摘 要：濟(jì)南地鐵某土壓平衡盾構(gòu)區(qū)間隧道處于上部為可塑黏土、下部為碎石土的富水地層中，且近距離側(cè)穿底部凈空較小的鐵路客專橋樁。施工中，在橋樁與隧道間設(shè)置鉆孔灌注隔離樁進(jìn)行隔離防護(hù)，隔離樁頂部施工鋼筋混凝土連梁以提高灌注樁抵抗變形的能力;選用護(hù)壁性能好、低高度的正循環(huán)鉆成孔，鋼筋籠分段制作、吊裝，機(jī)械連接下井后及時灌注混凝土;采用微過土壓平衡掘進(jìn)模式，并進(jìn)行足量同步注漿、及時二次補(bǔ)充注漿，可有效控制地面沉降，滿足鐵路客專及橋梁的各項控制指標(biāo)要求。

　　關(guān)鍵詞：地鐵;土壓平衡盾構(gòu);富水地層;側(cè)穿橋樁

　　地鐵隧道施工中不可避免穿越橋梁、鐵路等眾多建(構(gòu))筑物，濟(jì)南地鐵某盾構(gòu)區(qū)間隧道近距離側(cè)穿膠濟(jì)鐵路客專鐵路橋樁，該區(qū)段所處地層為富水可塑黏土、碎石土地層，橋梁底部與地面空間較小，如何控制橋樁的垂直、水平位移，保證鐵路客專軌道變形在規(guī)范要求之內(nèi)，是必須解決的重大技術(shù)和安全問題。

　　凌同華[1]等采用 FLAC3D軟件研究了隧道施工造成的地表沉降、橋梁樁基變形的規(guī)律，通過將模擬數(shù)據(jù)與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗證了加固對控制地面沉降、橋樁變形的有效性;文獻(xiàn)[2-6]分別研究了隧道施工地表沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)，盾構(gòu)隧道穿越橋樁風(fēng)險控制值的確定及相關(guān)控制方法。陳江[7]等以長沙地鐵為例，研究了盾構(gòu)側(cè)穿臨近橋樁施工的影響，計算與實測表明，對樁基進(jìn)行徑向旋噴隔離加固有利于控制地表沉降，靠近樁基的地層水平位移明顯減小;袁海平[8]等以合肥地鐵1號線為例對盾構(gòu)近距離側(cè)穿高架橋樁的施工力學(xué)進(jìn)行了研究，分析了盾構(gòu)掘進(jìn)不同工況下橋樁受力、水平變形、地層沉降的變形規(guī)律，探討了樁實體結(jié)構(gòu)單元彎矩、剪力計算方法的可行性。

　　本文以濟(jì)南地鐵某盾構(gòu)區(qū)間隧道側(cè)穿膠濟(jì)鐵路客專鐵路橋為例，研究鉆孔灌注樁加固鐵路客專鐵路橋橋樁施工技術(shù)，驗證鉆孔灌注樁加固橋樁的可行性。

　　1 工程概況

　　濟(jì)南地鐵某盾構(gòu)區(qū)間隧道側(cè)穿膠濟(jì)鐵路客專八澗堡特大鐵路橋31號、32號、33號樁基，左線隧道與32 號樁基最近距離4 m，與33號樁基14.28 m，右線隧道與32號樁基最近距離4.1 m，與31號樁基13.33 m。盾構(gòu)隧道外徑6.4 m、內(nèi)徑5.8 m，盾構(gòu)隧道穿越橋樁區(qū)段覆土厚度為10.13～10.36 m，隧道穿越橋樁區(qū)段地面距離八澗堡特大橋底部最小距離10.2 m。

　　盾構(gòu)隧道下穿膠濟(jì)鐵路客專地段主要為山前沖洪積平原地貌，隧道左線主要穿越地層為粉質(zhì)黏土、黏土，上部覆土為雜填土層，隧道右線主要穿越地層為粉質(zhì)黏土、黏土，上部覆土為雜填土層。該區(qū)域水位埋深2.10～15. 0 m，水位標(biāo)高17.41～58.09 m，地下水年變幅2.0～3.0 m，主要接受降水補(bǔ)給和山區(qū)地下水徑流補(bǔ)給，以側(cè)向徑流、人工開采方式排泄，在豐水期及枯水期地下水位有所變化。

