧道线路设计般量避开原构筑物城市空间限盾构时必须穿越建筑物构筑物必须采取相应技术措施控制层沉降保护面建筑物构筑物安
1建筑物调查
隧道线障碍物进行调查调查面建筑物构筑物埋设物水井已建工程记录查清根底结构形式桩基长度类型受力模式等根底施工资料障碍物调查仅调查障碍物位置形状结构形式须调查原建筑物构筑物重性途工作状况损伤状况周围环境清楚掌握障碍物概况够设计阶段明确具体保护措施
盾构隧道邻施工指盾构推进影响范围构筑物例相邻隧道线桥梁房根底等构筑物邻范围般指盾构端始划出〔45º+φ2〕斜线横沉降槽范围见图示邻范围构筑物均实施监测保护
确认障碍物方法效方法采试挖掘确认直接确认法直接确认时采物探方法间接确认(雷达探测质CT)时竣工资料重参考资料
2付障碍物方法
障碍物调查根底确认付方法寻求撤障碍物性根底托换方法
撤障碍物种：
（1） 结构撤时性桩基
（2） 已弃旧桥墩旧护岸等
（3） 障碍局部撤构筑物
（4） 盾构施工重建构筑物
采根底托换方法撤相应障碍物种：
（1） 代建筑物
（2） 代构筑物
3建筑物保护
建筑物保护具体操作时分两种情况：种盾构施工前预先加固：种施工程中进行保护
〔1〕预加固指盾构施工前根工程质特征分析面建筑物状况研究做出判断需进行防护性措施包括建筑物根底预加固处理建筑物预支护建筑物桩基托换等
〔2〕 施工程中进行保护指已出现危面建筑物安时采取保护性措施包括建筑物时支顶根底加固等
4根底托换
盾构邻施工根底托换构筑物形式重力采施工方法：
①承压板方式〔扩根底形式〕
②新设桩承压板结合方式 案例
③新设桩梁根底方式 案例二
案例
广州铁三号线塘沥滘区间桩基托换工程
1工程概况
该里程YDK11+000～YDK10+300穿越新基新村广州耐火材料厂厂房宿舍〔YDK10+680～YDK11+000〕欣晟皮具制品厂厂房面房屋市郊农民房4～7层局部8层框架民宅建筑根底Φ500~Φ800mm灌注桩根单柱单桩天然根底中十六栋建筑物根底侵入隧道隧道需进行桩基托换根底加固详见附图
2质水文条件
该区段隧道埋深1622米隧道底部强中等风化岩泥岩天然抗压强度fc＝20mpa边墙饱水中细砂强中等风化砂泥沙n18～87击拱顶饱中细砂层厚8～10m淤泥质土
根层富水程度储水介质区段水第四系孔隙水基岩裂隙水两种类型第四系孔隙水含水层饱水中细砂中等透水性基岩裂隙水含水层强中等风化岩泥岩中等透水性
3方案拟
31 施工图设计
A273A274A276A2772A292A294六幢房屋采筏板+桩周注浆托换方案筏板结构采500700mm厚钢筋混凝土板新加筏板根底原结构采包柱包承台方式连接新旧混凝土间进行界面处理筏板施工时侵入隧道桩桩周预埋注浆筏板完成进行注浆提高桩周土摩阻力侵入隧道桩盾构通时盾构磨断盾构掘进时进行踪注浆减少建筑物变形
A275A277A280A289A290A291A2931七幢房屋采托换梁托换桩方案托换梁托换桩结构采普通钢筋混凝土包柱〔包承台〕梁Φ600钻孔
灌注桩采预顶措施消柱沉降引起建筑物影响达动托换目水梁包柱托换桩构成新受力体系水梁采C35钢筋砼梁截面b×h700×1400~1200×2000mm利原建筑物首层作施工空间托换新桩采Φ600钻孔桩求桩边隧道外边线距离少1米
建筑物采顶升法原承台施作钢筋砼顶升台包裹房屋柱成整体采200500吨级QYD200500型千斤顶顶升装置安装顶升台原承台间通预顶荷载通千斤顶传递面全面观测变形稳定切断原承台顶升台间房柱盾构通时根监测结果调节千斤顶补偿层隆陷位移盾构通修复切断柱子
A267A270A2712三幢建筑物采包柱式承台结合锚杆静压桩进行局部加固
32存问题
果实施顶升方案作业面现室外坪深处达2700~3200mm建筑物密集基坑开挖法放坡水较丰富土方开挖势必会周边建筑物基坑身带施工困难
33现行方案
根现场房屋密集桩基隧道范围素砼桩周注浆效果理想等原屡次方案证审查终决定采取方案承台梁加静压桩加固：筏板加静压桩加固：筏板加静压桩加袖筏踪注浆加固方案
详见表
序号
房屋编号
加固形式
静压桩数量
需处理桩数
桩径
〔MM〕
原桩长〔m〕
隧道关系
1
A267
承台梁加静压桩加固
2
1
500
21
+11
2
A270
4
3
500
21
+10
3
A2712
5
3
600
20
+160
4
A273
筏板加静压桩加固
19
9
500
22
070—09
5
A274
14
7
600
21
+0304
6
A276
21
9
800
21
00402
7
A2772
13
8
600
21
03
8
A292
6
3
500
16
01
9
A280
46
4
600
20
10
A294
21
10
600
17
11
A290
28
4
600
16
12
A275
筏板加静压桩加盾构通时袖筏踪注浆
25
6
800
22
13
A277
28
9
600
22
14
A289
55
8
600
26
15
A291
57
10
600
21
16
A2931
31
5
600
18
合计
375
建筑物桩基处理方案表〔表〕〔+代表隧道方代表隧道方〕_
4技术措施
工程采筏板根底施工时筏板结构500~700mm厚钢筋砼板混凝土强度C25筏板底基承载力80~120Kpa新加筏板根底原结构连接采包柱方式钢筋原承台穿浇筑筏板砼时旧砼外表进行凿毛筏板原房屋需植筋筏板混凝土强度C25采板式双层配筋遇原建筑物承台柱时采植筋方式进行连接原桩切断盾构掘进通时进行踪注浆减少建筑物变形沉降保证建筑物安
采筏板根底时施工时包括：基加固筏板根底施工静压桩施工踪注浆施工监测等工序具体工艺流程：
建筑物调查
建筑物监测取初始值
放线
土方开挖
砌筑砖模
植筋钢筋制安
砼浇注
静压桩施工
房屋恢复
全面监测
全面监测
盾构掘进时踪注浆
5 盾构通该区段时施工控制技术
右线盾构机8月3日进入隧道该区段该区段埋深较浅23～14米隧道头顶砂层达8～10米隧道顶影响区域45栋密集3～5层民建筑物中然16栋房屋进行根底加固质条件较差侵入隧道建筑物局部天然根底房屋盾构隧道掘进然挑战
51工程施工情况采取措施
该区段隧道埋深浅砂层厚建筑物密集水丰富等特点引起方高度重视达前承包商已盾构机19中心边缘滚刀进行更换8月6日日建筑物沉降监测数显示ZA1532：744mmZA1533：732mmZA1401：474mm建筑物沉降数已接预警值10 mm通现场设备详细检查发现盾构机尾刷击穿绞接出现渗漏原造成盾构机步注浆法填充衬砌背孔隙隧道周围土体稳性较差引起面建筑物沉降
511尾刷更换
8月11日首先盾尾绞接密封进行抢修8月13日盾尾排尾刷进行全部更换
8月14日944环拼装完成945掘进1200mm时开始撤K块相邻两片片露出第道尾刷空隙利空隙先周边渣土清理干净然逐片割先点焊固定逐步满焊牢固〔图〕面片稳定面程序进行面片
片撤两道尾刷塞满情况图
已换装油脂尾刷片重新安装图
通次修设备身解决盾构机漏浆步注浆效果差等问题8月17日右线盾构机恢复掘进
512现场沉降情况相应措施
8月21日盾构机掘进1531环时建筑物日沉降数次显示A2731：355mmA2734：656mmA2751：584mmA2752：356mm时累计沉降达A1401：3787ZA1404：375mmA2691：329mmA2694：2712mm已超标准允许沉降值A259房屋A262面出现程度裂缝图
A259房屋三层露台面出现裂缝
A262外墙围墙铺瓷砖面接口处出现裂缝
