CN108978645A - 盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法 - Google Patents

Abstract

一种盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法，采用“河水导流+抗拔桩+抗浮板”施工技术，并在枯水期进行施工，避免了大型机械设备的使用，克服了现有技术中存在的施工成本高、机械设备大、质量较难控制的技术问题，提供了一种盾构下穿时安全系数更高、施工质量高、环保效果好且节省了施工工期的河床抗拔桩抗浮板加固方法。

Description

盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法

技术领域

本发明属于施工工程领域，具体涉及一种盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法。

背景技术

随着地铁工程的大范围建设，各种复杂的地质条件均在施工中显露出来，为施工造成了一定的影响。盾构区间正线需下穿河床，且河床盾构下穿段覆土较浅，低于5m时，不满足规范中一倍洞径的要求，盾构穿越前，为保证施工安全，需对河床进行加固，常用的加固方法为旋喷加固法或袖阀管注浆法，两种方法都存在施工成本高、机械设备大、质量较难控制等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法，采用“河水导流+抗拔桩+抗浮板”施工技术，并在枯水期进行施工，避免了大型机械设备的使用，克服了现有技术中存在的施工成本高、机械设备大、质量较难控制的技术问题。

为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案为：一种基于分类回归树来用于检测教师亚健康状态的方法，其特征在于，其步骤为：

盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法，其步骤为：

1)施工准备；

河水导流施工：在枯水期进行施工，河水导流采用钢管做钢管桩，在河堤处埋设混凝土承插管作为导流主管路；

2)土方筑入及抽水：

填土时，四周与水接触的地方填筑粘性土，其他地方填筑的土要充分碾压，密实度≥85％，运输道路及反循环钻机、吊车平台要填筑建渣，厚度不小于500mm，机械设备施工时铺设钢板；土方填筑一半后，对河内进行抽水，抽水完毕后再进行土方填筑、清除淤泥作业；

3)抗拔桩施工：

土方回填并压实完毕后进行抗拔桩施工，钻机选用旋挖钻机及反循环钻机；抗拔桩施工流程为：量放线及桩位控制→钢护筒施工→钻机施工→扩底及清孔→沉渣厚度检测→移机→安放钢筋笼→导管下放→沉渣厚度测试→灌水下砼→超声波检测→交工验收；抗拔桩施工完毕后，土方开挖至抗浮板底标高，进行桩头凿除；

4)一次土方开挖、桩头凿除：

抗拔桩全部施工完毕后，进行土方开挖，开挖至抗浮板地面标高，然后进行桩头凿除，并施工抗浮板垫层；

5)抗浮板施工：

抗拔桩施工完毕后，挖出土方至抗浮板底标高，凿除桩头，绑扎抗浮板钢筋主梁及边梁，之后绑扎抗浮板钢筋，随后浇筑混凝土，浇筑时需分层浇筑，每层不大于300mm，采用插入式振捣棒，需振捣充分；

6)四周防水施工：

抗浮板施工完毕后，在抗浮板四周施做防水层，先采用粘性土对抗浮板四周进行换填，夯实，换填粘土顶面标高比抗浮板顶面标高低90-110mm；粘土换填完毕后，在上方施做细石混凝土垫层，再施做防水卷材层，防水卷材采用面自粘型高分子防水卷材，搭接至抗浮板和粘土层，最后在防水卷材上方施细石混凝土保护层；

7)土方回填：

土方回填采用粘性土，回填至规划河底标高，回填时先回填里外侧部分，倒退回填，回填完毕后用蛙式打夯机进行夯实；

8)二次土方开挖、恢复河道：

土方回填完毕后，进行坝体土方开挖，恢复河道。

所述的步骤3)中，测量放线及桩位控制具体方法为：

桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，十字线定位，下护筒后二次检测，在成孔后与放钢筋笼前进行检测；

