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鄭玉茹 蘇林建
15米超大直徑盾構機下穿大廈,切斷多根樁基得情況,能否做到對大廈安全效能“無干擾”?近日,海珠灣隧道工程的做法完美解答了這個難題。
8月14日下午,海珠灣隧道工程東線“開路先鋒號”盾構機下穿中核商務大廈第126環拼裝結束,最後一根樁磨樁順利完成。繼5月27日西線“大道先鋒號”盾構機順利穿越後,目前海珠灣隧道的兩臺超大直徑盾構機均順利完成中核商務大廈下穿施工,成為全國首個完成超大直徑盾構磨群樁施工的專案。為中國城市地區超大直徑盾構下穿密叢集樁建築施工積累了寶貴經驗。
圖為中核商務大廈磨樁示意圖
據介紹,中核商務大廈位於海珠灣隧道盾構掘進範圍內,是一座6層框架結構樓房,共有樁基67根,像“鋼釘”一樣紮在地下,侵入隧道建築限界約7至9米,是盾構前進的“攔路虎”。“按照常規設計,盾構進行下穿前應先將地面建築物拆除,拔除既有樁基等障礙物。”中鐵十四局專案總工程師黃書華介紹,為最大程度減少拆遷,避免大拆大建,廣州交投集團邀請業內知名專家學者,多次組織召開方案比選會議,最終決定透過工藝和工法創新,採用樁基託換和地層注漿加固等技術對中核商務大廈進行原位保護,即對其原有地面結構進行“託換”處理,確保建築物結構穩定,再廢除侵入隧道範圍內的67根受力樁基,採取“磨群樁”施工,啃斷前方“鋼釘”。
為了給15米級超大直徑盾構機“開路先鋒號”預留下穿空間,需新建託換主樑超過20米,託換樁基超過100根,鑽孔灌注樁最大直徑達到1.5米。如此大規模的磨群樁施工在全國實屬首例,加上受到既有建築層高、建築承臺及地下基礎等障礙的影響,常規裝置無法進場施工,物料裝置轉運也存在困難,室內基坑開挖還要兼顧既有基礎穩定與施工效率,實施難度和管理要求極高。
在充分研判實施難度和風險的前提下,廣州交投集團超前規劃、精準施策,提前一年對中核商務大廈開展有針對性的既有建築房屋鑑定與周邊管線調查,召開專家評審會最佳化技術方案,並多次組織技術研討會、條件驗收會等,明確施工技術細節及分級預警機制,在盾構機穿越前對各環節組織嚴密的條件核查。同時,聯動中鐵十四局積極改進施工工藝,科學合理組織,先後攻克低淨空下290根微型鋼管樁(長40米)施工、受限空間下基坑開挖、超10000噸上部建築受力體系轉換等難題。在盾構機穿越過程中,專案嚴格控制盾構掘進引數,根據監測加強同步注漿、二次注漿,調整泥漿比重,保證掌子面穩定;並對中核大廈採取自動化監測,實時掌握大樓情況,確保整個託換、磨樁穿越過程安全可控。監測資料顯示,“開路先鋒號”盾構機下穿中核商務大廈磨群樁過程中,房屋差異沉降1.53毫米,實現基本無擾動穿越。
海珠灣隧道工程縱穿海珠區、番禺區,線路全長4.35公里,其中盾構段長2102米,開挖直徑15.07米,最大埋深50.64米,以雙管盾構隧道形式下穿三枝香水道、洛溪島、珠江瀝滘水道,是珠江流域首條超大直徑市政盾構隧道。專案建成後,廣州中心城區有望15分鐘內直通廣州南站,對於方便周邊居民出行,推動廣州國家中心城市建設和粵港澳大灣區互聯互通具有重要意義。