通认真总结分析法发现盾构机掘进参数控制合理盾构机姿态控制泡沫畅通进土量出土量衡控制等素造成建筑物沉降原
尤通现场盾构机实际操作数调查发现该段掘进时土仓压力掘进非掘进状态压力变化较2004年8月24日掘进947环时1＃土仓压力掘进时1921bar停机时土仓压力0406 bar压力瞬间起伏17 bar
土仓压力波动土层扰动较该段层处稳性较差段层扰动通土体应力重新分布固结作该层建筑物面出现沉降沉降超承载力出现裂缝
现场通采取措施严格控制建筑物沉降取良效果9月13日早1：30利达预计停机位
1全部采土压衡模式进行掘进保证土仓压力衡12bar左右推进程停机程中保持土压根衡出现波动
2保证步注浆量6m3注浆压力保证15～25bar严格控制注浆畅通发现堵时应时安排疏通时浆液泵入浆液槽前严格检查浆液质量合格浆液予
3保证步注浆速度推进速度保持统性推进100mm步注浆泵注入40～45次严格控制出土量现场做进土量出土量保持衡
4保证刀盘前方泡沫膨润土畅通掘进程中保证泡沫膨润土注入量加注泡沫程中注意控制气压量防止高压力引起土压波动必须注意控制
5推进程中应保持盾构机姿态稳严禁姿态起伏引起刀盘周边土体沉降
6加面监测力度建筑物日沉降数超2mm时测量频率加倍测量数时反应掘进班组迅速调整盾构机参数达指导施工目
7严格控制盾构机推进程中千斤顶A区C区油缸油压差值保持统稳定出现波动姿态蛇行超挖
513 桩基侵入隧道建筑物沉降
该段区域5栋桩基侵入隧道房屋A275A277ZA181A289A291中A289房屋全断面8根桩侵入隧道9588米盾构通时盾尾脱出A275A277ZA181A290房屋日沉降量均没超10MMZA181日沉降量达17MM2天逐步稳定目前累积沉降达36MM
五验总结
300m险区承包商效控制建筑物沉降成功穿越桩基侵入隧道房屋没造成房屋面坍塌相安达停机位成功验方面
1〕 思想重视盾构达前方屡次讨桩基托换方案根该区房屋密集特点制定筏板加静压桩方案保证桩基托换时施工安盾构通创造利条件
2〕 技术措施力作该区段重点难点工程部针该区段质情况出现险情作出更换尾刷修理铰接密封等系列针性措施作业层进行详细技术交底
3〕 科学监测数指导盾构施工建筑物日沉降量超2MM时加密监测频率时根监测数调整盾构施工参数
4〕 保证步注浆量确保刀盘前方泡沫通畅严格控制出土量作真正土压衡
1 5〕 注意盾构机姿态千斤顶行程差控制防止蛇形超挖引起刀盘周围土体沉降
案例二 广州铁号线长寿路——陈家祠区间托换工程
1 根情况
托换五栋楼房6～9层涉108条桩线路托换楼房关系图4—82示楼房结构表4—10示托换五栋楼房图4—83图4—87示
表4—10 楼房结构情况表
楼房编号
DP32
DP33
DP34
DP35
BH1
楼房层数
9
6～9
8
6
9
建筑特设度m
3165
3040
2680
1890
2950
结构类型
钢筋混凝土框架
钢筋混凝土框架
钢筋混凝土框架
砖混结构
钢筋混凝土框架
根底类型
Ф480灌注桩
Ф600灌注桩
Ф460灌注桩
Ф480灌注桩
预制方桩
根底桩长m
14～18
20～22
18
15～18
177
首层层高m
38
32
30
32
45
楼房重量t
6600
6200
1600
2750
6500
图4—82 线路托换楼房关系图
图4—83 DP32号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—84 DP33号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—85 DP34号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—86 DP35号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—87 BH1号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
2 技术方案
该方案采设置桩承台附钢筋混凝土梁式转换层设置盾构隧道外侧钻孔灌注桩组成托换结构体根具体情况托换梁包承台直接托柱原承台间设置托换梁梁间通柱位设置托换梁托换托换结构混凝土达设计强度原承台底断开原桩托换梁底断开原柱部建筑物荷载转移新永久性托换结构控制托换产生变形局部楼房采预应力混凝土梁式转换层图4—88图4—90示
图4—88 DP32号楼托换梁钢筋
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—89 DP33号楼托换梁预应力钢筋
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—90 DP35号楼托换梁钢筋
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
3 托换质量效果
栋楼房根底离前盾构通前监测结果表4—11示
表4—11 栋楼房柱位〔承重墙〕沉降量 mm
时 间
DP32
DP33
DP34
DP35
DP36
根底离前
09
10
0
02
07
根底离
30
18
24
23
14
断桩间
盾构通前
53
25
39
33
48
盾构通
63
41
46
55
62
盾构通半年
73
45
47
62
64
案例三
广州市轨道交通五号线杨箕站～珠江新城站盾构区间土建工程
175#建筑物桩基托换施工方案
工程概况
广州铁五号线杨箕站－五羊邨站－珠江新城站区间盾构法施工珠江新城站西端始发采先隧站〞工艺通五羊邨站区间线路止中山路杨箕村区间隧道线路左线里程ZDK14+7900～ZDK14+8500线路右线里程YDK14+8100～YDK14+8700间穿五羊邨街楼五羊邨街楼跨寺右新马路修建整体四层框架结构面层现状寺右新马路行车道五羊邨街楼方构筑物五羊邨绿岛加压站五羊邨街楼局部桩基侵入区间隧道开挖面进行桩基托换考虑面交通五羊邨绿岛加压站影响次托换采暗挖隧洞动托换桩基托换时施工竖井设置五羊邨绿岛加压站西侧约13m处绿化带采1条托换洞6条托换支洞五羊邨街楼6#17#25#26#31#39#桩基进行桩基托换作业
二总体施工布署
1施工条件
场条件：处位城市中心区交通密集口集中疏解困难供水加压站侵入隧道限界范围桩基具备面托换条件需施工竖井做通道进入桩基位置处进行托换面工作场狭利寺右新马路绿化带作施工场面积1307方米合理布置根满足施工需
图1：施工场面布置图〔见附页〕
质条件：区间线构造属天河斜南翼岩层东西走东尖灭直接影响区间构造伏基岩白垩系两组层：白垩系统塱山组三元里段(K2d1)砾岩含砾砂岩粉砂质泥质粉砂岩白垩系统三水组西濠段(K2S2b)泥质粉砂岩粉砂质泥岩夹含砾粗砂岩砂岩区间未发现断裂通没发现风化深槽
1．1 层特性
工程线穿越层总体二元类型部新生界～洪积风化残积层部白垩系陆相沉积红色泥岩粉砂岩含砾砂岩砾岩等组成基岩层区层新老致分9层层性状描述见表层特性表层物理参数见表层物理参数表
层特性表
序号
层编号
时代成
层类
层厚度
层性状描述
1
<1>
Q4ml
工填土
均
258m
全部杂填土厚度变化较呈黄褐灰黄等色结构松散~稍压实碎石砼块砖块砂土粘性土组成硬质物含量较高
2
<21A>
Q4mc
淤 泥 层
均
240m
深灰~灰黑色呈饱流塑状态粘粒组成局部含少量粉砂海陆交互相沉积成层强度低压缩性高