施工前应先将原地面的淤泥及流砂清除再进行场地整平，组织测量放样人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做测量复核，并作好记录留查，下完护筒后在拉上十字线复核，确保护筒中心点与十字线中心，以保证桩位的准确。

所述的步骤3)中，钢护筒施工的具体方法为：

施工前设置钢制护筒，用δ＝8mm钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环，桩基钢护筒采用长2～3m钢护筒。

所述的步骤3)中，钻机施工的具体方法为：

a.钻孔施工的垂直度控制：

采用智能化旋挖钻机，首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，把旋挖钻机电脑显示器调节到显示桅杆工作画面；从桅杆工作画面中实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移；操作旋挖钻机的电气手柄，将桅杆X轴Y轴的偏差度调节到正负零位置，以保证钻孔的垂直度。

b.钻进成孔：

钻孔时先将钻斗着地，开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度；钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度；由硬地层钻到软地层时,加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,减速慢进；在易缩径的地层中,增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进；砂层则采用慢转速慢钻进并增加泥浆比重和粘度；在实际施工过程中出现卵石层时，对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层。

所述的步骤3)中，导管下放的具体施工步骤为：

a.导管采用专用的螺旋丝扣导管，导管内径260mm，保证坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸，并按抗拔桩长度配好非标准节；导管在使用前，进行试拼和试压；

b.导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，以便砼灌注过程中控制埋管深度。

c.导管下放竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼；下放时记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合；下放导管到孔底后，经检查无误后，轻提起导管，控制底口距离孔底0.25～0.4m，并位于钻孔中央。

一种所述的盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法中采用的加固结构，所述的河床底部设有抗拔桩，所述的抗拔桩竖直且并行排列；在抗拔桩顶部设有抗浮板，所述的抗浮板横跨抗拔桩，并通过16根φ25钢筋将抗浮板端部与抗拔桩连接，锚固长度不小于34d。

一种述的盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法中采用的四周防水结构，所述的抗浮板四周连接有粘性土回填夯实结构，粘性土回填夯实结构底部设置在抗拔桩顶面；粘性土回填夯实结构顶面低于抗浮板，并设有混凝土垫层，所述的混凝土垫层的顶面与抗浮板顶面等高；在混凝土垫层上表面设有双面自粘防水卷材层，双面自粘防水卷材宽度大于混凝土垫层，其底面一部分粘黏在混凝土垫层顶面，另一部分粘贴在抗浮板顶面；在双面自粘防水卷材层上铺设有混凝土保护层。

本发明创造的有益效果为：

1)施工抗拔桩及抗浮板后，盾构下穿浅埋河底时，可以减少对施工参数的调整，提高掘进速度，节省工期。

2)与袖阀管注浆相比，抗拔桩+抗浮板在水中施工较方便，且盾构下穿时安全系数更高，安全得以保障。

3)盾构上方覆土较浅，以抗拔桩、抗浮板施工代替回填土方，存在无需碾压的优点，且质量控制较容易。

4)抗拔桩+抗浮板对河底进行加固，结构新颖，施工安全可靠，施工质量高，技术创新程度高，节能环保效果好。

5)以抗拔桩+抗浮板代替普通旋喷加固法，当结构上方有高压线通过时，避免了大型机械设备，安全、质量控制较为容易。

6)以抗浮板+抗浮板对河底进行加固，盾构在后期掘进过程中避免了“磨桩”，避免了刀盘的过度磨损，提高了掘进速度，减少了掘进参数的调整，节省了施工工期。

7)与普通注浆方法相比，减少了对河床本身地质情况的破坏，施工排水量大大减少，起到了环保的作用。

附图说明

图1为本发明施工流程图。

图2为图1中抗拔桩施工具体流程图。

图3为抗拔桩与抗浮板结构示意图。

图4为抗浮板四周防水结构示意图，

具体实施方式

盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法，其步骤为：

1)施工准备；

河水导流施工：在枯水期进行施工，河水导流采用钢管做钢管桩，在河堤处埋设混凝土承插管作为导流主管路。

2)土方筑入及抽水：

填土时，四周与水接触的地方填筑粘性土，其他地方填筑的土要充分碾压，密实度≥85％，运输道路及反循环钻机、吊车平台要填筑建渣，厚度不小于500mm，机械设备施工时铺设钢板；土方填筑一半后，对河内进行抽水，抽水完毕后再进行土方填筑、清除淤泥作业；

