1 工程概况

“穗莞深城际轨道交通深圳机场至前海段工程II标施工总承包土建二工区宝安站～前海站区间盾构隧道”项目位于深圳市前海区，是穗莞深城际轨道交通深圳机场至前海段工程重要组成部分，宝安站～前海站盾构掘进过程中于DK13+700–DK13+832（前海站小里程端）下穿桂湾一路地下车道桩基群，地下车道的围护桩（48根）、立柱桩（13根）及PHC管桩（111根）与穗莞深隧道冲突，且盾构通道范围存在较大区域的富水中粗砂层。

为保障原有地下车道安全和减小周边环境影响，需对盾构通道进行预加固，在桂湾一路地下市政道路两端新修明挖工作井1号和2号作为施工工作面，对富水砂层地层进行水平MJS预加固，隧道全断面采取注浆预加固，工作井邻近构筑物侧利用既有围护桩+ 新建补强桩+内支撑的形式进行支护，其余侧采用地下连续墙+内支撑的形式进行支护。

      1号工作井基坑长约70m，宽8.5m，开挖深度36.5m，2号工作井基坑长约43m，宽8.7m，开挖深度33m，1号工作井共设置7道支撑，第1道、5~7道为混凝土支撑，第2~4道为钢支撑；2号工作井共设置7道支撑，第1道、5~7 道 为混凝土支撑，第2~4道采用钢支撑，局部为钢筋混凝土支撑，即靠近前海站及线路右线一侧采用钢筋混凝土支撑，靠近左线一侧采用钢支撑。水平MJS和隧道全断面注浆预加固完成后将破除隧道范围的既有围护桩+新建 补强桩。 破桩数量见表1。

      项目区地表水主要为双界河水，地下水主要为孔隙潜水及基岩裂隙水，潜水主要赋存于人工填土层中，水量较大，基岩裂隙水主要赋存于块状强风化花岗岩及裂隙发育中风化花岗岩地层中，有一定承压性。 测得地下稳定水位埋深1~2.5m。

项目区内大气降水是第四系孔隙水的主要补给来源，排泄主要表现为大气蒸发，地下水位受季节的影响明显。基岩裂隙水发育于花岗岩块状强风化～中风化带中，主要来源为大气降水。排泄方式主要表现为地下径流方式排向下游地区或人工抽汲地下水。

2 关键施工技术

作为地下构筑群桩插入的富水砂层盾构通道预加固的工作井，其邻近地下构筑物侧以既有围护桩+新建补强桩+内支撑作为围护体系，工作井围护结构达到强度要求后，进行水平MJS及隧道全断面注浆预加固，施工完毕后，待预加固达到强度后，为方便后续盾构掘进，需对盾构通道范围内既有围护桩和新建补强桩段进行破除，破除施工对水平MJS及隧道全断面注浆预加固效果要求高，对各段破除顺序、破除量和安全防范措施都有严格要求，因此，针对如此复杂情况下的盾构通道范围内的既有围护桩+新建补强桩破除，为保障其安全顺利实施应采取多举措。

2.1 补强桩施工套装PVC管

补强桩主筋套装PVC管的主要作用是使补强桩的桩头混凝土和主筋不发生握裹。方便补强桩后凿除时，混凝土与主筋分离，PVC管的长度约为桩凿除段的长度，为了确保隔离层效果，PVC管底端应设在补强桩凿除线下5~10cm的位置处，并使用胶带固定。

为了固定PVC管的整体位置，可在补强桩桩头内用细铁丝缠绕PVC管。PVC管应选择合适直径，不应该过大或过小。同时，在钢筋笼的截桩区域也不应设置螺旋箍筋及弯勾，减少补强桩凿除时的阻力。

2.2 取芯检验水平MJS桩加固效果

对水平MJS桩进行取芯检测，取芯数量为3根，检验水平MJS成桩是否满足无侧限抗压强度 q _u ≥ 1.0MPa、渗透系数 k ≤10 ^–7 cm/s、粘聚力 c ≥0.3MPa、弯压强度 t ≥0.3MPa，若不满足要求则需要进行补注浆，补注浆参数与封堵检查孔注浆参数一致，若满足要求，则用M10水泥砂浆进行封孔。

2.3 检查孔检验渗漏情况

每阶段破桩前都需在补强桩桩间施打检查孔渗漏水情况，检查孔孔径32mm，检测孔成孔采用水磨钻磨穿围护桩，再用钻注一体机向前钻进，全部孔深均为过围护桩后5m，检查孔数量见表2，位置如图1所示。