3
<21B>
Q4mc
淤泥质土
均
240m
深灰~灰黑色呈饱流塑状态粘粒组成含少量粉砂薄层粉砂海陆交互相沉积成层强度低压缩性高
4
<22>
Q4mc
淤泥质砂
均
160m
深灰~灰黑色呈饱流塑状态粘粒组成含较粉砂夹薄层粉砂含腐植物透镜体状分布海陆交互相沉积成层强度低压缩性高
5
<31>
Q4+3al+pl
粉细砂
均
280m
灰白灰黄等色饱呈松散~稍密状局部中密状粉细砂局部含中砂较含少量粘粒局部含较粘粒呈尖灭状透镜体分布
6
<32>
Q4+3al+pl
中粗砂层
均
3950m
灰白灰黄色呈饱松散~稍密状局部中密状中粗砂含少量粘粒局部含粉细砂
7
<41>
Q3al+pl
洪积
粘性土
均
265m
灰黄灰白黄红等色洪积作形成粉质粘土粘土局部粉土含粉细砂呈塑状态(局部硬塑～坚硬状)层强度较低压缩性中偏高
8
<42>
Q3al
淤泥质土
均
235m
深灰~灰黑色饱呈流塑状态粘粒含少量腐植质粉细砂河湖相沉积成强度低压缩性高
9
<51>
Qel
塑
粉质粘土
均
468m
紫红褐红棕红色红色陆相沉积岩(泥质粉砂岩粉砂质泥岩粉砂岩等)风化残积形成粘粒呈湿塑状层强度中等压缩性中等偏高
层特性表
序号
层编号
时代成
层类
层厚度
层性状描述
10
<52>
Qel
硬 塑
粉质粘土
均
443m
暗紫红色褐红色粉质粘土组成局部粘土含少量风化残留岩石碎屑呈湿硬塑～坚硬状态层强度较高压缩性较低
11
<6>
K
岩 石
全风化带
均
575m
紫红红褐棕色泥质粉砂岩粉砂质泥岩等组成原岩已风化成土状岩石组织结构已根破坏尚辩认局部夹强风化岩块岩芯呈密实土状坚硬状挖性方面属土层层强度较高压缩性较低
12
<7>
K
岩 石
强风化带
均
510m
紫红色棕红色泥质粉砂岩粉砂质泥岩等组成泥质粉砂质结构泥钙质胶结岩石组织结构已局部破坏尚清晰辩认矿物成分已显著变化岩石风化裂隙发育岩芯呈半岩半土状碎块状片状层强度较高压缩性较低
13
<8>
K
岩 石
中风化带
均
830m
红褐色泥质粉砂岩砾岩组成粉粒结构泥钙质胶结中厚层状构造岩石组织结构局部破坏矿物成份发生变化风化裂隙较发育岩芯呈短柱状柱状岩质稍硬层强度较高压缩性低
14
<9>
K
岩 石
微风化带
红褐色泥质粉砂岩局部砾岩组成粉粒结构泥钙质胶结中厚层状构造岩石组织结构矿物成份根未变少量风化裂隙岩芯呈柱状岩质较硬～硬
层物理参数表
岩
土
分
层
岩土名称
时
代
成
天
然
密
度
天
然
含
水
量
孔
隙
剪切试验
压
缩
系
数
压
缩
模
量
变
形
模
量
天
然
抗
压
强
度
直接快剪
固结快剪
粘
聚
力
摩
擦角
粘
聚
力
摩
擦角
ρ
w
e
c
Φ
c
Φ
a01~02
Es12
E
qu
(gcm3)
()
(kPa)
(°)
(kPa)
(°)
(MPa1)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
<31>
洪积粉细砂
Q3al+pl
190
267
078
25
27
0365
504
18
<32>
洪积中粗砂
Q3al+pl
190
264
081
26
29
037
526
20
<41>
洪积土层
Q3al+pl
198
254
070
21
23
22
25
038
490
15
<42>
淤泥质土层
Q3al+pl
170
400
106
8
8
083
253
<51>
塑状残积土
Q3el
197
284
077
23
24
23
24
032
540
18
<52>
硬塑状残积土
Qel
200
262
070
27
28
28
29
022
760
38
<6>
全风化红层
K
200
215
062
33
30
016
1050
70
<7>
强风化红层
K
210
197
057
55
30
013
1200
150
10
<8>
中风化红层
K
240
450
28
7000
87
<9>
微风化红层
K
264
800
28
8000
17
12 水文质条件
水位
段水水位埋深10~25m总体变化较水位变化水赋存补排泄关系密切气降水表水体(珠江河涌)补源水位受季节影响明显
水类型
水类型四种：
1)层滞水
部杂填土层中富水性般总储量
2)孔隙潜水微承压水
分布第四系层中松散砂层中含水层透水性强直接间接受气降水补受表水体渗透补水位仅季节性降雨量关受河涌潮汐动态水影响
3)基岩裂隙水
分布第四系层白垩系陆相沉积破碎基岩裂隙中水量受基岩裂隙发育程度裂隙连通性制约裂隙水补关
水补
第四系砂层典型强透水层直接间接气降水补时受附河涌表水体渗透补基岩裂隙水补覆第四系层渗透补连通性裂隙侧补
类土层渗透系数具体见表24层渗透系数表
表24 层渗透系数表
岩土名
工填土层
淤 泥 层
淤泥质土层
淤泥质砂层
粉细砂层
中粗砂层
洪积粘性土
土层
<1>
<21A>
<21B>
<22>
<31>
<32>
<41>
K(md)
01
01
35～50
80～136
01
岩土名
淤泥质土
塑粉质粘土
硬塑粉质粘土
全风化岩层
强风化岩层
中风化岩层
微风化岩层
土层
<42>
<51>
<52>
<6>
<7>
<8>
<9>
K(md)
01
01
01
02
06～08
04～05
01～03
隧洞底部层<6><7>层托换支洞作业导洞穿越层<52><6><7>层区间隧道该段埋深约20m托换桩隧道穿越<7><8><9>层
2施工总体方案
总体托换方案施工场开挖竖井通横通道桩位处施工满足托换支洞然支洞进行桩基托换
3工期安排
桩基托换均盾构机达前30天完成根盾构机始发日期掘进速度175＃街楼处桩基托换工期2005年5月14日～2005年11月30日实际工期工序排定2005年11月29日
图3：施工进度网络图〔见附页〕
4施工组织
保证桩基托换质量组建工程副理挂帅工程分部配备具定验专业技术员4测量工程师1理员8安排1专业队伍施工施工顶峰需配备劳力80
5机械配备
满足工程施工需需场施工设备列表：
施工设备表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
1
电焊机
BX500
台
3
2
空气压缩机
20m37kg
台
1
3
通风机
台
1
4
风镐
支
10
5
风钻
Ф42
支
10
6
注浆泵
KGY5070
台
1
7
拌浆筒
KEJ200
台
1
8
搅拌机
350L
台
1
9
千斤顶
台
15
10
电葫芦
10t
台
2
11
振动捧
35KW
支
6
三施工方法
1 施工序
施工准备
预顶承台施工
钢筋模板制安
商品砼运输泵送
原桩植筋界面处理
钢筋模板制安
商品砼运输泵送
浇注托换梁
安装千斤顶调锁系统
监控量测
分析托换梁受力转换
调整千斤顶顶升量
挖截桩孔
逐步切断原桩
托换梁托换桩连接
撤千斤顶锁系统
原桩凿取出
回填恢复
175＃桩基托换施工工艺流程框图
2预顶承台施工
挖孔桩施工完成进行预顶承台施工承台断面尺寸2400×2500㎜高CT8CT111500㎜余1200㎜首先设计图纸标准求绑扎钢筋支立模板安装预埋件浇筑C35砼
预顶承台顶预埋桩连接钢筋两块500×500×20㎜钢板预埋钢板安装时必须定位准确
3拖换梁施工
31梁体原桩结合部处理
梁柱接头桩基托换工程中关键部位根设计图纸原桩托换梁结合混凝土界面采凿毛植筋处理
