上海轨道交通6号线10标段双圆盾构穿越河道的整治

上海轨道交通6号线10标段双圆盾构穿越河道的整治

1朱塘驳岸水利工程上海轨道交通6号线10号线采用双圆封闭结构，位于德平路站云山区村sk12和83个圆封闭结构中，通过朱塘浜。朱塘浜河底高度为0.5m，双圆围堤高度为-4.84m，两者之间的距离约为5.3m。朱塘浜平均高潮位+3.00m，平均低潮位+1.30m，平均高潮位时河床最大水深2.5m。根据原始资料朱塘浜二侧驳岸防汛墙基础下面有长度为17m的φ600mm钻孔灌注桩共30根，在盾构推进区域受影响的桩基21根。其中，位于朱塘浜东岸10根、西岸11根。东西岸每边桩均为两排顺岸呈梅花型分布，排距1.6m，桩与桩中心距为2.05m，桩顶标高为+1.20m，桩底标高为-15.8m。上部为钢筋混凝土承台1.00m厚、2.8m宽。承台上部为2.7m高的钢筋混凝土防汛墙，厚0.3m。背水面浆砌块石墙底部宽2.1m（见图1、2）。防汛墙结构及21根钻孔灌注桩直接影响到双圆盾构的掘进，所以均要在双圆盾构到达前清除。待盾构通过、土体恢复稳定后，再按河道管理部门的要求，修复原先的驳岸结构。驳岸防汛墙基础及钻孔灌注桩地基土在深度范围主要土层为：(3)2提升钢钢管锚岸修筑围堰→挖除驳岸墙后土体→拆除拔桩段防汛墙→凿除桩顶混凝土承台→钢筋混凝土底板浇筑→钻机就位→钢套管旋钻打入→拔除φ600mm灌注桩→桩孔封填→提升钢套管→围堰拆除→盾构通过→修复驳岸2.1河道围堰施工由于朱塘浜与黄浦江相连通，河面的高低直接受到黄浦江潮位的影响，因此在拆除防汛墙前，先在两边修筑临时围堰，起到防汛作用，围堰高度+4.5m。围堰为钢板桩和草包挡水结构。钢板桩顶标高+4.5m。每边沿河道防汛墙长度约18m，距离防汛墙2.5m。两侧围堰筑好后河道中央约留8m流通宽度，总计约46m长。围堰外侧按1∶1的坡度用草包装土后逐层压实，内侧按1∶0.5坡度逐层压实（见图3）。2.2墙前放坡清理朱塘浜需拔桩部位两边的自然地面标高分别为+3.65、+4.40m，而拔桩的顶标高为+1.2m，因此在拆除拔桩段防汛墙前必须先把+1.2m以上的土体临时挖除（宽度15m，长度23m，其中后8m为坡道），便于设备材料车辆的上下。两侧靠近张杨路朱塘浜桥坡挡墙采用1:1放坡，以保证土体的稳定。用镐头机配合挖机将上部块石驳岸拆除。河道两侧的拔桩范围，每侧共拆除15m长；拆除原300mm厚的钢筋混凝土防汛墙及上部0.65m宽度钢筋混凝土压顶；拆除原有钢筋混凝土承台。2.3双向双层32#mm钢筋网片混凝土根据分由于防汛墙拆除，墙后土体开挖后，钻孔桩拔桩机施工的工作面土体属于(3)新浇筑的混凝土底板伸出原防汛墙外1.5m，厚度0.5m，采用双向双层φ22@250mm钢筋网片，混凝土强度C30，钢筋与桩主筋相连。底板底部先浇筑150mmC15素混凝土。底板面层标高为+1.5m。为缩短施工周期，C30混凝土中掺入早强剂。底板浇筑前，φ600mm钻孔桩外圈套φ1000mm的木模隔离，便于拔桩施工。2.4钻机运转情况采用GPS15型工程钻机作为钻孔的动力装置，钻机转盘最大扭矩为20kN·m；功率为30千瓦。施工时钻机中心与灌注桩中心对准。钻机底盘用道木垫实垫平。2.5钢套管旋转施工工艺钢套管钻入深度18m，用特制加工的φ1000mm钢套筒与钻机连接，钢套筒每节2.5m，头部内外焊有若干块钨钢刀头。在钻机带动钢套筒旋转时，头部可以切削素混凝土等硬物。同时在钻入时通过钻杆向筒内注入清水，将筒内土体搅拌成泥浆，彻底破坏灌注桩周边的摩阻力（见图4、5）。2.6吊起、分段采集17m长φ600mm钻孔桩自重约12t，经过桩外侧摩阻力的彻底破坏，实际拔除阻力不大于15t，采用15t吊车吊起、分段拔出（见图6、7）。据资料显示地下桩桩长为17m，但实际拔出的桩长度8～18m长短不等，为保安全再用长杆触探，以确保在盾构切削面内无断桩。2.7孔底部注水泥浆在桩拔除后孔内立即人工填入回填粘土及黄砂到孔口，再下注浆管到桩孔底部，注入水泥浆，保证孔内回填土的强度得到较快提升，减少拔桩对周边的影响。通过注入水泥浆，使孔周围的各层都能均匀加固。一方面其强度能保证盾构的顺利推进，另一方面也防止地面防汛墙出现后期沉降。3钢套管旋钻拔桩施工技术常见的拔桩工艺有两种：(1)采用专用的液压拔桩机，此类设备多为进口，价格昂贵，施工成本高，对施工场地、能源要求都很高，这种拔桩工艺一般工程很难使用。(2)目前最常见的拔桩工艺为：a、用打入或压入的方法打埋钢套筒。b、用高压旋喷法冲刷桩和钢套筒间的土体，消减摩阻力。c、用起重设备起拔桩体。此种拔桩工艺比