3)抗拔桩施工：

土方回填并压实完毕后进行抗拔桩施工，钻机选用旋挖钻机及反循环钻机；抗拔桩施工流程为：量放线及桩位控制→钢护筒施工→钻机施工→扩底及清孔→沉渣厚度检测→移机→安放钢筋笼→导管下放→沉渣厚度测试→灌水下砼→超声波检测→交工验收；抗拔桩施工完毕后，土方开挖至抗浮板底标高，进行桩头凿除。

钢护筒施工的具体方法为：

施工前设置钢制护筒，用δ＝8mm钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环，桩基钢护筒采用长2～3m钢护筒。

钻机施工的具体方法为：

a.钻孔施工的垂直度控制：

采用智能化旋挖钻机，首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，把旋挖钻机电脑显示器调节到显示桅杆工作画面；从桅杆工作画面中实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移；操作旋挖钻机的电气手柄，将桅杆X轴Y轴的偏差度调节到正负零位置，以保证钻孔的垂直度。

b.钻进成孔：

钻孔时先将钻斗着地，开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度；钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度；由硬地层钻到软地层时,加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,减速慢进；在易缩径的地层中,增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进；砂层则采用慢转速慢钻进并增加泥浆比重和粘度；在实际施工过程中出现卵石层时，对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层。

导管下放的具体施工步骤为：

a.导管采用专用的螺旋丝扣导管，导管内径260mm，保证坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸，并按抗拔桩长度配好非标准节；导管在使用前，进行试拼和试压；

b.导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，以便砼灌注过程中控制埋管深度。

c.导管下放竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼；下放时记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合；下放导管到孔底后，经检查无误后，轻提起导管，控制底口距离孔底0.25～0.4m，并位于钻孔中央。

测量放线及桩位控制具体方法为：

桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，十字线定位，下护筒后二次检测，在成孔后与放钢筋笼前进行检测；

施工前应先将原地面的淤泥及流砂清除再进行场地整平，组织测量放样人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做测量复核，并作好记录留查，下完护筒后在拉上十字线复核，确保护筒中心点与十字线中心，以保证桩位的准确。

4)一次土方开挖、桩头凿除：

抗拔桩全部施工完毕后，进行土方开挖，开挖至抗浮板地面标高，然后进行桩头凿除，并施工抗浮板垫层。

5)抗浮板施工：

抗拔桩施工完毕后，挖出土方至抗浮板底标高，凿除桩头，绑扎抗浮板钢筋主梁及边梁，之后绑扎抗浮板钢筋，随后浇筑混凝土，浇筑时需分层浇筑，每层不大于300mm，采用插入式振捣棒，需振捣充分。

6)四周防水施工：

抗浮板施工完毕后，在抗浮板四周施做防水层，先采用粘性土对抗浮板四周进行换填，夯实，换填粘土顶面标高比抗浮板顶面标高低90-110mm；粘土换填完毕后，在上方施做细石混凝土垫层，再施做防水卷材层，防水卷材采用面自粘型高分子防水卷材，搭接至抗浮板和粘土层，最后在防水卷材上方施细石混凝土保护层。

