TBM 过浅埋段桩基护拱施工

许晶晶

(中铁十八局集团隧道工程有限公司，重庆 400700)

1 工程概况

重庆轨道交通六号线二期工程刘家坪站—上新街站铜锣山隧道复合式TBM段起讫里程为:右线YDK6+108～YDK8+844，总长2736 m，左线ZDK6+108～ZDK8+800，总长2692 m。

复合式TBM区间隧道位于南岸区南山，左右线间距较小，平行设置，线间距15 m。区间共设九处联络通道，本区间段小里程端与铜锣山隧道进口段钻爆法区间相连，大里程端与铜锣山隧道出口段钻爆法区间相连。本施工段Y(Z)DK6+312～Y(Z)DK6+359，YDK6+502～YDK6+542及 ZDK6+498～ZDK6+538范围埋深不大，后期上方长生停车场平基处理后高挖低填，场坪标高为266.87 m，导致该范围存在较厚的人工填土，为确保复合式TBM区间受力安全，在复合式TBM通过前进行地表开挖，待复合式TBM安全通过后，再做施作桩基、承台、护拱结构及上部回填，以形成对区间的有效保护。

2 工程地质及水文情况

铜锣山隧道复合式TBM段沿线出露地层主要为第四系人工填土、残坡积脊崩坡积土，以及侏罗系的自流井组、珍珠冲组地层。随址区的岩层以砂、泥岩为主。复合式TBM区间Y(Z)DK6+312～Y(Z)DK6+359段顶板最小埋深约7 m，中间5 m范围内洞顶覆盖层为粉质粘土，下部为砂质泥岩，两边部分均为砂质泥岩，岩体有自稳能力，围岩不易坍塌，地下水状态，干燥或湿润，平季地下水涌水量628 m3/d左右，雨期涌水量1256 m3/d，围岩为Ⅴ级，YDK6+502～YDK6+542和ZDK6+498～ZDK6+538段范围岩性以泥质砂岩不等厚互层为特性，顶板埋深约10 m，地下水干燥或湿润，平季地下水涌水量628 m3/d左右，雨期涌水量1256 m3/d。

3 总体施工方案

3.1 承台施工工艺

3.1.1 施工方法

承台基坑采用机械开挖，人工配合，开挖后桩身检测报监理合格后施工，无桩基础的要取芯，保证承台底面岩石强度达到10.2 MPa，经监理检测合格后方可施工，基底挖到承台设计标高下10 cm，回填10 cm碎石垫层。然后绑扎钢筋，支护钢模板浇筑混凝土。

3.1.2 施工工艺要点

1)测量放样。

桩基完工以后，对承台进行施工放样。放样后，应及时测出桩基顶的标高，及时交底承台的立模高度。

2)钢筋加工及安装。

钢筋焊接前应先进行试焊及原材料试验，试焊合格后方可进行大批量生产;受力钢筋焊接接头错开布置，在同一截面内钢筋焊接接头配筋率不得大于50%;焊接钢筋轴线应一致，错位不得超过0.1d且小于3 mm;承台钢筋与桩基钢筋发生干扰时，可适当调整其中一种。钢筋骨架就地绑扎成整体后，安放好垫块，要保证钢筋骨架及模板的间距保护层满足图纸要求，并要将钢筋骨架牢固定位，以确保在浇筑混凝土时，钢筋不致移位或变形。然后拼装承台侧模，并予以加固;

钢筋保护层要求采用塑料垫块，梅花型布设，布设间距以1 m～2 m为宜，不能布置太少，以确保钢筋保护层。

3)模板作业。

a.模板根据不同尺寸由标准模板拼装。模板之间采用螺栓、拉筋连接;b.模板进场或拆除后应仔细整修，对个别凹凸不平处采用手砂轮进行打磨，边打磨边检查平整度，防止打磨过头，影响外观质量，再用细砂纸进行仔细除锈、打磨，然后采用电刷子进行刨光，以确保外表光洁度。c.模板拼装时对拼缝不密合地段，在拼缝处加设密封条，确保不漏浆。d.模板拼装完毕后，即可进行脱模剂喷涂(涂刷)作业，喷涂(涂刷)时，模板应干燥无污渍，施工人员应配带劳保用品，模板底部铺设海绵条或密封条，以防底部漏浆。

4)混凝土浇筑。

a.混凝土统一采用商品混凝土，经检测坍落度及和易性满足施工要求后方可浇筑，不合格混凝土严禁使用。b.混凝土浇筑前，应清除模板内积水、杂物及钢筋上污垢等。c.混凝土浇筑应分层对称浇筑，分层厚度为按1.25倍振动器作用部分长度(振动器作用部分长度为棒长3/4)，一般以30 cm～50 cm为宜。振捣要仔细认真，不能漏振也不能过振。振动棒应快插慢拔，以便使气泡排出。d.混凝土振动至混凝土不再显著下沉，表面基本形成水平面，不再冒气泡、泛浆时即密实，此时不得再振。

