TBM 過(guò)淺埋段樁基護(hù)拱施工

許晶晶

(中鐵十八局集團(tuán)隧道工程有限公司，重慶 400700)

1 工程概況

重慶軌道交通六號(hào)線二期工程劉家坪站—上新街站銅鑼山隧道復(fù)合式TBM段起訖里程為:右線YDK6+108～YDK8+844，總長(zhǎng)2736 m，左線ZDK6+108～ZDK8+800，總長(zhǎng)2692 m。

復(fù)合式TBM區(qū)間隧道位于南岸區(qū)南山，左右線間距較小，平行設(shè)置，線間距15 m。區(qū)間共設(shè)九處聯(lián)絡(luò)通道，本區(qū)間段小里程端與銅鑼山隧道進(jìn)口段鉆爆法區(qū)間相連，大里程端與銅鑼山隧道出口段鉆爆法區(qū)間相連。本施工段Y(Z)DK6+312～Y(Z)DK6+359，YDK6+502～YDK6+542及 ZDK6+498～ZDK6+538范圍埋深不大，后期上方長(zhǎng)生停車(chē)場(chǎng)平基處理后高挖低填，場(chǎng)坪標(biāo)高為266.87 m，導(dǎo)致該范圍存在較厚的人工填土，為確保復(fù)合式TBM區(qū)間受力安全，在復(fù)合式TBM通過(guò)前進(jìn)行地表開(kāi)挖，待復(fù)合式TBM安全通過(guò)后，再做施作樁基、承臺(tái)、護(hù)拱結(jié)構(gòu)及上部回填，以形成對(duì)區(qū)間的有效保護(hù)。

2 工程地質(zhì)及水文情況

銅鑼山隧道復(fù)合式TBM段沿線出露地層主要為第四系人工填土、殘坡積脊崩坡積土，以及侏羅系的自流井組、珍珠沖組地層。隨址區(qū)的巖層以砂、泥巖為主。復(fù)合式TBM區(qū)間Y(Z)DK6+312～Y(Z)DK6+359段頂板最小埋深約7 m，中間5 m范圍內(nèi)洞頂覆蓋層為粉質(zhì)粘土，下部為砂質(zhì)泥巖，兩邊部分均為砂質(zhì)泥巖，巖體有自穩(wěn)能力，圍巖不易坍塌，地下水狀態(tài)，干燥或濕潤(rùn)，平季地下水涌水量628 m3/d左右，雨期涌水量1256 m3/d，圍巖為Ⅴ級(jí)，YDK6+502～YDK6+542和ZDK6+498～ZDK6+538段范圍巖性以泥質(zhì)砂巖不等厚互層為特性，頂板埋深約10 m，地下水干燥或濕潤(rùn)，平季地下水涌水量628 m3/d左右，雨期涌水量1256 m3/d。

3 總體施工方案

3.1 承臺(tái)施工工藝

3.1.1 施工方法

承臺(tái)基坑采用機(jī)械開(kāi)挖，人工配合，開(kāi)挖后樁身檢測(cè)報(bào)監(jiān)理合格后施工，無(wú)樁基礎(chǔ)的要取芯，保證承臺(tái)底面巖石強(qiáng)度達(dá)到10.2 MPa，經(jīng)監(jiān)理檢測(cè)合格后方可施工，基底挖到承臺(tái)設(shè)計(jì)標(biāo)高下10 cm，回填10 cm碎石墊層。然后綁扎鋼筋，支護(hù)鋼模板澆筑混凝土。

3.1.2 施工工藝要點(diǎn)

1)測(cè)量放樣。

樁基完工以后，對(duì)承臺(tái)進(jìn)行施工放樣。放樣后，應(yīng)及時(shí)測(cè)出樁基頂?shù)臉?biāo)高，及時(shí)交底承臺(tái)的立模高度。

2)鋼筋加工及安裝。

鋼筋焊接前應(yīng)先進(jìn)行試焊及原材料試驗(yàn)，試焊合格后方可進(jìn)行大批量生產(chǎn);受力鋼筋焊接接頭錯(cuò)開(kāi)布置，在同一截面內(nèi)鋼筋焊接接頭配筋率不得大于50%;焊接鋼筋軸線應(yīng)一致，錯(cuò)位不得超過(guò)0.1d且小于3 mm;承臺(tái)鋼筋與樁基鋼筋發(fā)生干擾時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整其中一種。鋼筋骨架就地綁扎成整體后，安放好墊塊，要保證鋼筋骨架及模板的間距保護(hù)層滿足圖紙要求，并要將鋼筋骨架牢固定位，以確保在澆筑混凝土?xí)r，鋼筋不致移位或變形。然后拼裝承臺(tái)側(cè)模，并予以加固;

