一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的方法.pdf

本发明公开了一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的施工方法，包括以下步骤：（1）基本环境分析，施工设备准备；（2）确定穿越施工参数；（3）扭矩控制措施；（4）螺旋机控制措施；（5）地面监测控制技术，本发明方法采取合适、多层次的盾构施工技术和多方位监测，减少实施的难度、时长，无论从经济性上还是效率性上，其优越性远远大于其他的施工措施。

1.  一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）基本环境分析，施工设备准备；
（2）确定穿越施工参数：
  1）正面平衡压力P：根据同位置土压设定值，结合楼房附加荷载，在盾构穿越过程中，将根据地面监测报表进行盾构机正面平衡土压力P调整，调整范围拟在240-260kPa之间，卡筋时的土压波动范围在±40KPa之间；
  2）推进速度：推进速度宜控制在30mm～40mm/min，在此推进速度下保证盾构均衡匀速推进、连续性施工，杜绝盾构停滞，以减少盾构对土体的扰动，与此同时要关注刀盘扭矩及推力的变化，刀盘切削钢筋时，扭矩和推力会发生较大变化，推进速度宜控制在10㎜/min；
    （3）扭矩控制措施：
根据现场施工的扭矩变化及的桩位布置，如果刀盘旋转一周的扭矩出现跳跃性变化且变化值较大，刀盘压力突然增大，开始切削钢筋，此时降低推进速度，控制在10㎜/min，考虑到扭矩增大情况，掘进时刀盘泵选择6-8个；
    （4）螺旋机控制措施：
 1）螺旋机通过点动，反复来回的正反转，慢慢的使之运转正常，螺旋机开口率控制在20-24%之间，既利于出土又利于处理钢筋障碍物，螺旋机正反转时应充分注意土压的变化，土压波动值不能差过80KPa，必要时可关闭螺旋机前闸门，减少因土压波动而加大的地面沉降；
 2）螺旋机正反转仍不能正常排土，可采取给螺旋机加压或来回伸缩螺旋机方式排出钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
 3）螺旋机彻底不能旋转后，可打开螺旋机观察口，观察螺旋机卡死的状况，如观察口不能观察到堵塞情况，必要时根据螺旋机里的异常声音，判断螺旋机异物位置，并从该位置用气焊切割开口，清除钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
   （5）地面监测控制技术：
由于盾构掘进切削桩基础，为准确及时监测到房屋的沉降变化，增加了房屋测斜、测裂缝监测内容，并在楼房墙上加密了监测点，总结建筑物检测成果。

2.   根据权利要求1所述一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的施工方法，其特征在于，步骤（1）中所述施工设备包括盾构推进设备和电机，其中盾构推进设备包括盾构机和后备台车。

一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的方法
技术领域
本发明具体为一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的施工方法。
背景技术
目前，土压平衡盾构机以其良好的地面沉降控制能力和有限空间的适应能力在城市中的地铁、轻轨、过河管廊隧道工程中得到大量应用，同时，城市发展的综合要求对盾构法施工提出了其必须具备安全、顺利地穿越地上建筑物、地下管线障碍物的能力。然而在切削过程中，扭矩呈跳跃性变化，在盾构机进洞后，发现盾构机刀盘、刀盘刀具多处受损，刀盘中心旋转接头泄油，钢筋对螺旋机叶片及壳体造成的损害和动力驱动系统的受损极大地提高了使用成本，为此我们特推出几项措施解决上述问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的施工方法，包括以下步骤： 
（1）基本环境分析，施工设备准备；
（2）确定穿越施工参数：
  1）正面平衡压力P：根据同位置土压设定值，结合楼房附加荷载，在盾构穿越过程中，将根据地面监测报表进行盾构机正面平衡土压力P调整，调整范围拟在240-260kPa之间，卡筋时的土压波动范围在±40KPa之间；
