盾構(gòu)隧道下穿既有橋梁施工技術(shù)

張雄波

摘 要：根據(jù)地鐵的施工來(lái)對(duì)盾構(gòu)隧道下穿既有橋梁的施工的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行探討，在進(jìn)行工程的施工的時(shí)候，需要運(yùn)用土體的改良技術(shù)，盾構(gòu)的控制技術(shù)的應(yīng)用，以及要進(jìn)行輔助的加固，進(jìn)行停機(jī)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，在現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)的管理之下，進(jìn)行技術(shù)的驗(yàn)證，施工技術(shù)的提高，對(duì)于施工的質(zhì)量與安全十分重要。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道；既有橋梁；技術(shù)；施工要點(diǎn)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與城市化的發(fā)展，交通的壓力越來(lái)越大，為了緩解交通壓力，地鐵的建設(shè)是一個(gè)很好的解決辦法。但是在地鐵規(guī)劃與施工的時(shí)候，會(huì)遇到以前的道路的橋梁，所以地鐵要穿過(guò)這些既有橋梁就有需要有技術(shù)上的支持。如果施工的時(shí)候技術(shù)不到位，就會(huì)導(dǎo)致地層出現(xiàn)變形的問(wèn)題，對(duì)橋梁的安全性產(chǎn)生影響。1 施工的要點(diǎn)

隨著我們對(duì)于建筑行業(yè)的理解，我們發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)技術(shù)已經(jīng)成為了我們?cè)谌粘５氖┕ぶ斜夭豢缮俚囊徊糠?，所以我們需要?duì)于盾構(gòu)的施工要點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)的理解，對(duì)于其施工要點(diǎn)主要?dú)w結(jié)為以下3點(diǎn)。

1.1 對(duì)于盾構(gòu)的控制

首先要嚴(yán)格控制土壓力。對(duì)于土壓力的控制要根據(jù)實(shí)地的情況，就是刀盤(pán)與橋梁之間的距離進(jìn)行控制，通過(guò)前距離橋梁的距離是十五米之外的時(shí)候，保持的0.06MPa，通過(guò)以后距離橋梁的距離是十五米以外的保持在0.06MPa，之間的保持在0.07MPa。對(duì)于注漿量要嚴(yán)格控制，注漿量要超過(guò)理論上的計(jì)算的值，可以在平均注漿量的數(shù)值上上下波動(dòng)?？刂坪枚軜?gòu)的姿態(tài)，姿態(tài)的變化要合適，不能太大，盾構(gòu)的變坡控制不能大于百分之一，這樣可以減少施工時(shí)候擾動(dòng)地層，對(duì)于地表的沉降有所控制。對(duì)于土質(zhì)的控制要進(jìn)行及時(shí)的勘查，對(duì)于土體的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，不能出現(xiàn)水土分離，如果含水量變大的話，將土壓力的設(shè)定提高，包成土壓的平衡，將開(kāi)挖的地面的地下水進(jìn)行疏干，控制出土的質(zhì)量。對(duì)于地層的擾動(dòng)要盡量的減少，在進(jìn)行施工的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生盾構(gòu)推力和刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，這樣使盾構(gòu)運(yùn)行。土壓力變化的時(shí)候，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理，一般可以填注泡沫，在穿過(guò)橋梁的時(shí)候，對(duì)土體進(jìn)行改造，刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)距離不能超過(guò)百分之六十。管片的拼裝要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，盡可能少的減少變形和變位，管片拼裝的質(zhì)量直接關(guān)系到管片的變形量，在施工的過(guò)程當(dāng)中，要強(qiáng)化施工的質(zhì)量的控制，管片的拼裝要緊固并且結(jié)實(shí)，有需要二次緊固的話要進(jìn)行二次緊固。要將總推力控制好，降低盾構(gòu)的推力的時(shí)候，可以進(jìn)行減阻的注漿，可以減少盾構(gòu)對(duì)于土體的位移，把推力降低到最低。有必要的時(shí)候進(jìn)行二次的補(bǔ)漿，進(jìn)行二次的注漿的時(shí)候，要根據(jù)實(shí)際的地面情況進(jìn)行調(diào)整，盡可能少的減少土體的變形。

