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浅谈盾构下穿密集建筑群施工措施付嵩岩（中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司 北京101100）摘要：隧道上方地表建(构)筑物覆盖率高，且均为浅基老龄民房，未施工前，房屋已存在部分裂缝、错台等状况，现状令人堪忧。如何在盾构施工时确保地面房屋的安全，是本工程的重中之重。关键词：加固 参数 房屋调查 监测 改良1 前言论文以珠三角某城际轨道项目盾构区间施工为例，总结了盾构隧道穿越密集房屋群施工措施，可为后续类似工程借以参考。2 工程概况盾构区间隧道上方地表建(构)筑物覆盖率高达97.8%（图2.1），数量在500栋以上，且大部分为无基础的二至五层砖混结构，年代久远，均属住宅性民房（图2.3，2.4），其中一部分为单层土坯房（图2.1）。区间隧道地质情况极其复杂，上软下硬和全断面硬岩地层占整个隧道的85.8%，盾构机在掘进全断面岩层时，掘进速度缓慢，刀具磨损严重。在掘进上软下硬地层时，下部岩层坚硬，盾构机推进速度缓慢，掌子面上部软弱土体受到较大扰动，易造成盾构机超挖现象。如何在盾构施工时确保地面房屋的安全，是本工程的重中之重。图2.1 上覆建筑物平面及地质情况示意图 图2.2 居民房 图2.3 土坯房图2.4 隧道上方房屋现状3 下穿密集建筑群准备工作3.1做好前期建筑调查1） 隧道施工前，组织调查小组对工程沿线建筑物及构筑物现有情况进行详细调查，清楚地了解沿线每座建筑物的位置、现状和地下基础情况。2） 在调查时，配备摄像设备，进行专门的摄影记录，以保存一定的声像实物资料。对工程施工沿线正在建造或拟建的建筑物情况也应详细了解，以保证今后工程的顺利进行。3） 对设计单位给出的建筑物资料进行分析并加以确认。4） 制订并填写每栋建筑物的调查表，对每栋房屋裂缝等缺陷和破损要进行详细记录和拍摄，重要照片要加示意图及标注建筑物位置。对各种缺陷如裂缝、抹面脱落和其他损坏进行登记，已有裂缝测量长度和宽度并做好记录。5） 对于重要建筑物如桩基距离隧道较近的地区进行地质补勘。 3.2监测点布设在建筑物周边设置地面监测横断面和建筑物监测点，以便获得更多地监测数据，不仅可用来分析单点地面沉降值还可以用来分析同断面的不均匀沉降因素，为以后盾构穿越建筑物施工时做好铺垫。同时，建立完善的变位监测系统，对建筑物和地面进行系统、全面的跟踪测量，实行信息化反馈施工。布点示意图间图3.1.图3.1 盾构区间监测布点示意图3.3换刀点选择及预加固措施该区间全断面硬岩地层长1332.3m,占隧道全长的45.5%；上软下硬地层长1279.7，占隧道全长43.7%。在盾构施工过程中，换刀次数频繁且在上软下硬地层均为带压换刀。由于地上房屋密集，要提前做好换刀准备，根据掘进情况和地质情况的分析，选择合适的巷子和道路做为换刀点，并进行提前加固，保证进入房屋时盾构机刀具情况良好，保证地面房屋顺利通过。换刀点的选择尽量安排合理，控制好换刀点位置间的距离，距离过短，开仓浪费成本；距离过长，刀具磨损厉害，严重影响盾构机顺利掘进，加大对地面房屋扰动。更甚者出现盾构机憋停在房屋下，严重影响盾构掘进施工。对于跨度大的房屋和无位置加固的建筑群，经协商后进入房屋提前进行注浆加固。预加固施工如图所示。 图3.2 钻孔加固 图3.3 注双液浆进行加固 图3.4 房屋内加固注浆 图3.5换刀点加固注浆4下穿密集建筑群施工技术措施4.1 盾构参数的控制及时、准确、真实记录施工情况，做好各个参数资料的收集整理工作。