鋼筋保護(hù)層要求采用塑料墊塊，梅花型布設(shè)，布設(shè)間距以1 m～2 m為宜，不能布置太少，以確保鋼筋保護(hù)層。

3)模板作業(yè)。

a.模板根據(jù)不同尺寸由標(biāo)準(zhǔn)模板拼裝。模板之間采用螺栓、拉筋連接;b.模板進(jìn)場(chǎng)或拆除后應(yīng)仔細(xì)整修，對(duì)個(gè)別凹凸不平處采用手砂輪進(jìn)行打磨，邊打磨邊檢查平整度，防止打磨過(guò)頭，影響外觀質(zhì)量，再用細(xì)砂紙進(jìn)行仔細(xì)除銹、打磨，然后采用電刷子進(jìn)行刨光，以確保外表光潔度。c.模板拼裝時(shí)對(duì)拼縫不密合地段，在拼縫處加設(shè)密封條，確保不漏漿。d.模板拼裝完畢后，即可進(jìn)行脫模劑噴涂(涂刷)作業(yè)，噴涂(涂刷)時(shí)，模板應(yīng)干燥無(wú)污漬，施工人員應(yīng)配帶勞保用品，模板底部鋪設(shè)海綿條或密封條，以防底部漏漿。

4)混凝土澆筑。

a.混凝土統(tǒng)一采用商品混凝土，經(jīng)檢測(cè)坍落度及和易性滿足施工要求后方可澆筑，不合格混凝土嚴(yán)禁使用。b.混凝土澆筑前，應(yīng)清除模板內(nèi)積水、雜物及鋼筋上污垢等。c.混凝土澆筑應(yīng)分層對(duì)稱澆筑，分層厚度為按1.25倍振動(dòng)器作用部分長(zhǎng)度(振動(dòng)器作用部分長(zhǎng)度為棒長(zhǎng)3/4)，一般以30 cm～50 cm為宜。振搗要仔細(xì)認(rèn)真，不能漏振也不能過(guò)振。振動(dòng)棒應(yīng)快插慢拔，以便使氣泡排出。d.混凝土振動(dòng)至混凝土不再顯著下沉，表面基本形成水平面，不再冒氣泡、泛漿時(shí)即密實(shí)，此時(shí)不得再振。

冬季施工時(shí)，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定低于5℃時(shí)，就應(yīng)當(dāng)采取冬期施工的技術(shù)措施，進(jìn)行混凝土施工時(shí)要對(duì)拌合用水進(jìn)行加熱，砂石料覆蓋并且必須清潔，不含冰、雪等凍結(jié)物，拌合前應(yīng)先沖洗攪拌機(jī)，投料順序?yàn)楣橇?、熱水，然后放水泥和外加?防凍劑)，混凝土出機(jī)溫度不低于15℃，灌注溫度不得低于5℃。

5)混凝土拆模與養(yǎng)生。

a.混凝土拆模時(shí)，其強(qiáng)度不得小于2.5 MPa，以保證混凝土表面及棱角不致?lián)p傷。

b.根據(jù)季節(jié)氣候情況，混凝土澆筑后應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)生。開(kāi)始養(yǎng)生前覆蓋物不得接觸混凝土面，塑性混凝土(坍落度在8 cm～18 cm)在澆筑完10 h～12 h、干硬性混凝土3 h～4 h后即可覆蓋灑水，當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)須覆蓋棉被保溫不灑水，當(dāng)氣溫低于0℃時(shí)應(yīng)搭設(shè)暖棚，設(shè)置火爐，保證溫度高于5℃。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于7 d。

c.夏季要加強(qiáng)澆水養(yǎng)生，保持濕潤(rùn)或刷涂脫模劑，避免混凝土干縮裂縫。天氣溫度較低，盡量避免晚上施工，冬季應(yīng)采用保暖措施，防止混凝土受凍。

