地鐵盾構(gòu)隧道樁基托換施工技術(shù)

摘 要：城市道對(duì)地面建筑物安全穩(wěn)定造成了一定的影響，文章結(jié)合實(shí)際案例探討在施工過程中樁基托換新設(shè)計(jì)方案，提出在施工中的注意事項(xiàng)以便高效、安全、順利的施工。

關(guān)鍵詞：地鐵；盾構(gòu)隧道；地表建筑物；樁基托換

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地鐵行業(yè)也飛速發(fā)展起來，使得城市空間、環(huán)境越來越受到限制，在地鐵隧道的修建過程中，一些城市建筑物的基礎(chǔ)作為樁基。施工過程中，一方面要保證隧道能順利通過；另一方面要保證城市高層建筑物的穩(wěn)定安全。本工程為高架橋樁基托換，采取何種有效措施能安全、順利進(jìn)行盾構(gòu)隧道樁基的托換是本文的重點(diǎn)，在加快施工進(jìn)度的同時(shí)也要考慮如何降低樁基托換施工對(duì)橋梁、管道線和路面交通帶來的影響。

1 工程概況

下沙站至車公廟站區(qū)間受影響的建構(gòu)筑物主要是下沙人行天橋，人行天橋所在范圍ZDK6+712.462，主梁全長100.367米，為四跨等截面40號(hào)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁高1.15m，樁基采用直徑？準(zhǔn)1200鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，共有2根樁貫穿隧道影響盾構(gòu)施工，因此需要對(duì)其進(jìn)行樁基托換。樁基托換采用4.8m×2.0m鋼筋混凝土梁和？準(zhǔn)1600鉆孔灌注樁進(jìn)行托換。托換的設(shè)計(jì)思路是在盾構(gòu)影響范圍內(nèi)考慮原有樁基失效，設(shè)置托換梁及托換樁承受上部建筑荷載，以滿足盾構(gòu)通過要求。

1.1 施工場(chǎng)地實(shí)況介紹

從下沙站施工現(xiàn)場(chǎng)看到，由于地鐵建設(shè)占用了濱河大道上的部分機(jī)動(dòng)車道，在交通疏解過程中，為了盡量保證車道數(shù)不變，新建人行道只能向兩側(cè)綠化帶遷移。在新建的人行道上，施工方最大程度保留了原有綠化樹木，過往的路人穿梭在樹木林蔭之間。而人行道旁新建的綠道為了給樹木“讓道”，也是修得彎彎曲曲，但并不影響騎單車市民的正常通行。

1.2 交通疏解改道

考慮濱海大道交通的重要性，在托換區(qū)間，需保持濱海大道正常通行，西向方向車輛向南基本保持不變，東行疏解道路向南改道，提供托換場(chǎng)地。對(duì)于深南-香蜜湖立交處西轉(zhuǎn)南方向的車流，則通過僑城東路、白石路、僑香路、濱河大道進(jìn)行分流。同時(shí)還將對(duì)濱河大道-下沙立交改造，將原立交北往東車道由單車道改為雙車道，增強(qiáng)該方向的通行能力。今后，深南大道東行車輛可以通過該立交提前轉(zhuǎn)入濱河大道東行方向，彌補(bǔ)香蜜湖立交西往南功能取消后的不足。

2 樁基托換的施工順序及技術(shù)應(yīng)用

以確保下沙人行天橋安全為基礎(chǔ)，樁基托換采用4.8m×2.0m鋼筋混凝土梁和？準(zhǔn)1600鉆孔灌注樁進(jìn)行托換，托換的設(shè)計(jì)思路如下。

2.1 鉆孔樁

樁基托換施工中，人工挖孔是常見的施工方法。先在樁周測(cè)采用雙液注漿，其次進(jìn)行分段變?yōu)橹睆降男问介_挖。改孔樁采取C15混凝土為樁基護(hù)壁，其施工順序?yàn)椋哼M(jìn)行樁位放樣、人工挖孔、綁扎鋼筋籠和灌注混凝土。

當(dāng)開挖深度至人行通道底板以下時(shí)，對(duì)通道底板要進(jìn)行地層加固，地層加固包括三個(gè)方面：一是對(duì)通道底板下地層進(jìn)行加固，來提高地層承載力；二是對(duì)挖孔過程中出現(xiàn)的超挖、涌砂地段進(jìn)行加固，以防止地層下沉和坍孔；第三方面是用雙層密排TSS管，對(duì)隧道頂部最上面的一層橫通道進(jìn)行加固，起到小導(dǎo)管和小管棚的作用。

2.2 鋼板樁與橋臺(tái)間土方開挖

施工前要先檢查和保護(hù)地下管道線，加強(qiáng)對(duì)地面建筑物安全監(jiān)測(cè)，防止地面沉降等現(xiàn)象發(fā)生。土方開挖中要以坑底四周為基礎(chǔ)范圍進(jìn)行排水、集水井以防止下雨天氣地下水有抽水現(xiàn)象?；坶_挖的范圍是以兩根托換梁的兩端為界，對(duì)預(yù)留鋼筋的綁扎位置進(jìn)行加寬設(shè)計(jì)，在托換梁的另外兩端以地下的連續(xù)墻體為界進(jìn)行施工。