在盾构推进施工过程中，根据理论计算和相同或相似地质推进参数的分析，创建合理的施工参数。做到施工参数控制有理有据。推进时严格控制出土量，掘进工程师不仅对沿线房屋及地质情况充分清楚，而且需要对地层变化、盾构参数的变化具备强烈的敏感性，出现问题及时汇报和沟通。4.2严格控制盾构纠偏量 在保证盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构机均匀匀速施工，盾构姿态调整不可过大、过频。隧道轴线和折角变化不超过0.4%.。推进时纠偏做到不急、不猛，注意观察盾尾间隙，出土量和千斤顶行程与相对区域油压的变化而逐渐变化。可采用缓坡法、稳坡法推进，从而减少盾构施工对地面的影响。4.3严格控制同步注浆量和浆液质量 保证每一环注浆量要到位，并且随盾构推进每箱土的过程中均匀注入，浆液配比须符合质量标准，通过同步注浆及时填充土体间的空隙，减少施工过程中的土体变形。 具体注浆量和注浆点可根据压力和地层变形监测数据选定，并做好详细记录，并根据沉降观测点的具体数据，调整同步注浆的参数。4.4加强对地面及房屋的监控量测 地表沉降、周边建筑物监测频率为2 次/天，约为每日的（8：30、15：30）；拱底隆起沉降监测频率为1 次/2 天；如发现异常情况时加密监测。 对已通过建筑物，根据盾构通过时的数据情况及特殊建筑物进行跟踪监测及跟踪注浆至稳定，以保证区间房屋的安全。4.5不良地质土体改良措施 通过对不良地质土体改良减少对地面及房屋的扰动。在盾构掘进施工中，坚持每日观察渣土形态、渣温，并做好记录分析，通过分析地层的物理特性及现场取渣研究讨论，总结以下几点土体改良措施： 1）盾构机在掘进上软下硬地层时，由于掘进速度缓慢，刀盘负荷比较大，产生的热量也相应增多，因此刀盘易出现结泥饼的现象，我部采用往土舱内注入高分子分散剂的方式解决，尤其是在倒班停机期间，采用膨润土与分散剂混合使用注入土仓进行侵泡，可以起到软化泥饼、降温、保压的作用。 2）盾构机在掘进上软下硬地层时，由于掘进速度缓慢，上部软弱土体因刀盘频繁扰动会间断性出现塌落现象，针对这一情况，通过改造刀盘加泥孔位置，由以前往土仓注入改为直接从刀盘前方注入掌子面，在盾构机掘进时，用优质高浓度膨润土取代直接加水的方式，进行全程注入刀盘前方，即直接喷射到掌子面上，优质高浓度膨润土提前拌至在加泥箱或地面储浆罐进行发酵，高浓度膨润土的使用，可以在掌子面（上部软弱土体）形成一临时性泥膜，在一定程度上有效缓解上部软弱土体的掉落。 3）盾构机在掘进全断面岩层时，岩层被滚刀碾压成破碎的石块与石粉砂粒，由于本区间岩层裂隙水较丰富，加之加泥注入的水，在螺旋机排出时很容易造成喷涌现象，而破碎的石块与石粉砂粒较之水不易排出，这就形成一种冲刷石块的现象，随着冲刷次数的增加，螺旋机螺旋杆和叶片会出现被石块与石粉砂粒牢牢包裹，造成螺旋机卡死的情况。针对这一现状，我部仍旧采用高浓度膨润土注入土仓的方式，一是可以达到减少喷涌情况的发生，二是膨润土与砂石混合一起排出，防止螺旋机卡死。4.6突发事件控制及对策 在建筑物施工段，由于地质和施工条件不是很好，存在一定的施工风险，对于有可能发生的一些突发事件，如产生建筑物沉降超限等，可采取以下几点对策措施：a、成立安全管理小组，并责任落实到位。b、对施工人员做好交底，做到精心施工。c、配备足够的机动设备，一旦出现意外，第一时间能够投入工作。d、组织专人进行24小时现场监控。5总结盾构施工顺利进行是前提，如何在盾构施工时确保地面房屋的安全，是本工程的重中之重。盾构下穿密集房屋群施工，需要各个部门通力合作，保证地上地下通讯畅通，任何信息能够准确、及时的传递。施工全员树立信心，