界面凿毛：设计求原桩进行放样划线定出凿毛位置原桩混凝土外表凿成凹凸状凹深10～20mm凿毛水清洗干净新加结构砼浇筑前四时刷界面处理剂假设凿毛时发现裂缝等异常情况立采取时安加固措施反应信息设计单位
植筋：首先选植筋资质专业队伍施做设计求植筋采Φ20钢筋植筋长400mm植入桩200mm首先原桩进行放样划出植筋孔位置采电钻钻孔孔径Ø26孔深200mm钻孔必须跳钻植面钢筋钻第二面孔批植筋桩水截面应超两孔前批植筋植筋胶凝固前方施工批循环锚完锚筋钻孔时假设碰钢筋立停止钻进移动孔位钻
锚筋前必须孔灰尘高压风吹干净然环氧水清洗孔壁结构胶粘结剂必须严格配锚筋前试配合格前方配制抗压强度应低30MPa粘结剪切强度低35MPa
孔清洗干净塞满结构胶植入钢筋植筋胶凝固前扰动植筋施工检查孔植筋否松动情况假设补做植筋完成进行抗拉抗剪抗老化试验试验合格前方进行道工序施工否重新施做
32梁体施工
结合部植筋凿毛完成进行托换梁施工绑扎钢筋支立模板浇筑C35混凝土施工时梁端预顶部位严格控制加强钢筋网位置梁底受拉钢筋较浇筑砼时进行分层浇筑确保砼振捣质量浇筑砼时托换梁底预留6分导应桩预留钢筋预顶完成保持预顶力稳定变情况桩梁钢筋接浇筑微膨胀砼封桩封桩砼终凝灌注高标号水泥砂浆填充托换梁底封桩砼间空隙灌浆压力约1MPa
4托换
采动托换法施工采托换梁结合托换新桩方式托换梁挖孔桩间设置千斤顶加载新桩局部沉降通千斤顶预压完成时部结构微量位移完成体系转换
41监测
确保部结构正常安监控网络必须根施工步骤结构造成影响进行布置采信息化施工技术信息指导施工托换程中环节监测数进行采集分析发现问题时提出关托换顶升参数进行修正
托换顶升程中托换建筑物位移沉降特托换梁部原桩位移沉降托换新桩沉降情况托换梁变形进行严密监测
42安装千斤顶调锁装置
锁顶升千斤顶安装：锁顶升装置采带锁装置千斤顶根桩预顶承台预埋钢板布置2千斤顶千斤顶高度缺乏时采钢板垫块弥补求钢垫块确保足够强度刚度承受荷载时足够稳定性
钢垫块安装置安装：调锁千斤顶预顶位时时安装钢安装置楔型钢板紧钢安装置布置3侧放侧放置两呈三角称动托换施工中相关键项措施动托换实施中控制部结构变形新桩预压产生沉降保证施工工艺求结构形式必须满足预顶程中具调性稳定性求顶升结束时千斤顶卸荷新桩托换梁间形成整体承受千斤顶全部顶力保持稳定
调锁千斤顶钢垫块安装置工厂里加工制作成品进行检验标定安装时采称布置千斤顶形成交错布置
43预顶
预顶作通托换桩托换梁间施加顶力消托换桩变形托换体系利影响检验托换体系承载力通千斤顶进行微调确保托换成功
⑴预顶前准备工作
① 调锁千斤顶钢垫块安装置安装前必须进行标定调试确认合格安装检查千斤顶钢垫块安装置安性安装保证足够行程便整调整时期需反复安装
② 建立全方位位移沉降应变监测系统保证数准确性
③ 确定托换桩施顶荷载分级次数施顶时间
⑵施加顶力
托换梁强度达设计求开始预顶预顶采取分级加载原分十级加载级荷载增量千斤顶加载限值10次加载值级加载需保持10min等结构稳定前方加次级荷载托换桩抬量1mm值应停止加载加载程中时应严格监测托换梁裂缝产生开展裂缝宽度018mm时停止加载预顶时必须严格控制千斤顶顶升力托换梁两端位移千斤顶顶升力达控制值梁端位移未达
位移范围值梁端位移值已达控制值顶升力未达控制值时立通知设计单位施工参数进行调整
⑶预顶施工措施
① 调锁千斤顶钢安装置具时级调节托换桩托换梁间顶压施工中产生间隙功预防顶压系统障安保障措施
② 2千斤顶压力步锁措施：根液压互原理采油路系统中2千斤顶液压达衡托换梁顶升中防止减少扭矩力作导致侧位移达目需设立油路加压站集中供油保证千斤顶顶力衡
③ 托换梁两端顶压衡：通严密监控系统分析反应信息根信息控制油泵工作系统达托换梁两端顶压衡消减少托换梁顶升程中产生位移
④ 桩位轴力设计值确定千斤顶允许顶升压力压力根施压程进行分级级顶升操作中严格控制油泵工作流量压力
⑤ 级顶升程中通级出现差值级进行调整级顶升控制差值范围防止差值累计超规定范围
⑥ 顶升程连续记录监测数加载记录
⑦ 桩沉降变形稳定完成力转换钢垫块安装置安装紧钢楔块锁定
托换梁预顶施工参数表
托换梁编号
承台编号
梁端预顶力(KN)
预顶千斤顶(数量×吨位)
预顶期间梁端位移范围值〔mm〕
预顶期间桩端抬控制值〔mm〕
预顶期间桩端沉降控制值〔mm〕
TL1
CT1
3653
2×200
2～3
1
3
CT2
1655
2×100
2～3
1
3
TL2
CT3
3044
2×200
2～3
1
3
CT4
4016
2×500
2～3
1
3
TL3
CT5
3498
2×200
2～3
1
3
CT6
1707
2×100
2～3
1
3
TL4
CT7
3135
2×200
2～3
1
3
CT8
5633
2×500
2～3
1
3
TL5
CT9
5033
2×500
2～3
1
3
CT10
3734
2×200
2～3
1
3
TL6
CT11
6164
2×500
2～3
1
3
CT12
2527
2×200
2～3
1
3
44切桩
完成预顶全面观测变形稳定进行锁定开始切断托换旧桩切桩采工截外层层剥离施工方法
1)切桩前需原桩沉降新旧混凝土界面滑移做观察切桩程中实行间断观测做信息化施工
2)切桩时应分批跳开进行断桩位置托换梁底约500mm处先风镐桩周边凿出条深100mm宽200mm断口程中旧桩钢筋切断时观察观测点沉降变化情况通步调节千斤顶柱沉降设计允许范围新旧混凝土界面滑移观测点异常马采应急钢板塞紧桩断口需邀请设计单位监理单位原设计界面处理方案进行修正〔根验轴力桩梁柱结合部通常采企口＋植筋＋预应力〞方法处理样处理必须设计单位出具设计方案〕方案修正需监理工程师意方进行施工情况稳定风镐继续开断口次开断口深度超100mm操作需定空间高度断加高终切口高度超500mm应遵循外层层剥离原直原桩混凝土全部凿断桩身钢筋
3)切桩技术措施
① 切桩前必须充分做观察监测：
a监测点全面进行切初始读数
b油压千斤顶钢垫块安装置分安排验技术高工命操作
c断桩孔准备种规格钢板干硬性砂浆钢箍假设发生异常马钢板塞进断桩口垫紧断柱位置
② 原桩钢筋旧桩混凝土全部断开稳定割断
③ 切桩整程必须统指挥统安排
45接桩千斤顶撤
⑴切桩托换体系变形稳定时进行接桩
⑵接桩程序：
微调千斤顶调锁安装置锁定→确定误时安装钢安装置千斤顶回油取出千斤顶→接驳钢筋→第次支模→利两侧浇注混凝土→第二次封模→利垂直预留孔浇捣混凝土→养护
⑶必须确保钢垫块安装置安撤千斤顶
⑷浇捣微膨胀混凝土必须振捣密实桩帽梁间空间混凝土填满
46盾构通范围原钢筋混凝土桩撤
原桩均钢筋混凝土桩切断盾构直接前推困难容易造成刀具损坏需盾构推进范围〔包括拱顶1m〕原桩进行撤
撤采原桩旁边施作工挖孔桩截桩控制点标高凿原桩桩身砼保存原桩钢筋修复截桩孔护壁继续开挖原桩桩底1m处节05m凿原桩时原桩砼粘土回填夯实截桩孔原桩凿截桩控制点标高应截桩孔进行夯实压密处理采纯水泥浆密实回填空隙作业孔孔口
47通道竖井回填
竖井通道作桩基托换辅助工程时结构进行设计施工托换桩施工完成应予回填消隐患施工隧洞填埋前托换梁周边抹层非焦油聚氨脂防水涂料
回填采设计规定回填料回填坚持分段分层回填求回填密实留空隙必时注浆加固填充防止面层出现沉变形
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着城市建设开展口数量增加面交通拥挤空间开发已成城市开展方空间开发程度某种意义说标志着城市文明开展水