2.3 新建承臺(tái)施工

在托換過程中，原承臺(tái)的兩側(cè)和下部設(shè)置新建承臺(tái)，由新建承臺(tái)將荷載傳承到托換樁，以此方法達(dá)到樁基托換目的。承臺(tái)下方由人工進(jìn)行分段開挖，斗車運(yùn)出的渣土用卷揚(yáng)機(jī)來出土。開挖到坑底標(biāo)高處，臺(tái)底有13根裸露在外的樁，也有全部承臺(tái)處于懸空的情況發(fā)生。此時(shí)，一定要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)以減少對(duì)橋梁和承臺(tái)的穩(wěn)定帶來的擾動(dòng)，有異常狀況發(fā)生時(shí)需采取增加支撐的方法來作業(yè)。

新建承臺(tái)進(jìn)行一次性整體澆筑，從原承臺(tái)的兩側(cè)進(jìn)行對(duì)稱澆筑，并通過振搗使混凝土填滿模版內(nèi)，上端澆筑是通過預(yù)埋注漿管進(jìn)行回填密實(shí)。鋼筋應(yīng)按設(shè)計(jì)所需尺寸進(jìn)行一次成型方式綁扎，承臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%后，才允許進(jìn)行底部破樁通道的開挖工作。

2.4 樁基托換

托換的設(shè)計(jì)思路是在盾構(gòu)影響范圍內(nèi)考慮原有樁基失效，設(shè)置托換梁及托換樁承受上部建筑荷載，以滿足盾構(gòu)通過要求。對(duì)于侵入隧道的樁，采取托換梁-托換樁方案進(jìn)行，考慮施工場(chǎng)地的實(shí)際情況和下沙立交橋的地基特點(diǎn)，采用人工挖空來進(jìn)行被托換樁的破除工作。通過受力分析應(yīng)采用4.8m×2.0m鋼筋混凝土梁和？準(zhǔn)1600鉆孔灌注樁進(jìn)行托換。

2.5 破樁技術(shù)和回填土方

破樁采取風(fēng)鎬將混凝土鏟除和鋼筋氣割進(jìn)行分層破除，各層的樁基破除分三步驟實(shí)施：第一步將外半周混凝土的保護(hù)層進(jìn)行破除，割除外半周上的鋼筋；第二步破除樁心混凝土；第三割除內(nèi)半周上的鋼筋，見圖2和圖3。

破樁完成后對(duì)樁孔和通道基坑進(jìn)行回填作業(yè)。

（1）樁孔可采用砂卵石進(jìn)行分層回填，澆水夯實(shí)，并在每孔埋設(shè)PPR管兩根，回填后注意注漿加固。（2）破樁通道進(jìn)行回填之前先澆筑鋼筋混凝土板（厚度20cm）以防盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)發(fā)生坍塌，然后再和臺(tái)前基坑采用卵石土一起回填，并分層壓實(shí)。（3）臺(tái)后基坑的回填采用的是夯實(shí)土，分層壓實(shí)，每層鋪土的厚度及壓實(shí)遍數(shù)一定要達(dá)到規(guī)范要求，對(duì)回填困難之處，可用水泥漿注漿壓密進(jìn)行回填，注漿采用壓力為0.4之08MPa的純水泥漿液。

3 施工過程注意事項(xiàng)

3.1 施工前需對(duì)被托換樁和托換樁的坐標(biāo)和高程進(jìn)行測(cè)量，并參照設(shè)計(jì)圖紙做對(duì)比，當(dāng)差異比較大時(shí)，應(yīng)馬上通知設(shè)計(jì)、監(jiān)理和業(yè)主等有關(guān)部門。

3.2 施工前需對(duì)建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行鑒定，如有裂縫等情況要進(jìn)行電子記錄。

3.3 土方開挖中的支護(hù)要及時(shí)、適當(dāng)，差異較大的地方一定要采取專門的支護(hù)措施。

3.4 托換施工時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)地表下沉和建筑變形的監(jiān)控，做到及時(shí)反饋實(shí)況信息，進(jìn)而指導(dǎo)托換施工的順利進(jìn)行。

3.5 對(duì)高架橋下管線，如煤氣管、水管和電纜等，要加強(qiáng)保護(hù)及監(jiān)測(cè)，對(duì)影響施工的應(yīng)和有關(guān)部門協(xié)調(diào)并進(jìn)行處理。

4 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代城市地鐵大力發(fā)展，地下設(shè)施空間越來越擁擠，地下空間的利用也不斷立體化，地鐵的修建不可避免地下穿城市建筑物，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性帶來一定的影響。盾構(gòu)隧道在下穿高層建筑物的地基基礎(chǔ)過程當(dāng)中可以采用樁基托換和加固方法，具體情況要根據(jù)改工程特點(diǎn)來確定，在進(jìn)行托換時(shí)必須要做好新舊混凝土連接。還要嚴(yán)格控制地面建筑物發(fā)生變形、沉降等現(xiàn)象。樁基托換技術(shù)既保證了地鐵的施工進(jìn)度，也節(jié)約了工程資金，降低了因拆遷產(chǎn)生的巨大經(jīng)濟(jì)損失，滿足了工程設(shè)計(jì)和施工要求，因此進(jìn)行樁基托換在城市地鐵施工中占有極為重要的位置。

參考文獻(xiàn)

[1]王金龍.廣州道下穿過街通道樁基礎(chǔ)處理[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版，2007（3）：61-65.

[2]武漢大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版，2007（3）：61-65.

[3]肖廣良.盾構(gòu)在軟土地層穿越既有鐵路施工技術(shù)[J].隧道建設(shè)，2008，28（3）：324-329.