7)土方回填：

土方回填采用粘性土，回填至规划河底标高，回填时先回填里外侧部分，倒退回填，回填完毕后用蛙式打夯机进行夯实。

8)二次土方开挖、恢复河道：

土方回填完毕后，进行坝体土方开挖，恢复河道。

如图3所示，盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法中采用的加固结构，所述的河床底部设有抗拔桩，所述的抗拔桩竖直且并行排列；在抗拔桩顶部设有抗浮板，所述的抗浮板横跨抗拔桩，并通过16根φ25钢筋将抗浮板端部与抗拔桩连接，锚固长度不小于34d。

如图4所示，盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法中采用的四周防水结构，所述的抗浮板四周连接有粘性土回填夯实结构，粘性土回填夯实结构底部设置在抗拔桩顶面；粘性土回填夯实结构顶面低于抗浮板，并设有混凝土垫层，所述的混凝土垫层的顶面与抗浮板顶面等高；在混凝土垫层上表面设有双面自粘防水卷材层，双面自粘防水卷材宽度大于混凝土垫层，其底面一部分粘黏在混凝土垫层顶面，另一部分粘贴在抗浮板顶面；在双面自粘防水卷材层上铺设有混凝土保护层。

实施例1：

沈阳地铁九号线曹仲车辆段出入段线位于沈阳市和平区蓝海经济开发区曹仲屯村，盾构区间正线需下穿白塔河，但白塔河盾构下穿段覆土较浅，仅为4.5m，不满足规范中一倍洞径的要求。且工作面上方有66kv高压线。盾构穿越前，为保证施工安全，需对河床进行加固，常用的加固方法为旋喷加固法或袖阀管注浆法，采用旋喷加固法或袖阀管注浆法都有设备高度过高、注浆效果难以保证、对土体扰动大、施工成本高、机械设备大、质量较难控制等缺点。为解决上述问题，经研究决定采用“河水导流+抗拔桩+抗浮板”施工技术，并在枯水期进行施工，避免了大型机械设备的使用，克服了上述困难，各工序施工技术可靠，工期、质量、成本得到了保证，安全完成了下穿施工，经总结施工经验，形成本工法。

具体施工：

一、施工准备

1.技术准备

1)施工测量人员做好现场放线定位；

2)备齐施工所需的表格，包括设备验收单、材料检验表、材料验收单、施工记录表、水位观测记录表等；

3)按规范要求对各种检测仪器、设备进行标定；

4)技术人员向施工人员进行技术交底；

5)技术人员熟悉图纸及施工方案。

2.施工现场准备

1)探明地下障碍物及各种管线，必要时协助迁改或清除；

2)将施工用水引至现场，选好排水口及联系好排渣场地及车辆；

3)做好设备进场验收，材料检验合格后方可进场，设备停放、材料堆放场地要合理规划。

3.劳动组织准备

1)施工作业队配备施工技术员、特殊工种施工员和安全防护人员；

2)施工技术人员和特殊工种人员进场前进行技术培训，培训考核合格后方可上岗；

3)对所有施工人员进行交底。

4.设备物资准备

1)施工设备在进场前进行全面检修，保证设备完好率达100％；

2)与信誉良好的材料供应商建立供货关系，对各种需要实验、检验的材料送有关部门检测鉴定，筛选优质材料，杜绝不合格材料进入现场。

二、河水导流施工

河底加固选择在枯水期进行，降低施工难度。

河水导流采用直径150mm厚壁钢管做钢管桩，在原白塔河河堤处埋设直径2m混凝土承插管作为导流主管路。施工流程为：开挖河堤→打双排钢管桩→形成导流堤坝→形成导流管路→开坝放水→后期修复。

三、土方筑入

土方填筑时，因后期需要恢复河道，所以尽量减少填筑量，避免后期开挖量过大。填土时，四周与水接触的地方要填筑粘性土，其他地方填筑密实度较高的土，运输道路及反循环钻机、吊车平台要填筑少量建渣，机械设备施工时要铺设钢板。