盾构法目前隧道暗挖施工中先进种工法优势速度快钱低作业环境安面交通建筑物影响世界国广泛应城市交通隧道城市污水隧道城市线隧道施工城市建筑物林立线密集盾构建筑物穿建筑物现象十分普遍控制层沉降保护面建筑物构筑物安盾构施工必须解决技术问题
城市进行盾构隧道掘进施工隧道线路设计般量避开原构筑物城市空间限盾构时必须穿越建筑物构筑物必须采取相应技术措施控制层沉降保护面建筑物构筑物安
1建筑物调查
隧道线障碍物进行调查调查面建筑物构筑物埋设物水井已建工程记录查清根底结构形式桩基长度类型受力模式等根底施工资料障碍物调查仅调查障碍物位置形状结构形式须调查原建筑物构筑物重性途工作状况损伤状况周围环境清楚掌握障碍物概况够设计阶段明确具体保护措施
盾构隧道邻施工指盾构推进影响范围构筑物例相邻隧道线桥梁房根底等构筑物邻范围般指盾构端始划出〔45º+φ2〕斜线横沉降槽范围见图示邻范围构筑物均实施监测保护
确认障碍物方法效方法采试挖掘确认直接确认法直接确认时采物探方法间接确认(雷达探测质CT)时竣工资料重参考资料
2付障碍物方法
障碍物调查根底确认付方法寻求撤障碍物性根底托换方法
撤障碍物种：
（1） 结构撤时性桩基
（2） 已弃旧桥墩旧护岸等
（3） 障碍局部撤构筑物
（4） 盾构施工重建构筑物
采根底托换方法撤相应障碍物种：
（1） 代建筑物
（2） 代构筑物
3建筑物保护
建筑物保护具体操作时分两种情况：种盾构施工前预先加固：种施工程中进行保护
〔1〕预加固指盾构施工前根工程质特征分析面建筑物状况研究做出判断需进行防护性措施包括建筑物根底预加固处理建筑物预支护建筑物桩基托换等
〔2〕 施工程中进行保护指已出现危面建筑物安时采取保护性措施包括建筑物时支顶根底加固等
4根底托换
盾构邻施工根底托换构筑物形式重力采施工方法：
①承压板方式〔扩根底形式〕
②新设桩承压板结合方式 案例
③新设桩梁根底方式 案例二
案例
广州铁三号线塘沥滘区间桩基托换工程
1工程概况
该里程YDK11+000～YDK10+300穿越新基新村广州耐火材料厂厂房宿舍〔YDK10+680～YDK11+000〕欣晟皮具制品厂厂房面房屋市郊农民房4～7层局部8层框架民宅建筑根底Φ500~Φ800mm灌注桩根单柱单桩天然根底中十六栋建筑物根底侵入隧道隧道需进行桩基托换根底加固详见附图
2质水文条件
该区段隧道埋深1622米隧道底部强中等风化岩泥岩天然抗压强度fc＝20mpa边墙饱水中细砂强中等风化砂泥沙n18～87击拱顶饱中细砂层厚8～10m淤泥质土
根层富水程度储水介质区段水第四系孔隙水基岩裂隙水两种类型第四系孔隙水含水层饱水中细砂中等透水性基岩裂隙水含水层强中等风化岩泥岩中等透水性
3方案拟
31 施工图设计
A273A274A276A2772A292A294六幢房屋采筏板+桩周注浆托换方案筏板结构采500700mm厚钢筋混凝土板新加筏板根底原结构采包柱包承台方式连接新旧混凝土间进行界面处理筏板施工时侵入隧道桩桩周预埋注浆筏板完成进行注浆提高桩周土摩阻力侵入隧道桩盾构通时盾构磨断盾构掘进时进行踪注浆减少建筑物变形
A275A277A280A289A290A291A2931七幢房屋采托换梁托换桩方案托换梁托换桩结构采普通钢筋混凝土包柱〔包承台〕梁Φ600钻孔
灌注桩采预顶措施消柱沉降引起建筑物影响达动托换目水梁包柱托换桩构成新受力体系水梁采C35钢筋砼梁截面b×h700×1400~1200×2000mm利原建筑物首层作施工空间托换新桩采Φ600钻孔桩求桩边隧道外边线距离少1米
建筑物采顶升法原承台施作钢筋砼顶升台包裹房屋柱成整体采200500吨级QYD200500型千斤顶顶升装置安装顶升台原承台间通预顶荷载通千斤顶传递面全面观测变形稳定切断原承台顶升台间房柱盾构通时根监测结果调节千斤顶补偿层隆陷位移盾构通修复切断柱子
A267A270A2712三幢建筑物采包柱式承台结合锚杆静压桩进行局部加固
32存问题
果实施顶升方案作业面现室外坪深处达2700~3200mm建筑物密集基坑开挖法放坡水较丰富土方开挖势必会周边建筑物基坑身带施工困难
33现行方案
根现场房屋密集桩基隧道范围素砼桩周注浆效果理想等原屡次方案证审查终决定采取方案承台梁加静压桩加固：筏板加静压桩加固：筏板加静压桩加袖筏踪注浆加固方案
详见表
序号
房屋编号
加固形式
静压桩数量
需处理桩数
桩径
〔MM〕
原桩长〔m〕
隧道关系
1
A267
承台梁加静压桩加固
2
1
500
21
+11
2
A270
4
3
500
21
+10
3
A2712
5
3
600
20
+160
4
A273
筏板加静压桩加固
19
9
500
22
070—09
5
A274
14
7
600
21
+0304
6
A276
21
9
800
21
00402
7
A2772
13
8
600
21
03
8
A292
6
3
500
16
01
9
A280
46
4
600
20
10
A294
21
10
600
17
11
A290
28
4
600
16
12
A275
筏板加静压桩加盾构通时袖筏踪注浆
25
6
800
22
13
A277
28
9
600
22
14
A289
55
8
600
26
15
A291
57
10
600
21
16
A2931
31
5
600
18
合计
375
建筑物桩基处理方案表〔表〕〔+代表隧道方代表隧道方〕_
4技术措施
工程采筏板根底施工时筏板结构500~700mm厚钢筋砼板混凝土强度C25筏板底基承载力80~120Kpa新加筏板根底原结构连接采包柱方式钢筋原承台穿浇筑筏板砼时旧砼外表进行凿毛筏板原房屋需植筋筏板混凝土强度C25采板式双层配筋遇原建筑物承台柱时采植筋方式进行连接原桩切断盾构掘进通时进行踪注浆减少建筑物变形沉降保证建筑物安
采筏板根底时施工时包括：基加固筏板根底施工静压桩施工踪注浆施工监测等工序具体工艺流程：
建筑物调查
建筑物监测取初始值
放线
土方开挖
砌筑砖模
植筋钢筋制安
砼浇注
静压桩施工
房屋恢复
全面监测
全面监测
盾构掘进时踪注浆
5 盾构通该区段时施工控制技术
右线盾构机8月3日进入隧道该区段该区段埋深较浅23～14米隧道头顶砂层达8～10米隧道顶影响区域45栋密集3～5层民建筑物中然16栋房屋进行根底加固质条件较差侵入隧道建筑物局部天然根底房屋盾构隧道掘进然挑战
51工程施工情况采取措施
该区段隧道埋深浅砂层厚建筑物密集水丰富等特点引起方高度重视达前承包商已盾构机19中心边缘滚刀进行更换8月6日日建筑物沉降监测数显示ZA1532：744mmZA1533：732mmZA1401：474mm建筑物沉降数已接预警值10 mm通现场设备详细检查发现盾构机尾刷击穿绞接出现渗漏原造成盾构机步注浆法填充衬砌背孔隙隧道周围土体稳性较差引起面建筑物沉降
511尾刷更换
8月11日首先盾尾绞接密封进行抢修8月13日盾尾排尾刷进行全部更换
8月14日944环拼装完成945掘进1200mm时开始撤K块相邻两片片露出第道尾刷空隙利空隙先周边渣土清理干净然逐片割先点焊固定逐步满焊牢固〔图〕面片稳定面程序进行面片
片撤两道尾刷塞满情况图
已换装油脂尾刷片重新安装图
通次修设备身解决盾构机漏浆步注浆效果差等问题8月17日右线盾构机恢复掘进
512现场沉降情况相应措施
8月21日盾构机掘进1531环时建筑物日沉降数次显示A2731：355mmA2734：656mmA2751：584mmA2752：356mm时累计沉降达A1401：3787ZA1404：375mmA2691：329mmA2694：2712mm已超标准允许沉降值A259房屋A262面出现程度裂缝图
