摘  要: 结合深圳地铁 2 号线，介绍了 2204 标海月站—登良路区间隧道盾构穿越拔桩区及箱涵区的施工技术和实施效果，详细分析了拔桩施工的技术特点及施工监测过程，可供类似工程借鉴。

关键词: 地铁区间隧道; 盾构穿越; 箱涵区及拔桩区; 施工; 监测

 

      深圳地铁 2 号线 2204 标海月站—登良路站区间隧道施工时，盾构将相继穿越南侧的排洪渠箱涵、西部通道箱涵和北侧的雨水箱涵，穿越长度约为 57 m( 见图 1) 。

      西部通道管节单节长 25 m，宽 30． 1 m，通道底板距隧道顶 3． 2 m。南侧的排洪渠与西部通道相距仅 3． 3 m，排洪渠的基础采用在双排Ф600AB 型预制管桩上做钢筋混凝土连系梁支护体系。管桩桩顶标高 － 7． 0 m，距离地面 11． 8 m( 地面标高 4． 8m) ，桩底标高 － 19． 0 m; 桩距离北侧西部通道仅 200mm，距离南侧排洪渠箱涵仅 700 mm。排洪渠是在支护体系至排洪渠底板间采用 C15 素混凝土填平后再进行构筑的。区间隧道左、右线盾构推进时，将分 别碰到12根Ф600AB型预制管桩( 双线共24根) 必须将其拔除。

      根据地质资料显示，需拔除的桩体范围内的土层自上而下分别为全新统⑤₂砂砾层、更新统⑥₂淤泥质黏土、⑥₃黏土、⑥₄砾砂及残坡积⑧₂砾( 砂) 质黏性土。其中⑤₂砂砾层与⑥₄砾砂层具有强透水性，地层极易发生流砂塌孔，不利于安全。

 

      1) 西部通道与排洪渠箱涵之间距离仅为 3． 3m，基坑开挖、拔桩施工及控制箱涵和通道的稳定难度较大。

      2) 盾构穿越区域须拔除 24 Ф600AB 型管桩，拔桩施工的精度要求高，且须周密考虑拔桩顺序及工艺步骤。

      3) 盾构 2 次近距离下穿西部通道( 垂直距离仅为 3． 2 m) ，施工参数控制及环境保护要求高，且穿越区域地层为拔桩施工扰动土体，穿越过程须严格控制通道的沉降。

 

      将须拔除管桩的区域分为东、西 2 个基坑( 3． 3m × 10 m) ，因西部通道与排洪渠箱涵间基坑的开挖面全部为 C15 素混凝土填充，而基坑开挖深度约为12． 5 m。

      1) 为减少混凝土凿除时对西部通道和排洪渠箱涵的影响，先沿着西部通道箱涵和排洪渠箱涵打减震孔，直径为 100 mm，孔间距为 300 mm，孔深12． 5 m。

      2) 为保证开挖期间基坑的稳定性，采用分层、分块盆式开挖顺序。每层由中间向东、西两侧开挖; 每块由中间向南北两侧开挖。严格规定每个单元混凝土的凿除时间，以减少基坑变形。凿除开挖的基本原则是: 分层、分块、对称、平行，限时完成开挖与支撑。

      3) 管桩拔除采用 150 t 履带吊，悬挂 DZ135 震动锤; 与管桩同心打设Ф1 000 钢套管，利用高压水及空气幕液化土体，然后用吊车拔出桩体，经管内回填后，再利用吊车悬挂的震动锤拔除钢套管。

      4) 为防止箱涵沉降及位移，必须间隔拔除管桩( 见图 3) ，并在拔出后的桩孔内进行回填压密注浆。浆液采用普通水泥单液浆( 42． 5 级普通硅酸盐水泥，水灰比为0． 8) ，注浆压力为1． 0 ～1． 2 MPa，待浆液达到一定强度后再拔除相邻的管桩。

      5) 管桩全部拔除后，对隧道以上的所有土体进行压密注浆，确保排洪渠及西部通道箱涵的安全。

      盾构穿越过程中的主要控制措施如下:

      ( 1) 盾构掘进参数控制。在盾构掘进时，精确设定开挖面压力和控制开挖面稳定，降低推力和掘进速度( 小于 1 cm/min) ; 做好碴土改良，严格控制出土量，减少掘进对周围土体的扰动; 尽量减少对地表建筑物等的影响。

      ( 2) 纠偏量控制。在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构匀速推进; 检查每环管片的超前量，隧道轴线和折角变化不能超过 0． 4%，盾构姿态变化不宜过大、过频; 多注意观察管片与盾尾的间隙以及相对区域的纠偏油缸油压变化量随出土量和千斤顶行程的逐渐变化; 推进时不急纠、不猛纠。

      ( 3) 壁后注浆控制。严格控制壁后注浆量和浆液质量，适当增加泥浆稠度; 增加同步压浆量，每环注浆量由原来的 6 m³/ 环增加到 6． 4 m³/ 环; 穿越影响段区域做到环环补浆、及时补浆，补浆压力必须达到 1． 0 ～1． 5 MPa，同时保证盾尾不漏浆; 在穿越段采用水泥水玻璃双液浆环向打 3 道环箍，将穿越影响区域封闭，防止浆液流失。

      ( 4) 后期沉降控制。盾构机通过穿越区后，推进速度逐渐增大到 4 cm/min。由于盾构穿越后，土层容易发生后期沉降，将对西部通道、排洪渠箱涵及雨水箱涵造成不利影响。因此，必须进行后期地层和结构的跟踪监测，直至沉降趋于稳定。同时根据监测报表在隧道内进行壁后二次注浆，以控制后期沉降。

 

      对整个施工进行全过程监测，以确保基坑开挖、管桩拔除过程中的周边环境，特别是西部通道与排洪渠的安全。通过监测，西部通道和排洪渠箱涵最大隆起量为 0． 84 mm，最大累计沉降量为 －0． 93 mm。

      1) 在西部通道的箱涵内部设置测点，通道内分别沿箱涵北侧、中部及南侧布设 3 个横断面，每个断面距轴线 2、4、6 m 设置 11 个测点，以便掌握盾构穿越过程中西部通道箱涵的沉降情况和做出相应的施工对策。测点布置见图 4。

      2) 监测数据分析( 见图 5) 。

      从图 5 可看出: 盾构穿越西部通道过程中，通道南侧有微量下沉，最大沉降量约为 1． 79 mm; 北侧表现为微量上抬，最大上抬量约为 3． 47 mm。通道整体的隆沉量较小，情况良好。

 

      盾构法施工遇到建( 构) 筑物的桩基础时，采用科学可靠的深基坑拔桩施工技术和安全合理的盾构穿越箱涵区和拔桩区施工技术，是能够实现盾构穿越障碍物、保护既有建( 构) 筑物和将周边环境影响降到可控范围的目的。

      该工程盾构穿越施工过程中的掘进参数、轴线控制方法以及注浆参数控制等措施均是合理、有效的，可为类似工程提供参考和借鉴。

 

［1］ 张中元． 黄河施工便桥桥基钢管桩的拔除［J］． 铁道建筑，2001( 5) : 33 － 34．

［2］ 康伟强． 厦门东渡港 19#泊位预制混凝土实心桩拔桩实践与探索［J］． 港工技术，2006，( 1) : 33 －34．

［3］ 张正，钟巍键，赵达峰，等． 钢筋混凝土钻孔灌注长桩拔除施工技术［J］． 建筑施工，2005，( 12) : 17 －18．

［4］ 周文波． 盾构法隧道施工技术及应用［M］． 北京: 中国建筑工业出版社，2004．