四、抽水

土方填筑一半后，开始对河内进行抽水，抽水完毕后再进行土方填筑、清除淤泥作业。

五、抗拔桩施工

土方回填并压实完毕后进行抗拔桩施工，钻机选用旋挖钻机及反循环钻机，抗拔桩桩长16m。抗拔桩施工完毕后，土方开挖至抗浮板底标高，进行桩头凿除。

由于结构上方有66kv高压线限制，不能采用过高的旋挖钻机，采用反循环钻机，施工流程与钻孔桩施工流程相同，吊装钢筋笼时吊车采用8t汽车吊，钢筋笼分节吊装，在桩顶采用帮条焊接。施工时需对钻机及吊车下方铺设钢板，保证施工安全。

1.测量放线及桩位控制

桩位放样按从整体到局部的原则进行桩基的位置放样，规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定距离，以免影响孔壁稳定；钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安放位置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，十字线定位，下护筒后二次检测，在终孔后与放钢筋笼前必须检测，使其误差在规范要求内，以确保桩位准确。

根据设计要求合理布置施工场地，由于河底有部分淤泥，上部土层极不稳定，施工前应先将原地面的淤泥及流砂清除再进行场地整平，组织测量放样人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并作好记录留查，下完护筒后在拉上十字线复核护筒中心点是否与十字线中心吻合，以保证桩位的准确。

施工过程中，桩位位置的准确性是施工控制的重点，如果桩位偏差过大，抗浮板上的抗浮梁则不能与抗拔桩准确连接，将影响抗拔桩与抗浮板的整体受力，且盾构在掘进过程中容易对抗拔桩产生影响，甚至磨到抗拔桩，破坏结构的整体稳定性，影响盾构机的正常掘进。

2.埋设钢护筒

施工前设置坚固、不漏水的钢制护筒，护筒在钢模生产厂家定制，用δ＝8mm钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环。桩基钢护筒采用长2～3m钢护筒。

3.钻孔施工时垂直度的控制

采用智能化旋挖钻机，钻机上有车载电脑系统，可以自动显示和调节旋挖钻机的钻孔深度，垂直度，具体操作如下：首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，把旋挖钻机电脑显示器调节到显示桅杆工作画面。从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立桅控制，将桅杆X轴Y轴的偏差度调节到正负零位置，以保证钻孔的垂直度。

4.钻进成孔

钻孔时先将钻斗着地，开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中出现卵石层，则采取以下措施：对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层。

5.扩底桩施工扩孔后孔底虚土和钻渣的清理与检查

在钻孔完成后，开始进行扩底施工，换上扩孔钻头，扩底过程中由于扩孔钻头的有效扩孔位置是离桩底60cm以上位置，所以桩底是一锅底形状，由于重力作用，扩孔中产生的钻渣全部掉在锅状桩底，扩孔完成后，换上清孔钻头进行清渣，直到锅状桩底虚土和钻渣清干净为止。

6.成孔、成孔检查

成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉渣厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳等，检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％；沉渣厚度与符合设计规定：沉渣厚度≤50mm；

7.导管下放

导管采用专用的螺旋丝扣导管，导管采用260mm内径导管，导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸，并按抗拔桩长度配好非标准节。导管在使用前，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，应进行试拼和试压，试压导管的长度应满足最长桩浇筑需要。

导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。并应检查橡皮圈是否安置和每个导管两头丝扣有无破丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象。

导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。下放时要记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合。下放导管到孔底后，经检查无误后，轻轻提起导管，控制底口距离孔底0.25～0.4m，并位于钻孔中央。