  2）推进速度：推进速度宜控制在30mm～40mm/min，在此推进速度下保证盾构均衡匀速推进、连续性施工，杜绝盾构停滞，以减少盾构对土体的扰动，与此同时要关注刀盘扭矩及推力的变化，刀盘切削钢筋时，扭矩和推力会发生较大变化，推进速度宜控制在10㎜/min左右；
    （3）扭矩控制措施：
根据现场施工的扭矩变化及的桩位布置，如果刀盘旋转一周的扭矩出现跳跃性变化且变化值较大，刀盘压力突然增大，开始切削钢筋，此时降低推进速度，控制在10㎜/min左右，考虑到扭矩增大情况，掘进时刀盘泵选择6-8个；
   （4）螺旋机控制措施：
1）螺旋机通过点动，反复来回的正反转，慢慢的使之运转正常，螺旋机开口率控制在20-24%之间，既利于出土又利于处理钢筋障碍物，螺旋机正反转时应充分注意土压的变化，土压波动值不能差过80KPa，必要时可关闭螺旋机前闸门，减少因土压波动而加大的地面沉降；
2）螺旋机正反转仍不能正常排土，可采取给螺旋机加压或来回伸缩螺旋机方式排出钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
3）螺旋机彻底不能旋转后，可打开螺旋机观察口，观察螺旋机卡死的状况，如观察口不能观察到堵塞情况，必要时根据螺旋机里的异常声音，判断螺旋机异物位置，并从该位置用气焊切割开口，清除钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
   （5）地面监测控制技术：
由于盾构掘进切削桩基础，为准确及时监测到房屋的沉降变化，增加了房屋测斜、测裂缝监测内容，并在楼房墙上加密了监测点，总结建筑物检测成果。
    进一步，步骤（1）中所述施工设备包括盾构推进设备和电机，其中盾构推进设备包括盾构机和后备台车。
有益效果：
本发明方法采取合适、多层次的盾构施工技术和多方位监测，减少实施的难度、时长，无论从经济性上还是效率性上，其优越性远远大于其他的施工措施。
具体实施方式
    为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图说明对本发明具体实施例，进一步阐述本发明。
   实施案例一：
一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的施工方法，包括以下步骤： 
（1）基本环境分析，施工设备准备；
（2）确定穿越施工参数：
  1）正面平衡压力P：根据同位置土压设定值，结合楼房附加荷载，在盾构穿越过程中，将根据地面监测报表进行盾构机正面平衡土压力P调整，调整为240kPa，卡筋时的土压为-40KPa；
  2）推进速度：推进速度为30mm/min，在此推进速度下保证盾构均衡匀速推进、连续性施工，杜绝盾构停滞，以减少盾构对土体的扰动，与此同时要关注刀盘扭矩及推力的变化，刀盘切削钢筋时，扭矩和推力会发生较大变化，推进速度为9㎜/min；
  （3）扭矩控制措施：
根据现场施工的扭矩变化及的桩位布置，如果刀盘旋转一周的扭矩出现跳跃性变化且变化值较大，刀盘压力突然增大，开始切削钢筋，此时降低推进速度为9㎜/min，考虑到扭矩增大情况，掘进时刀盘泵选择6个；
 （4）螺旋机控制措施：
1）螺旋机通过点动，反复来回的正反转，慢慢的使之运转正常，螺旋机开口率控制在20%，既利于出土又利于处理钢筋障碍物，螺旋机正反转时应充分注意土压的变化，土压为70KPa，必要时可关闭螺旋机前闸门，减少因土压波动而加大的地面沉降；
2）螺旋机正反转仍不能正常排土，可采取给螺旋机加压或来回伸缩螺旋机方式排出钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
3）螺旋机彻底不能旋转后，可打开螺旋机观察口，观察螺旋机卡死的状况，如观察口不能观察到堵塞情况，必要时根据螺旋机里的异常声音，判断螺旋机异物位置，并从该位置用气焊切割开口，清除钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
（5）地面监测控制技术：
由于盾构掘进切削桩基础，为准确及时监测到房屋的沉降变化，增加了房屋测斜、测裂缝监测内容，并在楼房墙上加密了监测点，总结建筑物检测成果。
进一步，步骤（1）中所述施工设备包括盾构推进设备和电机，其中盾构推进设备包括盾构机和后备台车。
