邻近建筑物时的盾构施工技术浅谈

摘要目前上海地铁施工中，盾构穿越邻近建筑物的情况非常普遍，对于如何确保建筑物的安全，以减少盾构掘进过程中对周边环境的影响，是施工单位掘进施工的重点和关键所在，针对明珠二期鲁班路站至西藏南路站区间隧道施工实践，结合施工单位的经验，论述盾构邻近建筑物时施工必须的技术措施，如对建筑物情况的详尽勘查、合理地设制相关的技术参数、加强监测工作等，以确保盾构施工安全、顺利地进行。

关键词盾构穿越压浆监测
1 工程概况
上海市轨道交通明珠线二期工程“鲁班路站～西藏南路站”区间隧道工程西起鲁班路站东端头井，止于西藏南路站西端头井，单线长度1 224m左右。

本区间隧道施工采用新三菱铰接式盾构，机体长度8．65m，衬砌内外径分别为5．5m和6．2m，衬砌宽度1．2m，衬砌纵缝错缝45°拼装。

隧道上部覆土厚度10．5～21．0m，盾构掘进深度范围内主要为第⑤1—1层粘土第⑤1—2层粉质粘土及第⑤2层粉质粘土。

其中第⑤1层粘土具有高压缩性、低强度、灵敏度高的特点，施工过程中应尽可能少扰动隧道基底和周围土层。

2 区间盾构邻近构筑物、建筑物情况
区间盾构穿越南北高架、合流污水Φ3000管道、多幢3—6层无坚固基础的砖混结构建筑物等。

特别是下行线隧道穿越卢浦大桥引桥立柱承台桩基，该桩基与隧道外侧边线净距约为0．8m；下行线隧道穿越五爱高级中学，该楼桩基离盾构机顶部约1．4m；上行线隧道穿越中山南一路101弄5+1层楼房，该房屋在车站基坑施工过程中已发生较大沉降。

下面就本区间盾构隧道掘进过程中较典型的三个实例进行较为详细地论述。

实例一：穿越卢浦大桥引桥PWN25、、PWN26承台桩
明珠二期鲁班路站～西藏南路站区间下行线出洞口65m处，隧道紧邻卢浦大桥引桥PWN25、PWN26承台桩。

PWN25、PWN26承台平面尺寸分别为5．6m*3．6m和5．6m*5．8m，承台支撑在6根Φ800的灌注桩上，桩长约52m。

下行线隧道边缘与PWN25承台桩之间最小净距约0．8m，上行线隧道边缘与PWN26承台桩之间最小净距约4．4m。

为了减少盾构推进对承台桩基的影响，施工单位采取了针对性措施，进行严格控制。

(1)严格控制推进轴线，多次复核地下控制测量导线点成果，确保盾构机姿态，及时进行纠偏。

(2)隧道内进行二次压浆及多次补压浆处理，在下行线出洞口30～90m(即25～78环)范围内进行水泥浆二次压浆，浆液配比为1：1，压浆量控制在1．2m3/环，注浆压力控制在5kg ／crn2以内；先对衬砌管片上半部分的压浆孔进行压浆，压浆的同时对管片的沉降、水平位移及地面沉降进行跟踪监测，根据监测资料调整注浆量及压力，确保注浆效果。

(3)加强信息化施工，实施跟踪监测。

在隧道内进行压浆的同时，对隧道沉降、地面沉降及南北高架桥的沉降、水平位移每2小时监测一次，信息资料及时反馈。

通过上述措施，盾构在穿越卢浦大桥引桥PWN25、PWN26承台桩后，沉降监测资料反映单次沉降量(mm)：C1(0．09)、C2(0．13)、C3(0．01)、C5(0．07)、C6(0．14)、C7(0．16)、C9(0．10)，累计最大沉降量为0．36mm，盾构顺利安全地穿过承台桩。

实例二：下行线穿越五爱高级中学综合楼
五爱高级中学综合楼为4层框架结构，基础为钢混凝土预制微型桩，长度16m，盾构机从该楼西南侧穿过，桩尖离盾构机顶部仅1．4m。

