旋喷桩施工前,用草袋围堰分别对半幅河道封闭,使隧道掌子面上方半幅河道处于无水状态。清淤河道后设置20 cm厚混凝土隔水层。草袋围堰高度为2. 5m,顶宽2m~3m,中间填粘土夯实。草袋围堰内侧坡脚距之后要施工的旋喷桩外侧约10 m。
2)桥梁桩基加固。
为保护桥桩的稳定,在桥桩周围设置双排Ф600 mm、间距40 cm的旋喷桩,旋喷桩底深入桥桩底部3 m。
3)防水帷幕。
在区间左、右线两侧均采用双排Ф600 mm、间距40 cm的旋喷桩做防水帷幕,旋喷桩底部需深入隧道仰拱下3 m,桩长16 m。旋喷止水帷幕与桥桩旋喷加固同时施工。采用接杆式旋喷钻机作业。
4)围岩加固。
在隧道顶部围岩采用水泥土搅拌桩加固,并结合隧道两侧的旋喷桩防水帷幕,使隧道顶和两侧的加固土形成一个整体保护壳,使隧道在加固后的地层中通过,防止隧道顶部及两侧土体塌方,以减少隧道施工对桥桩的影响。
4 监控量测及应对措施
1)施工时需对地面、拱顶及建筑物沉降加大监测密度及力度,严格执行监测指导施工方针,实行动态管理、动态施工。
2)区间地面及拱顶沉降值在18 mm下为预警值, 18 mm~24 mm段为警戒值, 30 mm为极限值。日沉降平均速率极限值为2 mm,沉降最大速率极限值为5 mm。施工中应根据沉降值对施工进行施工调整,调整如下:
地面及拱顶沉降值在18 mm或日沉降平均速率在1 mm以下时,应先分析拱顶沉降速率与地面沉降速率差。如拱顶沉降较大,则应加大超前小导管的注浆效果,减小超挖量,控制格栅间距,减小开挖进尺并适当进行格栅钢架加密,缩短上下台阶距离,保证成环速度。如地面沉降速率大,则对地面进行二次空洞及不密实检测,并在地面进行钻孔注浆处理。
地面及拱顶沉降值在18 mm~24 mm或日沉降平均速率在1 mm~2 mm时,除以上措施外应在掌子面上台阶位置加设横、竖支撑,再次缩短台阶距离,缩短衬砌成环时间,加强初支背后注浆。
地面及拱顶沉降值在大于24 mm或日沉降平均速率大于2 mm时,应暂停施工,并加强监测。如已施工拱顶沉降值速率减小并在1 mm以下时,应对地面沉降进行分析,如地面沉降继续加大或沉降减小(但大于2 mm)时,可判别为开挖引起地层应力释放导致不密实地层重新固结引起沉降,对地面进行二次空洞及不密实检测,并在地面进行钻孔注浆处理。如地面沉降减小而拱顶沉降加大则应通过加密格栅及加快成环速度进行强支护处理。
5 加固效果
在地铁区间掌子面开挖时,掌子面顶部的粉细砂层已被水泥土搅拌桩加固成整体,开挖时未发生塌方。且由于止水帷幕施工质量良好,在开挖掌子面时,粉细砂层与粉质粘土层交界处,仅有很少量渗水,较之前未设置止水帷幕穿越西坝河临近地段时掌子面的渗水情况有十分明显的改善。在初衬施工完毕后,衬砌表面只有个别几处出现过短暂的渗水情况。施工时,定时进行施工量测。根据量测记录,地面及拱顶沉降值都能满足要求。
6 结语
地铁在下穿西坝河既有道路桥时,由于采用了完善的加固措施,取得了满意的效果,为类似条件的既有道路桩基旁地铁设计及施工提供了参考。
参考文献:
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[3] JTG D63-2007,公路桥涵地基与基础设计规范[S].
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