实施案例二：
一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的施工方法，包括以下步骤： 
（1）基本环境分析，施工设备准备；
（2）确定穿越施工参数：
  1）正面平衡压力P：根据同位置土压设定值，结合楼房附加荷载，在盾构穿越过程中，将根据地面监测报表进行盾构机正面平衡土压力P调整，调整为250kPa，卡筋时的土压为0KPa；
  2）推进速度：推进速度为35mm/min，在此推进速度下保证盾构均衡匀速推进、连续性施工，杜绝盾构停滞，以减少盾构对土体的扰动，与此同时要关注刀盘扭矩及推力的变化，刀盘切削钢筋时，扭矩和推力会发生较大变化，推进速度为10㎜/min；
  （3）扭矩控制措施：
根据现场施工的扭矩变化及的桩位布置，如果刀盘旋转一周的扭矩出现跳跃性变化且变化值较大，刀盘压力突然增大，开始切削钢筋，此时降低推进速度为10㎜/min，考虑到扭矩增大情况，掘进时刀盘泵选择7个；
 （4）螺旋机控制措施：
1）螺旋机通过点动，反复来回的正反转，慢慢的使之运转正常，螺旋机开口率控制在22%，既利于出土又利于处理钢筋障碍物，螺旋机正反转时应充分注意土压的变化，土压为75KPa，必要时可关闭螺旋机前闸门，减少因土压波动而加大的地面沉降；
2）螺旋机正反转仍不能正常排土，可采取给螺旋机加压或来回伸缩螺旋机方式排出钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
3）螺旋机彻底不能旋转后，可打开螺旋机观察口，观察螺旋机卡死的状况，如观察口不能观察到堵塞情况，必要时根据螺旋机里的异常声音，判断螺旋机异物位置，并从该位置用气焊切割开口，清除钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
（5）地面监测控制技术：
由于盾构掘进切削桩基础，为准确及时监测到房屋的沉降变化，增加了房屋测斜、测裂缝监测内容，并在楼房墙上加密了监测点，总结建筑物检测成果。
进一步，步骤（1）中所述施工设备包括盾构推进设备和电机，其中盾构推进设备包括盾构机和后备台车。
实施案例三：
一种土压平衡盾构穿越钢筋混凝土桩基础建筑物的施工方法，包括以下步骤： 
（1）基本环境分析，施工设备准备；
（2）确定穿越施工参数：
  1）正面平衡压力P：根据同位置土压设定值，结合楼房附加荷载，在盾构穿越过程中，将根据地面监测报表进行盾构机正面平衡土压力P调整，调整为260kPa，卡筋时的土压为40KPa；
  2）推进速度：推进速度为40mm/min，在此推进速度下保证盾构均衡匀速推进、连续性施工，杜绝盾构停滞，以减少盾构对土体的扰动，与此同时要关注刀盘扭矩及推力的变化，刀盘切削钢筋时，扭矩和推力会发生较大变化，推进速度为11㎜/min；
  （3）扭矩控制措施：
根据现场施工的扭矩变化及的桩位布置，如果刀盘旋转一周的扭矩出现跳跃性变化且变化值较大，刀盘压力突然增大，开始切削钢筋，此时降低推进速度为11㎜/min，考虑到扭矩增大情况，掘进时刀盘泵选择8个；
 （4）螺旋机控制措施：
1）螺旋机通过点动，反复来回的正反转，慢慢的使之运转正常，螺旋机开口率控制在24%，既利于出土又利于处理钢筋障碍物，螺旋机正反转时应充分注意土压的变化，土压为80KPa，必要时可关闭螺旋机前闸门，减少因土压波动而加大的地面沉降；
2）螺旋机正反转仍不能正常排土，可采取给螺旋机加压或来回伸缩螺旋机方式排出钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
3）螺旋机彻底不能旋转后，可打开螺旋机观察口，观察螺旋机卡死的状况，如观察口不能观察到堵塞情况，必要时根据螺旋机里的异常声音，判断螺旋机异物位置，并从该位置用气焊切割开口，清除钢筋障碍物，恢复螺旋机正常排土工作；
（5）地面监测控制技术：
由于盾构掘进切削桩基础，为准确及时监测到房屋的沉降变化，增加了房屋测斜、测裂缝监测内容，并在楼房墙上加密了监测点，总结建筑物检测成果。
    进一步，步骤（1）中所述施工设备包括盾构推进设备和电机，其中盾构推进设备包括盾构机和后备台车。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。