8.抗拔桩混凝土灌注

抗拔桩混凝土采用水下混凝土，在施工过程中要严格控制导管与混凝土面的距离，注意连续浇筑混凝土，防止发生断桩。

六、一次土方开挖、桩头凿除

抗拔桩全部施工完毕后，进行土方开挖，开挖至抗浮板地面标高，然后进行桩头凿除，并施工抗浮板垫层。

七、抗浮板施工

抗浮板施工时，应注意抗浮板与抗拔桩的有效连接，抗拔桩要标准桩顶凿毛质量，抗浮板要注重抗浮梁的钢筋绑扎质量，锚固长度必须满足规范要求。

抗浮板长25.8m，宽23.6m，厚500mm。抗拔桩施工完毕后，挖出土方至抗浮板底标高，凿除桩头，绑扎板钢筋，钢筋保护层厚度5cm。浇筑时需分层浇筑，每层不大于300mm，采用插入式振捣棒，需振捣充分。

抗浮板的施工到达基底标高后先施工垫层，然后绑扎抗浮板钢筋主梁及边梁，之后绑扎抗浮板钢筋，随后浇筑混凝土。施工时要有专人旁站，由于四月份时温度较低，浇筑完混凝土后要及时用篷布覆盖，保证养护效果。

八、四周防水施工

抗浮板四周防水施工是关键的控制点，由于抗拔桩及抗浮板施工完毕后要恢复河道，结构整体都要埋在河底，如果防水效果不好，会形成板下暗流，存在隧道渗水或者透水的风险，容易发生事故，对隧道施工或后期运行都存在着较大的影响。

抗浮板施工完毕后，在抗浮板四周施做防水层，先采用1m厚的粘性土对板四周进行换填，夯实，换填宽度1m，换填粘土顶面标高比抗浮板顶面标高低100mm。粘土换填完毕后，在上方施做100mm厚细石混凝土垫层，再施做防水卷材层，防水卷材采用4mm厚双面自粘型高分子防水卷材，卷材2m宽，搭接至抗浮板1m，粘土层1m，再在防水卷材上方施做100mm厚细石混凝土保护层。

九、土方回填

土方回填采用粘性土，回填至规划河底标高。回填时先回填里外侧部分，倒退回填，回填完毕后用蛙式打夯机进行夯实。

十、二次土方开挖、恢复河道

土方回填完毕后，进行坝体土方开挖，开挖时安排专人旁站，不能破坏防水层，并保证机械设备安全。

本工法适用于盾构下穿浅埋河底、湖底、沟渠等。也可拓展为覆土不足的盾构施工。在建筑结构中，尤其是无上部结构的地下室一级地下停车场、污水处理池和地铁工程也可利用该工法。

Claims (7)

1.盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法，其步骤为：

1)施工准备；

河水导流施工：在枯水期进行施工，河水导流采用钢管做钢管桩，在河堤处埋设混凝土承插管作为导流主管路；

2)土方筑入及抽水：

填土时，四周与水接触的地方填筑粘性土，其他地方填筑的土要充分碾压，密实度≥85％，运输道路及反循环钻机、吊车平台要填筑建渣，厚度不小于500mm，机械设备施工时铺设钢板；土方填筑一半后，对河内进行抽水，抽水完毕后再进行土方填筑、清除淤泥作业；

3)抗拔桩施工：

土方回填并压实完毕后进行抗拔桩施工，钻机选用旋挖钻机及反循环钻机；抗拔桩施工流程为：量放线及桩位控制→钢护筒施工→钻机施工→扩底及清孔→沉渣厚度检测→移机→安放钢筋笼→导管下放→沉渣厚度测试→灌水下砼→超声波检测→交工验收；抗拔桩施工完毕后，土方开挖至抗浮板底标高，进行桩头凿除；

4)一次土方开挖、桩头凿除：

抗拔桩全部施工完毕后，进行土方开挖，开挖至抗浮板地面标高，然后进行桩头凿除，并施工抗浮板垫层；

5)抗浮板施工：

抗拔桩施工完毕后，挖出土方至抗浮板底标高，凿除桩头，绑扎抗浮板钢筋主梁及边梁，之后绑扎抗浮板钢筋，随后浇筑混凝土，浇筑时需分层浇筑，每层不大于300mm，采用插入式振捣棒，需振捣充分；

