2019 年 6月
第
48 卷增刊施工技术 CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY
盾构隧道穿越桥梁桩基施工控制与评估
黄生根 ，张继超 ，庞德聪 ，林杰
(中国地质大学 (武汉 )工程学院 ，湖北武汉 430074 )
［摘要 ］盾构技术在隧道穿越桥梁桩基施工中有着重要应用 ，对施工过程进行风险评估是保证基础稳定的前提 。以
杭州地铁
2号线凤起桥盾构磨桩工程为例 ，根据盾构机穿越桥台桩基础切断基桩的工程特点与特殊要求 ，分 析 了
荷载转移
、刀盘刀具布置以及掘削参数变化对工程的潜在风险 ，探讨了保证桥台桩基础稳定的加固托换技术 ，以及
针对盾构机
(包括刀盘 )设备的改造措施 。监测结果显示 ，桥梁沉降满足要求 ，这些改造措施对于提高桥梁稳定性
具有积极意义
。
［关键词 ］盾构磨桩 ;荷载转移 ;加固托换 ;刀盘改造
［中图分类号 ］U448 ［文献标识码 ］A ［文章编号 ］1002-8498 (2019 )S1-0739-04
ConstructionControlandEvaluationofShieldTunnelCrossing
BridgePileFoundation
HUANGShenggen ，ZHANGJichao ，PANGDecong ，LINJie
(ChinaUniversityofGeosciences (Wuhan ) ，FacultyofEngineering ，Wuhan ，Hubei 430074 ，China )
Abstract :Basedontheshield-grindingprojectofFengqiBridgeofHangzhouMetroLine2 ，accordingtotheengineering
characteristicsandspecialrequirementsoftheshieldmachinecrossingtheabutmentpilefoundation
，theloadtransfer ，the
cuttercutterlayoutandthevariationofthecuttingparametersareanalyzed.Thepotentialrisksoftheprojectexploredthe
reinforcementandunderpinningtechnologytoensurethestabilityoftheabutmentpilefoundation
，aswellasthetransforma-
tionmeasuresfortheshieldmachine
(includingthecutterhead ).Themonitoringresultsshowthatthebridgesettlement
meetstherequirements
，andthesetransformationmeasureshavepositivesignificanceforimprovingthestabilityofthe
bridge.
Keywords :shieldmachinecuttingfoundationpile ;loadtransfer ;reinforcementunderpinning ;cuttermodification
［作者简介 ］黄生根 ，教授 ，博士 ，E-mail :huangshgr@163.com ［收稿日期 ］2019-04-21
0 引言
城市轨道交通快速发展 ，其中盾构法以安全快速 、
适用范围广以及对 周 围 地 层 扰 动 小 等 优 势 ，得 到 广 泛
应用
［1］。随之出现的隧道穿越既有建筑物等问题 ，则
引起了更多关注
。盾构掘进技术复杂 ，施工难度大 ，直
接切削钢筋混凝土桩基的技术及相关研究尚不成熟
。
由于大型结构物的下方往往存在较深的桩基础 ，不 可
能全部使用拆除建筑物后拔桩或者凿除基桩的方式
，
因此 ，需要在保证既有结构物安全稳定的同时 ，实现安
全高效地直接切削既有结构物桩基
。
本次盾构穿越桩基 工 程 ，通 过 U型 结 构 转 移 上 部
桥梁荷载到地基土中
，针对盾构机进行设备升级改造 ，
以适应特殊工况 ，对掘进过程进行沉降变形监测 ，指导
施工安全平稳推进
，使桥梁稳定满足设计要求 。
1 工程概况
杭州地铁 2号 线 SG2-14 标 段 建 国 路 站 —中 河 路
站区间为全地下盾 构 区 间
，隧 道 埋 深 在 10～11.7m ，呈东西走向
，区间将下穿凤起桥 ，凤起桥桩基与盾构隧道
关系如图
1所示 。盾构采用改造后的德国海瑞克土压
平衡盾构机进行磨桩过河施工
，上 下 行 线 共 穿 越 4排
桩
。其 中 上 行 线 磨 1000mm 桩 4根，下 行 线 磨
1000mm 桩 6根，桩 基 混 凝 土 标 号 为 C25 ，22 主 筋 。
所磨桩位基本与隧道线垂直 ，所需切削的桩基断面地
层主要为粉砂夹砂质粉土和淤泥质粉质黏土
。 同时隧
道覆土较浅
，约为 6.1m ，主要为粉砂夹砂质粉土 、粉砂
及少量淤填土
。
图 1 凤起桥桩基与盾构隧道关系示意
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2 工程风险源分析
由于本工程盾 构 机 穿 越 桥 梁 桩 基 ，需 要 刀 盘 切 割
钢筋混凝土桩的特 点
，施工中会面临一些特殊的问题
与风险
。
1)基桩被切断后 ，其承载力大大降低 ，桥面会产生
很大的沉降
，影响桥梁的正常使用 。
2)盾构机可能 受 到 严 重 损 坏 ，影 响 后 续 施 工 。 掘
进的桩尖
，断桩头可能随着盾构机一起前进造成地层
超挖
，影响地面沉降的控制以及后续房屋 、管线的安全
3)盾构螺旋输送 机 可 能 被 钢 筋 卡 住 ，盾 构 机 无 法
正常运转
。盾构机 切 削 桩 基 后 ，桩基中的钢筋将进入
螺旋输送机
，钢筋有可能被卡在螺旋叶片和螺旋机套
筒内壁之间的间隙
，造成螺旋机卡死 ，影响后期掘进 。
4)盾构机磨桩过程中如果掘进速度过快 ，很 容 易
造成盾构机卡住
，同时上行线隧道断面一侧有桩基侵
入
，另一侧为地 层 原 状 土 。 在掘进过程中的姿态控制
难度较大
，如若造成盾构机蛇形前进 ，也增加了盾构机
卡住的风险
。
3 针对风险源应对措施
3.1 桥基加固
基桩被切断后
，其承载力大大降低 ，桥面会产生很
大的沉降
，影响
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