暗挖地铁截桩技术

2016-08-11王丙仲中国铁建十六局集团北京100018

低碳世界 2016年11期

王丙仲（中国铁建十六局集团，北京　100018）

暗挖地铁截桩技术

王丙仲（中国铁建十六局集团，北京100018）

北京地铁六号线车公庄西站顺穿一条4400mm×2100mm热力管沟，横穿一条3300mm×2570mm的热力管沟，下穿12700mm×12500mm的热力小室群，在下穿施工过程中，有504根热力围护桩侵入车站内，需大量截断施工热力管沟和热力小室时灌注的围护桩，如何快速安全的截断这些热力围护桩，关系到车站能否按时竣工和施工安全。

北京地铁；车公庄西站；热力围护桩；截断；大量；PBA工法

引言

随着城市地铁建设规模的加大，新建地铁车站在穿越城市中心区时，经常碰到需要破除地下构筑物的情况，尤其最易碰到的就是截断混凝土桩，地铁暗挖车站如何快速安全的切断大量的热力围护桩，是我们面临的一个挑战。

1　工程概况

车公庄西站位于车公庄大街与展览馆路交叉口沿车公庄大街方向的路面下。车站总长237.9m，全部采用PBA洞桩法施工，主体结构覆土8.0m。车站底板埋深约22.9m。

沿车公庄大街和展览馆路各有一条热力管沟，两条热力管沟在十字路口处设置了一个热力小室群，西侧大的热力小室平面尺寸为12.5m×12.5m，内底埋深8.2m，东侧小的热力小室平面尺寸为8.3m×6.7m，内底埋深9.4m。热力管沟和热力小室有504根围护桩侵入车站结构内。

热力管沟的维护桩直径0.6m，桩距1m，侵入车站结构2～3m。热力小室的围护桩直径1m，桩距1.6m，侵入车站结构5～6m。

2　施工中出现的问题

在施工上层小导洞和初支扣拱遇到热力围护桩时，先进行掌子面封闭，采用金刚石钻孔机（水钻）连续钻孔，将侵限热力桩切成小块，待侵入结构中的围护桩全部切除后，开始架设格栅喷射混凝土，然后破除掌子面封闭混凝土，进行掌子面开挖。这种方式施工，切除一根桩需要4～5d时间，侵入车站的热力围护桩有504根，照此方式施工，顶层小导洞施工和初支扣拱施工需要五六年时间，比甲方要求的工期至少要滞后四年。

3　处理方案

针对车站开挖小导洞和初支扣拱时遇到504根侵限桩问题，通过专家论证，做出以下处理方案：

3.1桩体处理

（1）上台阶施工中遇侵限桩时，为了保证施工速度和破除侵限桩震动造成掌子面坍塌，侵限桩暂不破除，在侵限桩位置截断初支结构格栅钢架并采用L型φ25钢筋与侵限桩主筋焊接牢固，同时对侵限桩附近的初支结构加强纵向连接，具体做法是，在临近桩体两侧格栅位置纵向布设1根I20a工字钢，I20a工字钢需纵向穿入桩体前后格栅中并与格栅主筋焊接牢固，对桩体范围未成环格栅起到简支梁的承托作用。

（2）为防止桩体影响范围初支结构失稳下沉，在桩体处理前需对侵限桩影响范围拱部初支（桩体纵向前后各1m）进行临时支撑加固，支撑采用150mm×150mm方木，纵向间距同格栅间距，桩体处理完毕，桩体范围初支封闭成环，然后将支撑方木拆除。

（3）侵限热力桩处理应采用隔一破一的方法进行，处理过程中备足必要的抢险物资，一旦出现异常，及时进行加固。侵限桩处理完毕，及时对桩体范围初支背后进行回填注浆。对侵限桩范围的隧道结构加强现场巡视及沉降监测。

（4）为确保初支结构安全、稳定，处理侵限热力桩采用金刚石钻孔机（水钻）连续钻孔，将侵限热力桩切成小块，处理范围为初支结构外轮廓线以内桩体。在侵限热力桩附近搭设脚手架操作平台，在每个切割块上预先植筋埋设吊环（吊环采用φ20钢筋，植入深度15d），同时采用移动提升架作为吊点，桩体切割分块以单块重量不大于500kg为宜（桩体竖向每35cm左右），下放时通过手拉葫芦缓慢进行，严禁自由下落至初支仰拱。下放的切割块采用人工风镐破碎后运出洞外。

3.2施工流程

凿出桩体主筋→开挖桩体左侧上台阶土体→按现场桩体实际位置，割断格栅主筋，架立桩体左侧格栅并与桩体主筋连接，喷混凝土封闭→架立桩体右侧剩余的格栅，喷混凝土封闭→上台阶继续向前施工10～30m后→静力破除桩体混凝土→初支封闭。

3.3加强措施

（1）在格栅临近桩体位置纵向布设1根I20a工字钢，I20a工字钢须纵向穿入格栅中且与格栅主筋焊接牢固，格栅逐榀穿入，若桩体间距较大，工字钢需穿过桩体两侧相邻格栅；若桩体距离较近，需逐榀通过焊接接长，以保证工字钢穿过桩体之间及两侧相邻格栅，对桩体范围被削弱的格栅起到简支梁的承托作用，如图1所示。