1.2 進(jìn)行輔助的加固

盾構(gòu)穿過(guò)橋梁的時(shí)候，施工的情況非常的復(fù)雜，比較危險(xiǎn)，所以要對(duì)在穿過(guò)隧道的時(shí)候要進(jìn)行注漿的輔助加固措施，在進(jìn)行加固的時(shí)候，不能變動(dòng)橋樁，加入鋼管進(jìn)行橋樁和盾構(gòu)的隔離，這樣可以提高土體的抗壓能力。漿液擴(kuò)散的時(shí)候，范圍太大的話就會(huì)擠壓管線，注漿的時(shí)候用的是普通的水泥漿。鋪設(shè)注漿的鋼管可以加強(qiáng)盾構(gòu)的抗壓能力。

1.3 停機(jī)保護(hù)

在進(jìn)行盾構(gòu)穿越橋梁的時(shí)候要進(jìn)行連續(xù)的施工，但是出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，要進(jìn)行體積，進(jìn)行停機(jī)的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生地表的沉降，為避免出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，要有一定的保護(hù)措施。在進(jìn)行停機(jī)之前，要加強(qiáng)開(kāi)挖面的密閉性，對(duì)土體壓力的沉降進(jìn)行控制，要對(duì)開(kāi)挖面進(jìn)行改良的處理，正常工作時(shí)候的土壓力要比停機(jī)之前的壓力要低。在停機(jī)的時(shí)候，土艙的壓力時(shí)間越長(zhǎng)壓力就越低，所以要對(duì)土壓力的數(shù)值進(jìn)行記錄，要保持在計(jì)算值以上，當(dāng)數(shù)值比計(jì)算值低的時(shí)候，要進(jìn)行壓力的重新建立。

2 盾構(gòu)施工對(duì)于地表產(chǎn)生的影響

由于盾構(gòu)施工通俗上來(lái)講是對(duì)于土層的施工，因此盾構(gòu)施工對(duì)于土層的影響是巨大的。一般而言，進(jìn)行盾構(gòu)施工的土層的物理性質(zhì)與未進(jìn)行盾構(gòu)施工的土層相比具有較大的差異，例如在層的水壓，或者是土層的透氣性等物理性質(zhì)。這種改變對(duì)于土層的影響具有不可逆性，直接影響是導(dǎo)致土層與原有土層相比更加松動(dòng)，另外由于盾構(gòu)施工不可避免的要對(duì)土層產(chǎn)生一些擠壓的作用，因而會(huì)使土層出現(xiàn)隆起或者是下沉。基于以上原因，盾構(gòu)施工對(duì)于隧道完成后進(jìn)行的既有橋梁的施工方面有著顯著的影響。盾構(gòu)施工對(duì)于土壤性質(zhì)的改變是明顯的，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 導(dǎo)致土層出現(xiàn)位移

盾構(gòu)施工的過(guò)程也就是土體位移變化的過(guò)程。一般上說(shuō)，盾構(gòu)施工對(duì)于土體的影響一般出現(xiàn)在隧道軸線的方向。隨著我國(guó)盾構(gòu)施工技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代的盾構(gòu)施工對(duì)于土層的影響分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段是盾構(gòu)到達(dá)時(shí)土體發(fā)生的變化，第二個(gè)階段是盾構(gòu)通過(guò)時(shí)對(duì)于土體產(chǎn)生的影響，第三個(gè)階段是盾構(gòu)通過(guò)后對(duì)于土體產(chǎn)生的影響，這種影響雖然具有短暫性，但是盾構(gòu)施工在土層的結(jié)構(gòu)變化中是起到關(guān)鍵作用的。