为了避免盾构掘进时对该楼地基产生较大的扰动，减少不均匀沉降，施工单位采取了相应的技术措施。

(1)要求监测单位加强监测，在盾构距该楼20m时至盾构顺利通过该楼，增加监测频率；进一步向校方核实该楼桩基竣工情况，以核对是否与档案资料
相符。

(2)盾构掘进速度不大于3cm／min，盾构机出土量控制在90％左右，为减少刀盘扭矩以减小盾构正面土压力，拟在刀盘扭矩大于1 500kN*m时，在盾构头部适量加水，增加润滑度。

(3)土仓压力从原来的0．28MPa调高至0．29MPa，盾尾压浆量从原来的2．2m3调高至2．4m3。

通过上述措施，盾构在穿越该楼时，累计沉降最大值为J130的18．4mm，不均匀沉降控制在6mm以内，较好地保护了该建筑物。

实例三：上行线出洞穿越中山南一路101弄5+1层楼房
本区间隧道上行线出洞时，离洞口水平距离17m处有一幢5+1层老式公房，上行线隧道从该房北侧穿过，对该房屋的保护成为上行线隧道掘进的关键点，见图1。

图1
根据有关资料反映，该楼为70年代后期建造，于1978年10月加层，为5+1层大砌块混合结构，房屋基础为钢筋混凝土条形基础。

在西藏南路西端头井(基坑深度约23．5m)施工时和下行线进洞后，该房屋下部土体己受到扰动，有关累计沉降数据如下：J216为—22．91mm．J217为—38．63mm．J218为—59．93mm、J219为—51．57rran。

针对该房屋不均匀沉降量较大的情况，为确保房屋安全，监理与施工单位有针对性地进行了研讨，优化盾构出洞方案，制定了切实可行的技术措施。

(1)盾构机出洞时以最快的速度靠上洞门，以减少洞门塌方的可能性，确保5+1房前部土体的稳定。

(2)从出洞口到掘进至65m范围内，同步注浆采用惰性浆，以利对房屋保护的隧道内部二次注浆。

同步注浆方量为2．5m3／环。

(3)盾构出洞时地面监测实行跟踪测量，确定较为正确的土仓压力设定值，适当调高至0．3MPa，并严格盾构控制掘进速度不大于3cm／min。

根据监测数据随时进行合理的调整。

(4)盾构出洞阶段加密建筑物观测点布置并加密监测频率。

(5)盾构出洞阶段，严格控制盾构千斤顶的总推力(不大于1 700t)，保证盾构反力系统不发生明显的变形，以减少盾构掘进时对环境的影响，并根据沉降速率(超过lmm／d)，在隧道内进行二次补浆，以控制地面及建筑物的差异沉降。

通过上述积极有效的措施，盾构安然穿越该房，施工情况基本在预定措施的控制范围之内。

沉降监测数据见下表1。

表1
3 结语
从上述的施工情况和经验采看，认为在上海地区盾构邻近建筑物时施工，须落实专项技术措施，归结有以下几点：
(1)须对重点保护的建筑物进行详细认真地调查，调查包括建筑物竣工资料调查、建筑物现场勘查，以获取反映真实情况的第一手资料。

(2)灵活机动、因地制宜，合理优化施工方案。

如出洞段的盾构快速靠贴方案，洞门漏浆时洞圈封闭等。

(3)通过重要建筑时须加强沉降观测频率，并根据监测数据及时调整盾构掘进参数，如
土压力、掘进速度、出土量等。

使盾构机切口对应的部位在沉降反映上为微微隆起，一般不大于1mm。

(4)盾构掘进时的建筑物保护，同步注浆是关键。

必须确保同步注浆方量，可比正常情况略多，太多可能造成盾尾漏浆，效果适得其反，一般增加量为0．1～0．2m
3。

根据监测资料及时进行二次注浆，注浆采用水泥砂浆，以控制建筑物的后期沉降和差异沉降，特别是差异沉降的控制是保护建筑物的关键。

(5)对于重点保护的建筑物，监测周期应适当延长。

并随时根据监测数据采取必要的预案措施，确保隧道交工前建筑物的安全。

王勇
（上海市隧道工程轨道交通设计研究院）
（注：本资料素材和资料部分来自网络，供参考。

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