6)四周防水施工：

抗浮板施工完毕后，在抗浮板四周施做防水层，先采用粘性土对抗浮板四周进行换填，夯实，换填粘土顶面标高比抗浮板顶面标高低90-110mm；粘土换填完毕后，在上方施做细石混凝土垫层，再施做防水卷材层，防水卷材采用面自粘型高分子防水卷材，搭接至抗浮板和粘土层，最后在防水卷材上方施细石混凝土保护层；

7)土方回填：

土方回填采用粘性土，回填至规划河底标高，回填时先回填里外侧部分，倒退回填，回填完毕后用蛙式打夯机进行夯实；

8)二次土方开挖、恢复河道：

土方回填完毕后，进行坝体土方开挖，恢复河道。

2.根据权利要求1所述的盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法，其特征在于：所述的步骤3)中，测量放线及桩位控制具体方法为：

桩位的中心点，成孔前用全站仪放点，十字线定位，下护筒后二次检测，在成孔后与放钢筋笼前进行检测；

施工前应先将原地面的淤泥及流砂清除再进行场地整平，组织测量放样人员，将所需桩位放出，钉好十字保护桩，做测量复核，并作好记录留查，下完护筒后在拉上十字线复核，确保护筒中心点与十字线中心，以保证桩位的准确。

3.根据权利要求1所述的盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法，其特征在于：所述的步骤3)中，钢护筒施工的具体方法为：

施工前设置钢制护筒，用δ＝8mm钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环，桩基钢护筒采用长2～3m钢护筒。

4.根据权利要求1所述的盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法，其特征在于：所述的步骤3)中，钻机施工的具体方法为：

a.钻孔施工的垂直度控制：

采用智能化旋挖钻机，首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，把旋挖钻机电脑显示器调节到显示桅杆工作画面；从桅杆工作画面中实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移；操作旋挖钻机的电气手柄，将桅杆X轴Y轴的偏差度调节到正负零位置，以保证钻孔的垂直度。

b.钻进成孔：

钻孔时先将钻斗着地，开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度；钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度；由硬地层钻到软地层时,加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,减速慢进；在易缩径的地层中,增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进；砂层则采用慢转速慢钻进并增加泥浆比重和粘度；在实际施工过程中出现卵石层时，对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层。

5.根据权利要求1所述的盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法，其特征在于：所述的步骤3)中，导管下放的具体施工步骤为：

a.导管采用专用的螺旋丝扣导管，导管内径260mm，保证坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸，并按抗拔桩长度配好非标准节；导管在使用前，进行试拼和试压；

b.导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，以便砼灌注过程中控制埋管深度。

c.导管下放竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼；下放时记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合；下放导管到孔底后，经检查无误后，轻提起导管，控制底口距离孔底0.25～0.4m，并位于钻孔中央。

6.一种权利要求1中所述的盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法中采用的加固结构，其特征在于：所述的河床底部设有抗拔桩，所述的抗拔桩竖直且并行排列；在抗拔桩顶部设有抗浮板，所述的抗浮板横跨抗拔桩，并通过16根φ25钢筋将抗浮板端部与抗拔桩连接，锚固长度不小于34d。

7.一种权利要求1中所述的盾构下穿富水砂卵石浅埋河床抗拔桩抗浮板加固施工方法中采用的四周防水结构，其特征在于：所述的抗浮板四周连接有粘性土回填夯实结构，粘性土回填夯实结构底部设置在抗拔桩顶面；粘性土回填夯实结构顶面低于抗浮板，并设有混凝土垫层，所述的混凝土垫层的顶面与抗浮板顶面等高；在混凝土垫层上表面设有双面自粘防水卷材层，双面自粘防水卷材宽度大于混凝土垫层，其底面一部分粘黏在混凝土垫层顶面，另一部分粘贴在抗浮板顶面；在双面自粘防水卷材层上铺设有混凝土保护层。