A259房屋三层露台面出现裂缝
A262外墙围墙铺瓷砖面接口处出现裂缝
通认真总结分析法发现盾构机掘进参数控制合理盾构机姿态控制泡沫畅通进土量出土量衡控制等素造成建筑物沉降原
尤通现场盾构机实际操作数调查发现该段掘进时土仓压力掘进非掘进状态压力变化较2004年8月24日掘进947环时1＃土仓压力掘进时1921bar停机时土仓压力0406 bar压力瞬间起伏17 bar
土仓压力波动土层扰动较该段层处稳性较差段层扰动通土体应力重新分布固结作该层建筑物面出现沉降沉降超承载力出现裂缝
现场通采取措施严格控制建筑物沉降取良效果9月13日早1：30利达预计停机位
1全部采土压衡模式进行掘进保证土仓压力衡12bar左右推进程停机程中保持土压根衡出现波动
2保证步注浆量6m3注浆压力保证15～25bar严格控制注浆畅通发现堵时应时安排疏通时浆液泵入浆液槽前严格检查浆液质量合格浆液予
3保证步注浆速度推进速度保持统性推进100mm步注浆泵注入40～45次严格控制出土量现场做进土量出土量保持衡
4保证刀盘前方泡沫膨润土畅通掘进程中保证泡沫膨润土注入量加注泡沫程中注意控制气压量防止高压力引起土压波动必须注意控制
5推进程中应保持盾构机姿态稳严禁姿态起伏引起刀盘周边土体沉降
6加面监测力度建筑物日沉降数超2mm时测量频率加倍测量数时反应掘进班组迅速调整盾构机参数达指导施工目
7严格控制盾构机推进程中千斤顶A区C区油缸油压差值保持统稳定出现波动姿态蛇行超挖
513 桩基侵入隧道建筑物沉降
该段区域5栋桩基侵入隧道房屋A275A277ZA181A289A291中A289房屋全断面8根桩侵入隧道9588米盾构通时盾尾脱出A275A277ZA181A290房屋日沉降量均没超10MMZA181日沉降量达17MM2天逐步稳定目前累积沉降达36MM
五验总结
300m险区承包商效控制建筑物沉降成功穿越桩基侵入隧道房屋没造成房屋面坍塌相安达停机位成功验方面
1〕 思想重视盾构达前方屡次讨桩基托换方案根该区房屋密集特点制定筏板加静压桩方案保证桩基托换时施工安盾构通创造利条件
2〕 技术措施力作该区段重点难点工程部针该区段质情况出现险情作出更换尾刷修理铰接密封等系列针性措施作业层进行详细技术交底
3〕 科学监测数指导盾构施工建筑物日沉降量超2MM时加密监测频率时根监测数调整盾构施工参数
4〕 保证步注浆量确保刀盘前方泡沫通畅严格控制出土量作真正土压衡
1 5〕 注意盾构机姿态千斤顶行程差控制防止蛇形超挖引起刀盘周围土体沉降
案例二 广州铁号线长寿路——陈家祠区间托换工程
1 根情况
托换五栋楼房6～9层涉108条桩线路托换楼房关系图4—82示楼房结构表4—10示托换五栋楼房图4—83图4—87示
表4—10 楼房结构情况表
楼房编号
DP32
DP33
DP34
DP35
BH1
楼房层数
9
6～9
8
6
9
建筑特设度m
3165
3040
2680
1890
2950
结构类型
钢筋混凝土框架
钢筋混凝土框架
钢筋混凝土框架
砖混结构
钢筋混凝土框架
根底类型
Ф480灌注桩
Ф600灌注桩
Ф460灌注桩
Ф480灌注桩
预制方桩
根底桩长m
14～18
20～22
18
15～18
177
首层层高m
38
32
30
32
45
楼房重量t
6600
6200
1600
2750
6500
图4—82 线路托换楼房关系图
图4—83 DP32号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—84 DP33号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—85 DP34号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—86 DP35号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—87 BH1号楼
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
2 技术方案
该方案采设置桩承台附钢筋混凝土梁式转换层设置盾构隧道外侧钻孔灌注桩组成托换结构体根具体情况托换梁包承台直接托柱原承台间设置托换梁梁间通柱位设置托换梁托换托换结构混凝土达设计强度原承台底断开原桩托换梁底断开原柱部建筑物荷载转移新永久性托换结构控制托换产生变形局部楼房采预应力混凝土梁式转换层图4—88图4—90示
图4—88 DP32号楼托换梁钢筋
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—89 DP33号楼托换梁预应力钢筋
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
图4—90 DP35号楼托换梁钢筋
〔广州鲁班公司工程部 摄〕
3 托换质量效果
栋楼房根底离前盾构通前监测结果表4—11示
表4—11 栋楼房柱位〔承重墙〕沉降量 mm
时 间
DP32
DP33
DP34
DP35
DP36
根底离前
09
10
0
02
07
根底离
30
18
24
23
14
断桩间
盾构通前
53
25
39
33
48
盾构通
63
41
46
55
62
盾构通半年
73
45
47
62
64
案例三
广州市轨道交通五号线杨箕站～珠江新城站盾构区间土建工程
175#建筑物桩基托换施工方案
工程概况
广州铁五号线杨箕站－五羊邨站－珠江新城站区间盾构法施工珠江新城站西端始发采先隧站〞工艺通五羊邨站区间线路止中山路杨箕村区间隧道线路左线里程ZDK14+7900～ZDK14+8500线路右线里程YDK14+8100～YDK14+8700间穿五羊邨街楼五羊邨街楼跨寺右新马路修建整体四层框架结构面层现状寺右新马路行车道五羊邨街楼方构筑物五羊邨绿岛加压站五羊邨街楼局部桩基侵入区间隧道开挖面进行桩基托换考虑面交通五羊邨绿岛加压站影响次托换采暗挖隧洞动托换桩基托换时施工竖井设置五羊邨绿岛加压站西侧约13m处绿化带采1条托换洞6条托换支洞五羊邨街楼6#17#25#26#31#39#桩基进行桩基托换作业
二总体施工布署
1施工条件
场条件：处位城市中心区交通密集口集中疏解困难供水加压站侵入隧道限界范围桩基具备面托换条件需施工竖井做通道进入桩基位置处进行托换面工作场狭利寺右新马路绿化带作施工场面积1307方米合理布置根满足施工需
图1：施工场面布置图〔见附页〕
质条件：区间线构造属天河斜南翼岩层东西走东尖灭直接影响区间构造伏基岩白垩系两组层：白垩系统塱山组三元里段(K2d1)砾岩含砾砂岩粉砂质泥质粉砂岩白垩系统三水组西濠段(K2S2b)泥质粉砂岩粉砂质泥岩夹含砾粗砂岩砂岩区间未发现断裂通没发现风化深槽
1．1 层特性
工程线穿越层总体二元类型部新生界～洪积风化残积层部白垩系陆相沉积红色泥岩粉砂岩含砾砂岩砾岩等组成基岩层区层新老致分9层层性状描述见表层特性表层物理参数见表层物理参数表
层特性表
序号
层编号
时代成
层类
层厚度
层性状描述
1
<1>
Q4ml
工填土
均
258m
全部杂填土厚度变化较呈黄褐灰黄等色结构松散~稍压实碎石砼块砖块砂土粘性土组成硬质物含量较高