在盾構(gòu)施工的推進(jìn)過(guò)程中，雖然由于不同的地質(zhì)條件對(duì)于盾構(gòu)施工的影響，盾構(gòu)施工在推進(jìn)的各個(gè)階段對(duì)于土層的影響大小來(lái)說(shuō)也是不同的。在盾構(gòu)到達(dá)土層時(shí)，回應(yīng)其土層長(zhǎng)生略微的隆起，在盾構(gòu)通過(guò)土層時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)隆起的程度進(jìn)一步加深，然而在盾構(gòu)完全通過(guò)土層后，又會(huì)導(dǎo)致土層產(chǎn)生一定的下降。雖然這些變化的數(shù)值是不相同的，然而通過(guò)分析盾構(gòu)通過(guò)土層時(shí)對(duì)土層產(chǎn)生的擠壓變形又可以得出一定的規(guī)律。在盾構(gòu)通過(guò)土層的幾天之內(nèi)，隨著盾構(gòu)對(duì)土層的結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的影響，土層將會(huì)發(fā)生一定的沉降，土層沉降的速率隨著時(shí)間的推移而逐漸變大。然而在盾構(gòu)施工完全結(jié)束的一到兩周內(nèi)，由于土層的結(jié)構(gòu)已經(jīng)趨于穩(wěn)定，因此土層沉降的速率會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸減小，而后趨于一個(gè)穩(wěn)定值。

2.2 導(dǎo)致土層的受力出現(xiàn)變化

盾構(gòu)的施工過(guò)程不僅會(huì)使土層發(fā)生明顯的縱向位移，還會(huì)導(dǎo)致土層的受力狀態(tài)發(fā)生變化。傳統(tǒng)的盾構(gòu)施工技術(shù)由于施工技術(shù)不完善，會(huì)使既有橋梁的施工出現(xiàn)諸多的安全隱患，然而隨著盾構(gòu)施工技術(shù)的發(fā)展，尤其是在近幾年的盾構(gòu)施工中增加了臨空面的施工，這就會(huì)使盾構(gòu)施工對(duì)于土體變形的影響大大減小，臨空面的施工使得土體的受力情況由原來(lái)的雙方向受力變?yōu)槿较虻氖芰?，從而減小了土體的塑形變形。

3 安全性保護(hù)

要對(duì)橋梁進(jìn)行安全性的監(jiān)測(cè)，要對(duì)外觀和變形進(jìn)行檢查，外觀的觀察可以對(duì)橋梁的受損進(jìn)行判斷，施工以前的話要是有裂縫，要拍照進(jìn)行留存，進(jìn)行變形的觀察，要設(shè)置沉降的觀測(cè)點(diǎn)，確保安全性。對(duì)橋墩與地表進(jìn)行監(jiān)測(cè)，記錄地面的沉積量的記錄，將沉積量控制在一定的值內(nèi)。對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)與記錄，數(shù)值表現(xiàn)出不足或者超過(guò)的話進(jìn)行調(diào)整。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在盾構(gòu)穿越橋梁的施工過(guò)程中，對(duì)盾構(gòu)進(jìn)行有力的控制，在停機(jī)的時(shí)候進(jìn)行保護(hù)，施工的時(shí)候進(jìn)行輔助的加工，對(duì)安全有足夠的重視，可以保證施工的順利進(jìn)行。對(duì)于施工的技術(shù)有效的進(jìn)行掌握，科學(xué)合理地進(jìn)行施工，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)的數(shù)值保證在合理的數(shù)值，綜合各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行施工有利于工程高質(zhì)量的完工。并且作者做此文希望能夠?qū)⒆约簩?duì)于盾構(gòu)隧道的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單剖析的基礎(chǔ)上，得到大家在閱讀之后的相關(guān)反饋，以便于全面提供建筑行業(yè)的大發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 牛凱 .穿越既有橋梁施工變形控制 [J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009

（ 5 ）： 611-620.

[2] 鄭興 . 盾構(gòu)法基礎(chǔ)施工技術(shù) [J]. 地下工程學(xué)報(bào)，2009 ，5（ S2 ）： 1619-1623.

[3] 孫軍.盾構(gòu)施工與樁基礎(chǔ)研究[D].南京：東南大學(xué)土木工程學(xué)院，2014.

[4] 何健.地鐵影響及控制[D].北京：北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院2012.

[5] 魏朝.地鐵雙線穿越橋梁安全性分析 [J]. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011 ， 32 （4）：103-107.

[6] 張立.北京地鐵既有橋樁的影響分析[J].巖土力學(xué)，2012，27（ S ）： 477-482.