地铁盾构隧道穿越桥梁下方群桩基础的托换与除桩技术研究

地铁盾构隧道穿越桥梁下方群桩基础的托换与除桩技术研究

翟晓强

（中国建筑土木建设有限公司，山西　晋城　048003）

摘　要：地铁通常修建在建构筑物密集的城市中心区域，盾构隧道穿越桥梁桩基的情况屡见不鲜。当桩端侵入隧道结构或接近隧道时，为了保护地铁隧道和上部既有桥梁的结构安全，减少桥梁梁桩基的沉降，必须采用桩基础托换技术来加固桥梁桩基。该技术目前已广泛应用于实际工程中。关键词：地铁盾构隧道穿越桥梁；群桩基础；托换与除桩技术

某轨道交通3号线区间隧道采用盾构法施工，区间通过中间风井后，下穿桥共有三层，首层为原地面。匝道的上部结构主要为现浇钢筋砼箱梁，跨度在15~22 米之间。

筋实现。

（2）为消除新木桩变形对运输系统变化、新木桩顶板沉降的不利影响，为防止桥头下沉，应采取委托好的土工系统改造成整备好的顶板的措施。屋面与地梁之间预留700mm的空间。另外，千斤顶和钢楔可以控制地梁-地梁。计算后，采用分级加载原理，对桩基础F8托换梁两端的预顶力进行了划分，分为十个荷载水平。每层荷载增量为千斤顶荷载上限值的10%，不能一次加载到最大值。每级荷载维持10min，待结构稳定后，方可进行二次荷载。更换桩的起重量不大于1mm，超过控制值时应停止加载。在加载过程中，应严格监控托换梁裂缝的产生和发展。当最大裂缝宽度大于0.18mm时，应停止加载。在预顶升过程中，必须严格控制千斤顶顶升力和托换梁两端位移。当各千斤顶顶升力达到控制值，梁端位移未达到控制值，或梁端位移达到控制值，顶升力未达到控制值时，应调整施工参数。托换梁施工时，应在托换梁对应的桩纵向钢筋位置预埋钢筋。预压完成后，在保持预压力稳定的条件下，将桩梁预留钢筋焊接，然后利用托换梁底部预留的3根导管灌注封桩混凝土和C35微膨胀混凝土。桩基托换完成后，应及时回填临时基坑，并用砂石回填基坑。使用前，应取样测定最大干容重和最佳含水量，并进行压实试验，确定填料含水量控制范围、摊铺土厚度、压实遍数等参数。回填施工时，应分层压实，每层厚度及压实遍数应符合规范要求压实度。

（3）施工监测。加强施工监控，信息化施工，是托换结构安全可靠的关键，施工时应加强对基坑周边立交匝道以及临近主桥桥墩、房屋基础沉降和倾斜、基坑边坡稳定、地表沉降和地下管线的监测。预顶过程中，应加强对原桩、托换桩以及立交匝道的沉降监测和托换梁变形、裂缝开展情况的监测。桩基托换基坑正常情况下监测频率为2 次/ 天，在预顶过程中4 次/天，特殊情况下连续监测。电力、电缆沉降和水平排位均不得超过10mm，每天发电不得超过2m；立交桥连续蓄水量不超过10mm，同一交叉口的沉降差不超过5m，沉降速度同一交叉桥架架沉降速度隧道设置后，桥面结构的应力没有比木排支撑更换后的应力值大变化。这意味着纳尔德对简单的结构桥梁的推进没有太大的影响。

一、存在问题

在本工程中，隧道和桥梁的距离太近，不能改变线路的平

面位置。其次，目前地铁隧道允许的曲率半径，即最大倾斜设计，隧道也不能转动木桩。再次，深入车站，车站的深度非常大，给乘客带来很大的不便，价格也非常昂贵，由于以上的诸多限制，不能更换频道，而且这座桥的周围是密集住宅区，空间有限。拆除旧桥时，临时架设桥梁比较困难，拆迁转让也多，代价高，这一做法不符合中国国情和上海的实际情况，在国外进行这些工程时，更多考虑到施工对交通的影响，交通拦腰截断腿为此，使用更换或拔木桩等工法。

二、地铁盾构隧道穿越桥梁下方群桩基础的托换与除桩技术

（1）工程适用鉴于现状、建筑影响范围和四平路交通情况，建议考虑施工难度，对桥墩和桥墩进行委托工程。即，在柱子的基础上，委托原承接的上层建筑，转换成换乘的木筏板，以此为基础，建议将实德结构推进过程中发生的障碍木桩切割、拆除，不影响桥梁正常使用。而在桥后加强基础工程的目的是在桥后形成重力式屏障支撑结构，保证桥下挖掘机构所需的施工空间安全与稳定，河内筑堰的主要目的是将桥下的机构在确保顺利挖出的同时，为了避免河水污染，除了为了保证基坑的安全，必须加固桥后侧的基础外，还要加固桥基范围外的河床，桥下有柱土挖掘到设计深度，就可以在底板混凝土基础上进行施工。减小地基弹性系数或增大铺盖结构截面惯性矩，均可减小地基反力。因此可通过铺设橡胶垫，减小地基弹性系数的方法来减小地基反力，但弹性垫层刚度太小，其强度和稳定性很难保证，故作用有限。结构的截面惯性矩与其截面形状息息相关，提高其受弯方向截面高度可以使结构截面惯性矩大幅度增加。同时，在桥墩和桥下挖出的木桩上围绕着混凝土层，砌成墙，通过地板、上部桥梁结构和箱形结构形成结构，形成新的力量体系，从而实现将河材从木桩移动到木筏板。梁采用了C35钢筋混凝土结构，土用C30直径。在1200mm的钻孔上钉上木桩，木桩距离线形隧道不远1米以上，更换柱子和被委托文件之间的抗衰老连接主要通过托管束和植物根进行。具体方法是在更换柱子的高度范围内，原先在木桩的表面挖毛，深度在10~20mm左右，涂上界面剂进行界面处理。在柱子周围更换钢筋，钢筋和柱子之间的空隙用A级钢筋充电，委托平台尺寸为2.4mx2.4m×1.0m，使用C35混凝土。平台底部铺设200毫米厚的C25比混凝土，在柱座上预置20毫米厚的钢板，供预备屋顶使用。升降台和浇注柱的连接在柱顶插入钢

三、结语

综上，地下空间的开发利用程度越来越高，采用桩基托换

技术有效解决了地铁线位与繁华中心城区建筑物间的矛盾，为地铁建设更好地服从城市规划的总体要求，以及今后地铁及其它地下工程的选线、选址提供了技术支持。

参考文献：

[1]丁波,刘维宁,索晓明等.地铁施工近邻桥基加固效果三维数值分析[J].铁道工程学报,2018,89(5):48-52.

作者简介：翟晓强（1986—　），男，汉族，山西吕梁人。主要研究方向：路桥隧道。

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