工法桩（ H型钢）盾构始发接收洞门处置施工措施 （苏州市轨道交通集团有限公司，江苏苏州215000）
摘要：盾构始发接收为盾构隧道施工工法的重难点，工法桩围护结构作为盾构始发接收洞门增加了该工序的施工风险，通过对工法桩围护结构施工洞门的措施研究，加强了该工序盾构施工安全性，减少盾构施工约束性。
关键词：盾构隧道掘进施工；工法桩（H型钢）；盾构始发接收；浅覆土接收；
1 引言
随着目前我国城市轨道交通施工发展进程日益壮大，各大城市市内交通对地铁依赖性越来越强，地铁所到之处直接影响当地周边经济发展，使得地铁施工目前在我国有一个强劲的发展势头。本文介绍的为针对盾构施工浅埋始发接收洞门，采用工法桩（H型钢）作为盾构始发或接收洞门，在盾构施工时需要拔除H型钢，为确保盾构施工安全，保证盾构接收顺利进行，特对洞门工法桩位置进行加固处理。
2工程概况 2.1工程概述
浒墅关车辆段出入段线区间右线设计起讫里程：RDK0+194.869～
RDK0+8.000，右线隧道全长703.131m；左线设计起讫里程：LDK0+195.000～LDK0+8.000，左线隧道全长702.837m，短链2.108m，长链1.945m；区间左右线总长1405.968m。区间线路出浒墅关车辆段出入段线明挖段后沿城际路向西北敷设，侧穿浏沽泾桥后沿城际路推进至浒墅关车辆段施工；区间隧道纵断面采用单向坡，出苏州新区火车站后为445m长2.3‰上坡，后转为436.95m长34.9‰上坡进入浒墅关车辆段，坡段设置R=2000m的竖曲线，区间线路覆土：4.1m～11.1m。盾构区间穿越的土层为：③2粉质黏土、③3粘质粉土、④2粉砂、⑤1粉质粘土、⑥1粘土层。
2.2区间地质情况
接收端地质由上至下依次为：①1杂填土层，层厚0.62m；①1素填土层，层厚2.40m；③1黏土层，层厚2.60m；③2粉质黏土层，层厚1.50m；③3粉土夹粉砂层，层厚4.0m；④2粉砂夹粉土层，层厚1.70m。
区间接收端线路埋深：4m～5.1m。盾构接收涉及地层主要有③1黏土层、③2粉质黏土层、③3粉土夹粉砂层。
2.3水文条件
地表水：拟建浒墅关出入段线沿线东侧约40m平行分布有一条河道，SSK0+710处及SSK1+190处分布有河道与拟建出入段线垂直相交，上述河道均相互联通，勘察期间测得水面标高在1.20m左右。
孔隙潜水：潜水主要赋存于前部黏性土层中，受区域地质、地形及地貌等条件的控制。其补给主要为大气降水，以大气蒸发及向周围河道的径流为其主要的排泄方式。由于区内水网化程度较高，潜水的补给条件在各河间地块中均表现为较完整的系统，且受周围地形、地貌的影响较大。勘察期间测得潜水稳定水位标高在0.83～1.04米。根据本详勘成果，场地潜水水位埋深在1.40～2.00m，相应水位标高在1.30～1.68m。结合区域水文地质资料，浅层地下水水位年变幅为1.0～2.0m，地下潜水垂直流向不明显，水平流速较小。
微承压水：本工程场地微承压水含水层主要为③3粉土夹粉砂和④2粉砂，该含水组分布不稳定，其补给来源为大气降水、地表水及上部潜水垂直入渗，以民间水井取水及地下径流为其主要的排泄方式。根据区域资料，苏州地区历史最高微承压水水位标高为1.74m，近年最高微承压水水位标高为 1.60m左右，年变幅 1.0m 左右。初步勘察期间，于2017年9月对城际路站进行了多孔抽水试验，孔号为S2CW01，并于观测孔中测得微承压水水位标高在 0.83～1.04米。
3接收端现场情况
浒墅关车辆段出入段线出地面段车站结构墙体厚度700mm，车站围护结构为厚度700mm的工法桩（H型钢），型钢插入地面以下24m，车站结构底板距地面11.66m，直径为7.1m的预埋洞门钢圈，钢圈顶部距离地面4.06m。