　　盾構(gòu)隧道側(cè)穿鐵路客專橋梁32號橋墩如圖1所示。

　　2 橋樁保護(hù)技術(shù)措施

　　2.1 保護(hù)方案(隔離樁)

　　在左右線隧道與盾構(gòu)穿越的32號橋墩之間分別采用1排800 mm@1 000 mm鉆孔灌注隔離樁進(jìn)行隔離防護(hù)，樁頂設(shè)置800 mm×800 mm混凝土冠梁，樁與隧道的凈距0.6 m，兩側(cè)隔離樁和32號橋墩樁基的最小凈距分別為3.6 m、3.7 m，并在2排隔離樁最外側(cè)樁樁頂設(shè)置800 mm×800 mm聯(lián)系梁。鉆孔灌注隔離樁設(shè)置范圍為南北方向距離橋墩邊緣各3～5 m，共設(shè)置40根，樁長22.75 m。

　　通過設(shè)置隔離樁，可以阻斷隧洞開挖時的推力傳遞，降低開挖對橋樁結(jié)構(gòu)的直接擾動，同時，隔離樁可以限制盾構(gòu)機(jī)通過后兩側(cè)土體向臨空側(cè)的變形，進(jìn)一步減小樁基本身的橫向位移。設(shè)置頂部連梁可加強(qiáng)各鉆孔樁之間的聯(lián)系，進(jìn)一步提高其抵抗變形的能力。

　　根據(jù)32號橋樁處橋底距地面凈空較小的實際情況，樁基成孔后，鋼筋籠采用分4節(jié)制作(單節(jié)長度5 m)、人工吊裝，用導(dǎo)管法澆筑混凝土。隔離樁加固示意圖如圖2所示。

　　2.2 隔離樁實施

　　(1)施工流程。隔離樁為鉆孔灌注隔離樁，采用隔孔鉆孔、泥漿護(hù)壁成孔方法，灌注C30水下混凝土，鉆孔灌注隔離樁施工流程如圖3所示。

　　(2)施工控制要點。①鉆孔灌注隔離樁孔口處應(yīng)設(shè)置不小于1 m的鋼護(hù)筒，護(hù)筒外側(cè)下端需采用黏土填實;樁徑允許偏差為±50 mm，樁位偏差為±20 mm，樁身垂直偏差不大于1%;②根據(jù)橋梁下方凈空條件，鋼筋籠分段吊裝，機(jī)械連接，每段鋼筋籠的連接驗收合格后方可進(jìn)行后續(xù)施工;③每根樁須沿鋼筋籠圓周對稱設(shè)置2根 42 mm×3.25 mm注漿鋼管，同時兼作樁身完整性聲速檢測管，注漿管應(yīng)伸入樁底，水泥采用P.O42.5，漿液的水灰比0.5～0.6，注漿壓力2～4 MPa，單管注漿量 1.5 m3;④鋼筋籠的主筋上焊接護(hù)壁環(huán)，以保證保護(hù)層厚度和鋼筋籠的垂直度。

　　3 盾構(gòu)側(cè)穿橋樁技術(shù)措施

　　3.1 輔助措施

　　(1)盾構(gòu)穿越橋樁前與鐵路主管部門做好溝通協(xié)調(diào)，對經(jīng)過穿越橋樁區(qū)段的客專列車限速60 km/h，確定盾構(gòu)穿越時間段，合理安排盾構(gòu)穿越橋樁期間的監(jiān)測工作，施工期間限速方案應(yīng)結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行及時必要的調(diào)整。

　　(2)下穿前，在盾構(gòu)到達(dá)下穿節(jié)點前100 m設(shè)置盾構(gòu)掘進(jìn)試驗段，模擬穿越施工，包括刀盤轉(zhuǎn)速、土倉壓力、推進(jìn)速度、注漿量等參數(shù)的變化及與地面沉降的關(guān)系，以確定最佳的掘進(jìn)參數(shù)。

　　(3)在試驗段掘進(jìn)前，全面進(jìn)行設(shè)備維修保養(yǎng)，對盾構(gòu)機(jī)的機(jī)電液系統(tǒng)做全面檢查，發(fā)現(xiàn)有故障隱患的零部件及時更換，易損件做必要的儲備，與盾構(gòu)生產(chǎn)廠做好服務(wù)協(xié)調(diào)。對電瓶車、龍門吊、拌合站及必須的小型機(jī)具等輔助設(shè)備做全面檢查，保證盾構(gòu)穿越鐵路區(qū)間時設(shè)備的完好性。

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