图1 检查孔示意（以2号工作井右线为例）

（1）若检查孔不漏水，则用M10水泥砂浆进行封孔，进行下一步工序。

（2）若检查孔漏少量清水，流量小于0.1L/min·m，则可认为加固效果良好，用M10水泥砂浆进行封孔，进行下一步工序。

（3）若检查孔漏水含砂带泥，流量大于0.1L/min·m，则需进行补充加固，利用检查孔进行后退式/前进式双液注浆堵漏（水∶水泥=1∶1，双液浆∶水泥=1∶4，注浆终压3MPa）；堵漏完成后，相隔4h从检查孔周边再施打检查孔检验补充加固的效果，直至孔内符合渗流小于0.1L/min·m的清水的要求，用M10水泥砂浆进行封孔，进行下一步工序。

2.4 工作井围护桩破除段回填

考虑破桩过程中可能发生涌水涌砂情况，为确保发生此类似情况后可迅速封堵涌水涌砂处，同时提高施工安全性，决定先对破桩段大部分区域进行基坑回填，仅预留部分区域作为破桩工作面进行破桩施工，破桩完成后，最后回填破桩区域。

具体实施方案：1号工作井沿补强桩边缘线外扩2m作为破桩工作面，其余区域按图示位置分别回填泡沫砖、C15混凝土和粘土，分层回填高度为2m。若在破桩过程中遇到突发涌水事故，即可直接倾倒混凝土封堵渗漏点。

1号井底板至隧道顶以上2m回填C15混凝土（四周按图示回填），隧道范围内回填泡沫砖，作为后续盾构检修区域（图2、图3）。2号工作井沿补强桩边缘线外扩2m作为破桩工作面,其余区域回填C15素混凝土，分层回填高度为2m。

2.5 分段破除围护桩

围护桩破除包括既有桩和补强桩的破除，在考虑破除桩的吊运时，吊机的最大吊运能力和减少对围护结构安全性的影响，既有桩和补强桩破除均分为4个阶段进行，第一阶段破桩范围为底板以上2m，第2阶段破桩范围为第7道支撑底部下0.2m，第3阶段破桩范围为第7道支撑底部0.2m至第6道支撑底部3.2m，第四阶段破桩范围为第6道支撑底部3.2m至第6道支撑底部0.2m，分阶段破除如图4所示，破桩桩位如图5、图6所示，其中桩J1~J38均为需破除既有桩，Z8~Z21、Z31~Z39、Z42~Z50、Z56~Z65为需破除补强桩。

围护桩破除实施步骤（以2号井右线为例）如下。

（1）全断面注浆加固效果检验合格，用挖机（带破碎锤）按阶段一、二破除补强桩。

（2）按阶段一、二，分段（每段2根）跳桩破除既有桩，优先用水钻施工①②③序，后用绳锯施工④⑤序，破除底标高为–25.830m，顶标高为–21.800m，破除后对掌子面喷护8cm的C20速凝早强混凝土。

（3）回填C15素混凝土至–21.8m。

（4）素混凝土回填至标高后，等强1d，开始拆除第7道支撑。

（5）水平MJS和全断面注浆加固效果检验合格，用挖机（带破碎锤）破第3阶段补强桩。

（6）分段（每段2根）跳桩破除，优先用水钻施工①②③序，后用绳锯施工④⑤序，破除底标高为–21.800m，顶标高为–18.100m，破除后对掌子面进行挂网喷护。

（7）回填C15素混凝土至–19.1m。

（8）用挖机（带破碎锤）破除第四阶段补强桩。

（9）分段（每段2根）跳桩破除第四阶段既有桩，优先用水钻施工①②③序，后用绳锯施工④⑤序，破除底标高为–19.100m，顶标高为–16.100m破除后对掌子面进行挂网喷护。

（10）围护桩拆除完毕，回填C15素混凝土至–16.1m。

2.6 监测监控

破桩施工过程中，每天安排工作人员巡视基坑、地面和匝道，并将巡查情况进行记录和汇报。对围护结构和周边环境建立监测网络，每天实时进行监测，将监测数据进行实时信息共享，以便现场及时做出施工调整，监测项目和监测控制值见表3。

      3 结束语

含富水砂层盾构通道水平预加固工作井新旧围护桩的破除难度大，安全风险高，但如果从补强桩施工时就对破桩方案进行提前考虑，再综合利用多种措施和方法，将能很好地完成如此复杂环境下的新旧围护桩的破除施工，将安全风险降到最低，对于施工效率和施工成本而言，由于能很好地避免施工风险和事故的发生，具有较高的经济和社会效益。

含富水砂层盾构通道水平预加固工作井新旧围护桩的破除所选用的综合施工方法关系到项目的工期、成本、安全性及项目的成本。通过本项目的实践，采用补强桩施工套装PVC管、取芯检验水平MJS桩加固效果、检查孔检验渗漏情况、工作井围护桩破除段回填、分段破除围护桩、监测监控等综合施工技术安全可靠的完成破除施工，取得了较好的效果。