在盾构接收端头为三轴搅拌桩+旋喷桩施工的端头井加固土体，整个加固土体长24.5m，宽15m，深度13.66m此加固于盾构施工前已完成。为保证盾构接收顺利进行，特对端头井周边进行降水施工，共布设降水井8口，降井深度16.6m，通过现场降水施工，端头井部位水位降低至洞门底以下1.5m。
4工法桩洞门风险分析
目前盾构施工常规洞门为地连墙施工围护结构，通过凿除进行洞门混凝土剥离后进行盾构接收施工。本洞门需对围护结构H型钢进行提前拔除施工，再通过盾构刀盘切削工法桩水泥土体来实现盾构掘进施工，完成盾构接收。对此在盾构接收施工过程中存在风险如下：
①失去型钢支护，洞门坍塌：在型钢拔除完成及盾构掘进施工期间洞门会出现长时间暴露于空气当中，稳定性较差。
②盾构掘进造成洞门坍塌：盾构掘进接收施工过程中，存在因盾构机推进，刀盘产生推力，对洞门前部产生挤压力，洞门产生扰动，导致洞门失稳，易出现洞门掌子面提前坍塌等现象，造成接收端头井部位土体流失。
③洞门涌水突涌：型钢长度24米，工法桩施工时H型钢底部已完全插入⑦1粉砂承压水层，H型钢周边为水泥土，待H型钢拔除完成后顺着型钢部位会出现一道建筑空隙，为承压水层和上部洞门产生渗水通道，造成承压水涌入洞门，为盾构接收带来风险。
5针对工法桩洞门采取措施
整个工法桩深入承压水层，待H型钢拔除完成后洞门稳定性完全依靠水泥土自稳性，其稳定性极差，难以满足盾构接收施工。为确保工法桩施工洞门稳定性，为防止型钢拔除完成后底板以下深层地下水位突涌，保障盾构顺利接收施工，特对工法桩洞门进行以下处理：
①采用插管注浆方式：待型钢拔除完成后立即顺着型钢拔除空隙插入25镀锌管，镀锌管深入底板以下2m，在地面位置采用注浆机进行注压水泥浆液，至空隙填充密实；
②对型钢洞门浇筑混凝土填充：
于洞圈内侧焊接一圈高度300mm，宽度450mm，厚度5mm的扇形钢板，钢板位于预埋钢圈中间位置，扇形钢板和预埋钢圈间采用满焊的形式进行焊接，扇形钢板间采用交叉形式。
对洞门内型钢表面涂刷脱模剂，确保型钢拔除时不受浇筑混凝影响 。扇形钢板焊接完成后对洞圈位置进行模板搭设，为确保洞门内浇筑素混凝土整体受力，洞圈外侧搭设模板，模板主要有方木和竹胶板构成，洞圈周边采用拉杆形式进行固定于预埋钢环上，其他部位后支撑钢管进行搭设。洞圈内填充采用浇筑C15素混凝土（可降低混凝土标号，在盾构推进至洞门时可直接通过刀盘切削来对破除该层混凝土）。本次洞门采用一次性连续浇筑，每次浇筑层高不得高于500mm，且保证振捣密实。③泄压孔打设：在洞门两侧，与洞门预埋钢圈底板相齐平打设∅63泄压孔，孔深要求穿透结构墙墙体厚度，打设完成后安装直径为∅50的镀锌管和球阀，镀锌管与墙体间采用水不漏进行封堵空隙，围护结构和侧墙间孔隙水由镀锌管引排。
④接收洞门设置密封装置：接收洞门安装止水橡胶帘幕板和洞门翻板，要求止水橡胶帘幕板在盾构机达到后能完全包裹住盾构机身，起到止水效果。
6结论
通过对现场工法桩洞门处理，在型钢拔除及盾构接收过程中洞门稳定性得到保障，防止接收端头的水土流失，对地面管线及周边建（构）筑物起到保护作用，在盾构接收施工完成后，通过对地表监测点数据采集，地表监测点累计最大沉降量为-1.36mm，最大隆起量为：+2.19mm，保障整个盾构接收施工顺利进行。
参 考 文 献：
［1］陈馈，洪开荣，吴学松.盾构施工技术［M］.北京：人民交通出版社，2009；
［2］江玉生.盾构始发与到达—端头加固理论研究与工程实践［M］.北京：人民交通出版社，2011
［3］JGJ94-2008，建筑桩基技术规范［S］