2
<21A>
Q4mc
淤 泥 层
均
240m
深灰~灰黑色呈饱流塑状态粘粒组成局部含少量粉砂海陆交互相沉积成层强度低压缩性高
3
<21B>
Q4mc
淤泥质土
均
240m
深灰~灰黑色呈饱流塑状态粘粒组成含少量粉砂薄层粉砂海陆交互相沉积成层强度低压缩性高
4
<22>
Q4mc
淤泥质砂
均
160m
深灰~灰黑色呈饱流塑状态粘粒组成含较粉砂夹薄层粉砂含腐植物透镜体状分布海陆交互相沉积成层强度低压缩性高
5
<31>
Q4+3al+pl
粉细砂
均
280m
灰白灰黄等色饱呈松散~稍密状局部中密状粉细砂局部含中砂较含少量粘粒局部含较粘粒呈尖灭状透镜体分布
6
<32>
Q4+3al+pl
中粗砂层
均
3950m
灰白灰黄色呈饱松散~稍密状局部中密状中粗砂含少量粘粒局部含粉细砂
7
<41>
Q3al+pl
洪积
粘性土
均
265m
灰黄灰白黄红等色洪积作形成粉质粘土粘土局部粉土含粉细砂呈塑状态(局部硬塑～坚硬状)层强度较低压缩性中偏高
8
<42>
Q3al
淤泥质土
均
235m
深灰~灰黑色饱呈流塑状态粘粒含少量腐植质粉细砂河湖相沉积成强度低压缩性高
9
<51>
Qel
塑
粉质粘土
均
468m
紫红褐红棕红色红色陆相沉积岩(泥质粉砂岩粉砂质泥岩粉砂岩等)风化残积形成粘粒呈湿塑状层强度中等压缩性中等偏高
层特性表
序号
层编号
时代成
层类
层厚度
层性状描述
10
<52>
Qel
硬 塑
粉质粘土
均
443m
暗紫红色褐红色粉质粘土组成局部粘土含少量风化残留岩石碎屑呈湿硬塑～坚硬状态层强度较高压缩性较低
11
<6>
K
岩 石
全风化带
均
575m
紫红红褐棕色泥质粉砂岩粉砂质泥岩等组成原岩已风化成土状岩石组织结构已根破坏尚辩认局部夹强风化岩块岩芯呈密实土状坚硬状挖性方面属土层层强度较高压缩性较低
12
<7>
K
岩 石
强风化带
均
510m
紫红色棕红色泥质粉砂岩粉砂质泥岩等组成泥质粉砂质结构泥钙质胶结岩石组织结构已局部破坏尚清晰辩认矿物成分已显著变化岩石风化裂隙发育岩芯呈半岩半土状碎块状片状层强度较高压缩性较低
13
<8>
K
岩 石
中风化带
均
830m
红褐色泥质粉砂岩砾岩组成粉粒结构泥钙质胶结中厚层状构造岩石组织结构局部破坏矿物成份发生变化风化裂隙较发育岩芯呈短柱状柱状岩质稍硬层强度较高压缩性低
14
<9>
K
岩 石
微风化带
红褐色泥质粉砂岩局部砾岩组成粉粒结构泥钙质胶结中厚层状构造岩石组织结构矿物成份根未变少量风化裂隙岩芯呈柱状岩质较硬～硬
层物理参数表
岩
土
分
层
岩土名称
时
代
成
天
然
密
度
天
然
含
水
量
孔
隙
剪切试验
压
缩
系
数
压
缩
模
量
变
形
模
量
天
然
抗
压
强
度
直接快剪
固结快剪
粘
聚
力
摩
擦角
粘
聚
力
摩
擦角
ρ
w
e
c
Φ
c
Φ
a01~02
Es12
E
qu
(gcm3)
()
(kPa)
(°)
(kPa)
(°)
(MPa1)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
<31>
洪积粉细砂
Q3al+pl
190
267
078
25
27
0365
504
18
<32>
洪积中粗砂
Q3al+pl
190
264
081
26
29
037
526
20
<41>
洪积土层
Q3al+pl
198
254
070
21
23
22
25
038
490
15
<42>
淤泥质土层
Q3al+pl
170
400
106
8
8
083
253
<51>
塑状残积土
Q3el
197
284
077
23
24
23
24
032
540
18
<52>
硬塑状残积土
Qel
200
262
070
27
28
28
29
022
760
38
<6>
全风化红层
K
200
215
062
33
30
016
1050
70
<7>
强风化红层
K
210
197
057
55
30
013
1200
150
10
<8>
中风化红层
K
240
450
28
7000
87
<9>
微风化红层
K
264
800
28
8000
17
12 水文质条件
水位
段水水位埋深10~25m总体变化较水位变化水赋存补排泄关系密切气降水表水体(珠江河涌)补源水位受季节影响明显
水类型
水类型四种：
1)层滞水
部杂填土层中富水性般总储量
2)孔隙潜水微承压水
分布第四系层中松散砂层中含水层透水性强直接间接受气降水补受表水体渗透补水位仅季节性降雨量关受河涌潮汐动态水影响
3)基岩裂隙水
分布第四系层白垩系陆相沉积破碎基岩裂隙中水量受基岩裂隙发育程度裂隙连通性制约裂隙水补关
水补
第四系砂层典型强透水层直接间接气降水补时受附河涌表水体渗透补基岩裂隙水补覆第四系层渗透补连通性裂隙侧补
类土层渗透系数具体见表24层渗透系数表
表24 层渗透系数表
岩土名
工填土层
淤 泥 层
淤泥质土层
淤泥质砂层
粉细砂层
中粗砂层
洪积粘性土
土层
<1>
<21A>
<21B>
<22>
<31>
<32>
<41>
K(md)
01
01
35～50
80～136
01
岩土名
淤泥质土
塑粉质粘土
硬塑粉质粘土
全风化岩层
强风化岩层
中风化岩层
微风化岩层
土层
<42>
<51>
<52>
<6>
<7>
<8>
<9>
K(md)
01
01
01
02
06～08
04～05
01～03
隧洞底部层<6><7>层托换支洞作业导洞穿越层<52><6><7>层区间隧道该段埋深约20m托换桩隧道穿越<7><8><9>层
2施工总体方案
总体托换方案施工场开挖竖井通横通道桩位处施工满足托换支洞然支洞进行桩基托换
3工期安排
桩基托换均盾构机达前30天完成根盾构机始发日期掘进速度175＃街楼处桩基托换工期2005年5月14日～2005年11月30日实际工期工序排定2005年11月29日
图3：施工进度网络图〔见附页〕
4施工组织
保证桩基托换质量组建工程副理挂帅工程分部配备具定验专业技术员4测量工程师1理员8安排1专业队伍施工施工顶峰需配备劳力80
5机械配备
满足工程施工需需场施工设备列表：
施工设备表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
1
电焊机
BX500
台
3
2
空气压缩机
20m37kg
台
1
3
通风机
台
1
4
风镐
支
10
5
风钻
Ф42
支
10
6
注浆泵
KGY5070
台
1
7
拌浆筒
KEJ200
台
1
8
搅拌机
350L
台
1
9
千斤顶
台
15
10
电葫芦
10t
台
2
11
振动捧
35KW
支
6
三施工方法
1 施工序
施工准备
预顶承台施工
钢筋模板制安
商品砼运输泵送
原桩植筋界面处理
钢筋模板制安
商品砼运输泵送
浇注托换梁
安装千斤顶调锁系统
监控量测
分析托换梁受力转换
调整千斤顶顶升量
挖截桩孔
逐步切断原桩
托换梁托换桩连接
撤千斤顶锁系统
原桩凿取出
回填恢复
175＃桩基托换施工工艺流程框图
2预顶承台施工
挖孔桩施工完成进行预顶承台施工承台断面尺寸2400×2500㎜高CT8CT111500㎜余1200㎜首先设计图纸标准求绑扎钢筋支立模板安装预埋件浇筑C35砼
预顶承台顶预埋桩连接钢筋两块500×500×20㎜钢板预埋钢板安装时必须定位准确
3拖换梁施工
31梁体原桩结合部处理