冬季施工时，当室外日平均气温连续5 d稳定低于5℃时，就应当采取冬期施工的技术措施，进行混凝土施工时要对拌合用水进行加热，砂石料覆盖并且必须清洁，不含冰、雪等冻结物，拌合前应先冲洗搅拌机，投料顺序为骨料、热水，然后放水泥和外加剂(防冻剂)，混凝土出机温度不低于15℃，灌注温度不得低于5℃。

5)混凝土拆模与养生。

a.混凝土拆模时，其强度不得小于2.5 MPa，以保证混凝土表面及棱角不致损伤。

b.根据季节气候情况，混凝土浇筑后应采取相应措施进行保温养护或养生。开始养生前覆盖物不得接触混凝土面，塑性混凝土(坍落度在8 cm～18 cm)在浇筑完10 h～12 h、干硬性混凝土3 h～4 h后即可覆盖洒水，当气温低于5℃时须覆盖棉被保温不洒水，当气温低于0℃时应搭设暖棚，设置火炉，保证温度高于5℃。养护时间不小于7 d。

c.夏季要加强浇水养生，保持湿润或刷涂脱模剂，避免混凝土干缩裂缝。天气温度较低，尽量避免晚上施工，冬季应采用保暖措施，防止混凝土受冻。

3.2 护拱施工工艺

3.2.1 护拱施工前准备

为了施工及结构安全，待复合式TBM掘进通过后，可以施作地表回填和护拱结构，TBM通过后护拱下部土体人工用夯机分层夯实，按每层30 cm回填，两侧高差不得大于0.5 m，待回填密实后绑扎护拱钢筋及立模，护拱下部可不用模板。

3.2.2 护拱施工工艺

1)测量放样。

土体压填密实后及时测量出弧形拱底标高和位置，标出护拱的位置，确定模板高度。

2)钢筋绑扎。

受力钢筋焊接接头错开布置，在同一截面内钢筋焊接接头配筋率不得大于50%;焊接钢筋轴线应一致，错位不得超过0.1d且小于3 mm。

钢筋骨架就地绑扎成整体后，安放好垫块，要保证钢筋骨架及模板的间距保护层满足图纸要求，并要将钢筋骨架牢固定位，以确保在浇筑混凝土时，钢筋不致移位或变形。然后拼装护拱侧模，并予以加固。

3)浇筑混凝土。

a.混凝土统一采用商品混凝土，经检测坍落度及和易性满足施工要求后方可浇筑，不合格混凝土严禁使用。b.混凝土浇筑前，应清除模板内积水、杂物及钢筋上污垢等。c.混凝土浇筑应分层对称浇筑，分层厚度为按1.25倍振动器作用部分长度(振动器作用部分长度为棒长3/4)，一般以30 cm～50 cm为宜。振捣要仔细认真，不能漏振也不能过振。振动棒应快插慢拔，以便使气泡排出。d.混凝土振动至混凝土不再显著下沉，表面基本形成水平面，不再冒气泡、泛浆时即密实，此时不得再振。

冬季施工时，当室外日平均气温连续5 d稳定低于5℃时，就应采取冬期施工的技术措施，进行混凝土施工要对拌合用水加热，砂石料覆盖且必须清洁，不含冰、雪等冻结物，拌合前应先冲洗搅拌机，投料顺序为骨料、热水，然后放水泥和外加剂(防冻剂)，混凝土出机温度不低于15℃，灌注温度不得低于5℃。

4)混凝土拆模及养生。

a.混凝土拆模时，其强度不得小于2.5 MPa，以保证混凝土表面及棱角不致损伤。b.根据季节气候情况，混凝土浇筑后应采取相应措施进行保温养护或养生。开始养生前覆盖物不得接触混凝土面，塑性混凝土(坍落度在8 cm～18 cm)在浇筑完10 h～12 h、干硬性混凝土3 h～4 h后即可覆盖洒水，当气温低于+5℃时须覆盖棉被保温不洒水，当气温低于0℃时应搭设暖棚，设置火炉，保证温度高于5℃。养护时间不小于7 d。

3.2.3 护拱顶回填

护拱施作完毕之前，不得在隧道结构上方进行堆载，重型机械停放，拱顶回填分层厚度不大于0.3 m，两侧回填土面的高差不得大于0.5 m，采用机械回填时，应在人工夯填超过拱顶1.0 m以上进行。