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盾构区间穿越地下车库锚索区施工技术探讨

2018-08-31李刚

中华建设 2018年8期
关键词:竖井钻机锚索

李刚

随着国家城市化进程的不断加快,地下铁路、城市管廊等地下空间项目得到发展,盾构施工技术修建的隧道以其速度快、质量高、安全性好等优势,已成为地下空间开发利用的首选。然而面对地下空间错综复杂,可预见性差等因素,在修建过程中,不可避免要下穿、侧穿各类建(构)筑物。本文以郑州地铁某区间穿越地下车库原锚索支护区为背景,重点介绍暗挖横通道拔除锚索施工技术,以期为类似工程施工提供参考。

一、工程概况

郑州地铁5号线某区间,在右DK9+774.080~右DK9+910.013(第190~282环)区域侧穿郑东新区CBD1#地下停车场,该停车场修建于2005年,总建筑面积36933m2、地下二层结构,基坑开挖采用明挖法施工,基坑支护采用桩锚支护;锚索区域上部为市政道路。盾构区间隧道埋深约为11.9~23.3m,在锚索区隧道埋深13.5~14m。

二、基坑锚索核算及处理措施

1.锚索核算方法

在盾构穿越前,详细调查基坑支护期间的锚索平面位置、倾角、长度、锚索根数等详细信息,根据支护结构参数将锚索区域按10m一个断面划分成15个典型断面,计算每一个断面的隧道中心线坐标、高程,并结合停车场底板绝对标高反算基坑底及锚索的标高,实际模拟,得出锚索侵入区间隧道的数量,并将位于影响范围内的断面按照1m一个断面进行加密。

2.锚索处理技术方法确定

根据锚索伸入隧道的长度和数量,选择了四种处理方案:暗挖横通道+全套管全回转钻机垂直切锚索法、明挖法、盾构洞内压气工法配合人工割除锚索技术、跟管钻机套取锚索技术。区间锚索处理方法对比见表1。

表1 区间锚索处理方法对比表

经过多次讨论,确定采用人工挖竖井,开挖至锚索深度后向两侧挖横通道,逐一发现锚索。然后采用套管钻机套取为主,高压水切割冲击剥离、千斤顶拔除为辅的方法进行拔除施工。

三、竖井、横通道配合跟管钻机套取锚索技术

1.施工工艺流程

在盾构区间外4~5m处人工挖孔竖井,挖至待拔除锚索位置下500mm处浇筑底层混凝土,将竖井底封闭,分别向两侧暗挖横通道,横通道采用超前小导管支护,开挖后架设钢格栅喷射混凝土形成支护形式,横通道到达锚索区域后首先将锚索剪断,然后采用套管钻机套取为主,高压水切割冲击剥离、千斤顶拔除为辅的工艺进行拔除施工。锚索拔除后注浆回填锚孔,回填横通道及竖井。

2.主要施工方法

(1)竖井施工

竖井在区间外侧4~5m处设置,采用矩形竖井,竖井外轮廓6.8m×3.8m。

(2)横通道施工

竖井挖至下层锚索中心下0.85m时,停止竖井的施工,以锚索中心下0.85m为地面标高,向上挖出高4m,宽2.4m的拱形工作面。

(3)锚索拔除

根据现场实际情况,选择千斤顶拔除,这种方法是采用中空千斤顶对钢绞线逐根拉拔。套管旋切套取锚固体,利用钻机旋转马达带动套管及钻头旋切锚固体周围土层,钻机推进提升马达向前,同时泵送泥浆护壁排渣,直至将锚固体全部装入套管中,然后将套管及锚固体一同拔出,及时对锚索孔用水泥浆填充封堵。

四、盾构穿越锚索区完成情况

通过该方法成功将原地下车库围护结构侵入隧道区域的31根锚索成功拔除,本区间盾构顺利穿越地下停车场锚索区。施工对地表沉降、管线沉降以及建筑物变形等影响不大,横通道开挖长度1倍距离范围沉降微小,满足设计及规范要求。

五、结语

目前,地铁作为开发地下空间的一种城市快速轨道交通系统在各大城市得以快速发展,而地铁车站基坑支护地下连续墙和盾构区间施工中遇到既有建筑物基坑锚索施工也在所难免,本文基于工程实例介绍了侵入地铁线路的既有建筑物基坑锚索处理技术,该工艺可以达到良好的施工效果,在类似工程中可以推广应用。

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