3.2 護(hù)拱施工工藝

3.2.1 護(hù)拱施工前準(zhǔn)備

為了施工及結(jié)構(gòu)安全，待復(fù)合式TBM掘進(jìn)通過(guò)后，可以施作地表回填和護(hù)拱結(jié)構(gòu)，TBM通過(guò)后護(hù)拱下部土體人工用夯機(jī)分層夯實(shí)，按每層30 cm回填，兩側(cè)高差不得大于0.5 m，待回填密實(shí)后綁扎護(hù)拱鋼筋及立模，護(hù)拱下部可不用模板。

3.2.2 護(hù)拱施工工藝

1)測(cè)量放樣。

土體壓填密實(shí)后及時(shí)測(cè)量出弧形拱底標(biāo)高和位置，標(biāo)出護(hù)拱的位置，確定模板高度。

2)鋼筋綁扎。

受力鋼筋焊接接頭錯(cuò)開(kāi)布置，在同一截面內(nèi)鋼筋焊接接頭配筋率不得大于50%;焊接鋼筋軸線應(yīng)一致，錯(cuò)位不得超過(guò)0.1d且小于3 mm。

鋼筋骨架就地綁扎成整體后，安放好墊塊，要保證鋼筋骨架及模板的間距保護(hù)層滿足圖紙要求，并要將鋼筋骨架牢固定位，以確保在澆筑混凝土?xí)r，鋼筋不致移位或變形。然后拼裝護(hù)拱側(cè)模，并予以加固。

3)澆筑混凝土。

a.混凝土統(tǒng)一采用商品混凝土，經(jīng)檢測(cè)坍落度及和易性滿足施工要求后方可澆筑，不合格混凝土嚴(yán)禁使用。b.混凝土澆筑前，應(yīng)清除模板內(nèi)積水、雜物及鋼筋上污垢等。c.混凝土澆筑應(yīng)分層對(duì)稱澆筑，分層厚度為按1.25倍振動(dòng)器作用部分長(zhǎng)度(振動(dòng)器作用部分長(zhǎng)度為棒長(zhǎng)3/4)，一般以30 cm～50 cm為宜。振搗要仔細(xì)認(rèn)真，不能漏振也不能過(guò)振。振動(dòng)棒應(yīng)快插慢拔，以便使氣泡排出。d.混凝土振動(dòng)至混凝土不再顯著下沉，表面基本形成水平面，不再冒氣泡、泛漿時(shí)即密實(shí)，此時(shí)不得再振。

冬季施工時(shí)，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5 d穩(wěn)定低于5℃時(shí)，就應(yīng)采取冬期施工的技術(shù)措施，進(jìn)行混凝土施工要對(duì)拌合用水加熱，砂石料覆蓋且必須清潔，不含冰、雪等凍結(jié)物，拌合前應(yīng)先沖洗攪拌機(jī)，投料順序?yàn)楣橇?、熱水，然后放水泥和外加?防凍劑)，混凝土出機(jī)溫度不低于15℃，灌注溫度不得低于5℃。

4)混凝土拆模及養(yǎng)生。

a.混凝土拆模時(shí)，其強(qiáng)度不得小于2.5 MPa，以保證混凝土表面及棱角不致?lián)p傷。b.根據(jù)季節(jié)氣候情況，混凝土澆筑后應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)生。開(kāi)始養(yǎng)生前覆蓋物不得接觸混凝土面，塑性混凝土(坍落度在8 cm～18 cm)在澆筑完10 h～12 h、干硬性混凝土3 h～4 h后即可覆蓋灑水，當(dāng)氣溫低于+5℃時(shí)須覆蓋棉被保溫不灑水，當(dāng)氣溫低于0℃時(shí)應(yīng)搭設(shè)暖棚，設(shè)置火爐，保證溫度高于5℃。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于7 d。

3.2.3 護(hù)拱頂回填

護(hù)拱施作完畢之前，不得在隧道結(jié)構(gòu)上方進(jìn)行堆載，重型機(jī)械停放，拱頂回填分層厚度不大于0.3 m，兩側(cè)回填土面的高差不得大于0.5 m，采用機(jī)械回填時(shí)，應(yīng)在人工夯填超過(guò)拱頂1.0 m以上進(jìn)行。