梁柱接头桩基托换工程中关键部位根设计图纸原桩托换梁结合混凝土界面采凿毛植筋处理
界面凿毛：设计求原桩进行放样划线定出凿毛位置原桩混凝土外表凿成凹凸状凹深10～20mm凿毛水清洗干净新加结构砼浇筑前四时刷界面处理剂假设凿毛时发现裂缝等异常情况立采取时安加固措施反应信息设计单位
植筋：首先选植筋资质专业队伍施做设计求植筋采Φ20钢筋植筋长400mm植入桩200mm首先原桩进行放样划出植筋孔位置采电钻钻孔孔径Ø26孔深200mm钻孔必须跳钻植面钢筋钻第二面孔批植筋桩水截面应超两孔前批植筋植筋胶凝固前方施工批循环锚完锚筋钻孔时假设碰钢筋立停止钻进移动孔位钻
锚筋前必须孔灰尘高压风吹干净然环氧水清洗孔壁结构胶粘结剂必须严格配锚筋前试配合格前方配制抗压强度应低30MPa粘结剪切强度低35MPa
孔清洗干净塞满结构胶植入钢筋植筋胶凝固前扰动植筋施工检查孔植筋否松动情况假设补做植筋完成进行抗拉抗剪抗老化试验试验合格前方进行道工序施工否重新施做
32梁体施工
结合部植筋凿毛完成进行托换梁施工绑扎钢筋支立模板浇筑C35混凝土施工时梁端预顶部位严格控制加强钢筋网位置梁底受拉钢筋较浇筑砼时进行分层浇筑确保砼振捣质量浇筑砼时托换梁底预留6分导应桩预留钢筋预顶完成保持预顶力稳定变情况桩梁钢筋接浇筑微膨胀砼封桩封桩砼终凝灌注高标号水泥砂浆填充托换梁底封桩砼间空隙灌浆压力约1MPa
4托换
采动托换法施工采托换梁结合托换新桩方式托换梁挖孔桩间设置千斤顶加载新桩局部沉降通千斤顶预压完成时部结构微量位移完成体系转换
41监测
确保部结构正常安监控网络必须根施工步骤结构造成影响进行布置采信息化施工技术信息指导施工托换程中环节监测数进行采集分析发现问题时提出关托换顶升参数进行修正
托换顶升程中托换建筑物位移沉降特托换梁部原桩位移沉降托换新桩沉降情况托换梁变形进行严密监测
42安装千斤顶调锁装置
锁顶升千斤顶安装：锁顶升装置采带锁装置千斤顶根桩预顶承台预埋钢板布置2千斤顶千斤顶高度缺乏时采钢板垫块弥补求钢垫块确保足够强度刚度承受荷载时足够稳定性
钢垫块安装置安装：调锁千斤顶预顶位时时安装钢安装置楔型钢板紧钢安装置布置3侧放侧放置两呈三角称动托换施工中相关键项措施动托换实施中控制部结构变形新桩预压产生沉降保证施工工艺求结构形式必须满足预顶程中具调性稳定性求顶升结束时千斤顶卸荷新桩托换梁间形成整体承受千斤顶全部顶力保持稳定
调锁千斤顶钢垫块安装置工厂里加工制作成品进行检验标定安装时采称布置千斤顶形成交错布置
43预顶
预顶作通托换桩托换梁间施加顶力消托换桩变形托换体系利影响检验托换体系承载力通千斤顶进行微调确保托换成功
⑴预顶前准备工作
① 调锁千斤顶钢垫块安装置安装前必须进行标定调试确认合格安装检查千斤顶钢垫块安装置安性安装保证足够行程便整调整时期需反复安装
② 建立全方位位移沉降应变监测系统保证数准确性
③ 确定托换桩施顶荷载分级次数施顶时间
⑵施加顶力
托换梁强度达设计求开始预顶预顶采取分级加载原分十级加载级荷载增量千斤顶加载限值10次加载值级加载需保持10min等结构稳定前方加次级荷载托换桩抬量1mm值应停止加载加载程中时应严格监测托换梁裂缝产生开展裂缝宽度018mm时停止加载预顶时必须严格控制千斤顶顶升力托换梁两端位移千斤顶顶升力达控制值梁端位移未达
位移范围值梁端位移值已达控制值顶升力未达控制值时立通知设计单位施工参数进行调整
⑶预顶施工措施
① 调锁千斤顶钢安装置具时级调节托换桩托换梁间顶压施工中产生间隙功预防顶压系统障安保障措施
② 2千斤顶压力步锁措施：根液压互原理采油路系统中2千斤顶液压达衡托换梁顶升中防止减少扭矩力作导致侧位移达目需设立油路加压站集中供油保证千斤顶顶力衡
③ 托换梁两端顶压衡：通严密监控系统分析反应信息根信息控制油泵工作系统达托换梁两端顶压衡消减少托换梁顶升程中产生位移
④ 桩位轴力设计值确定千斤顶允许顶升压力压力根施压程进行分级级顶升操作中严格控制油泵工作流量压力
⑤ 级顶升程中通级出现差值级进行调整级顶升控制差值范围防止差值累计超规定范围
⑥ 顶升程连续记录监测数加载记录
⑦ 桩沉降变形稳定完成力转换钢垫块安装置安装紧钢楔块锁定
托换梁预顶施工参数表
托换梁编号
承台编号
梁端预顶力(KN)
预顶千斤顶(数量×吨位)
预顶期间梁端位移范围值〔mm〕
预顶期间桩端抬控制值〔mm〕
预顶期间桩端沉降控制值〔mm〕
TL1
CT1
3653
2×200
2～3
1
3
CT2
1655
2×100
2～3
1
3
TL2
CT3
3044
2×200
2～3
1
3
CT4
4016
2×500
2～3
1
3
TL3
CT5
3498
2×200
2～3
1
3
CT6
1707
2×100
2～3
1
3
TL4
CT7
3135
2×200
2～3
1
3
CT8
5633
2×500
2～3
1
3
TL5
CT9
5033
2×500
2～3
1
3
CT10
3734
2×200
2～3
1
3
TL6
CT11
6164
2×500
2～3
1
3
CT12
2527
2×200
2～3
1
3
44切桩
完成预顶全面观测变形稳定进行锁定开始切断托换旧桩切桩采工截外层层剥离施工方法
1)切桩前需原桩沉降新旧混凝土界面滑移做观察切桩程中实行间断观测做信息化施工
2)切桩时应分批跳开进行断桩位置托换梁底约500mm处先风镐桩周边凿出条深100mm宽200mm断口程中旧桩钢筋切断时观察观测点沉降变化情况通步调节千斤顶柱沉降设计允许范围新旧混凝土界面滑移观测点异常马采应急钢板塞紧桩断口需邀请设计单位监理单位原设计界面处理方案进行修正〔根验轴力桩梁柱结合部通常采企口＋植筋＋预应力〞方法处理样处理必须设计单位出具设计方案〕方案修正需监理工程师意方进行施工情况稳定风镐继续开断口次开断口深度超100mm操作需定空间高度断加高终切口高度超500mm应遵循外层层剥离原直原桩混凝土全部凿断桩身钢筋
3)切桩技术措施
① 切桩前必须充分做观察监测：
a监测点全面进行切初始读数
b油压千斤顶钢垫块安装置分安排验技术高工命操作
c断桩孔准备种规格钢板干硬性砂浆钢箍假设发生异常马钢板塞进断桩口垫紧断柱位置
② 原桩钢筋旧桩混凝土全部断开稳定割断
③ 切桩整程必须统指挥统安排
45接桩千斤顶撤
⑴切桩托换体系变形稳定时进行接桩
⑵接桩程序：
微调千斤顶调锁安装置锁定→确定误时安装钢安装置千斤顶回油取出千斤顶→接驳钢筋→第次支模→利两侧浇注混凝土→第二次封模→利垂直预留孔浇捣混凝土→养护
⑶必须确保钢垫块安装置安撤千斤顶
⑷浇捣微膨胀混凝土必须振捣密实桩帽梁间空间混凝土填满
46盾构通范围原钢筋混凝土桩撤
原桩均钢筋混凝土桩切断盾构直接前推困难容易造成刀具损坏需盾构推进范围〔包括拱顶1m〕原桩进行撤
撤采原桩旁边施作工挖孔桩截桩控制点标高凿原桩桩身砼保存原桩钢筋修复截桩孔护壁继续开挖原桩桩底1m处节05m凿原桩时原桩砼粘土回填夯实截桩孔原桩凿截桩控制点标高应截桩孔进行夯实压密处理采纯水泥浆密实回填空隙作业孔孔口
47通道竖井回填
竖井通道作桩基托换辅助工程时结构进行设计施工托换桩施工完成应予回填消隐患施工隧洞填埋前托换梁周边抹层非焦油聚氨脂防水涂料
回填采设计规定回填料回填坚持分段分层回填求回填密实留空隙必时注浆加固填充防止面层出现沉变形
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