地鐵隧道下穿擴大基礎橋梁施工分析

【摘要】本論文首先對基礎型式選用分析進行了說明，然后分析了擴大基礎施工質量檢驗方法，最后論文詳細闡述了地鐵隧道下穿擴大基礎橋梁施工方法。

【關鍵詞】地鐵隧道，擴大基礎橋梁，施工分析

一、前言

隨著當今施工水平的不斷提高，施工中對地鐵隧道下穿擴大基礎橋梁施工技術的要求也日益漸高。因此，積極采用科學的施工技術，不斷完善施工技術管理就成為當前一項十分緊迫的問題。

二、基礎型式選用分析

擴大基礎或明挖基礎屬于直接基礎，是將基礎底板設在直接承載地基上，來自上部結構的荷載通過基礎底板直接傳遞給承載地基、擴大基礎的施工方法通常是采用明挖的力式進行、在開挖基坑前，應做好復核基坑中心線、方向和高程，并應按地質水文資料，結合現場情況，決定開挖坡度、支護力案以及地面的防水、排水措施、如果地基土質較為堅實，開挖后能保持坑壁穩定，采取放坡開挖、實際工程由于土質關系、開挖深度、放坡受到用地或施工條件限制等因素影響，需采取各種護壁措施，諸如擋板支撐、鋼木結合支撐、混凝土護壁等等、在開挖過程中有滲水時，則需要在基坑四周挖邊溝或集水井以利排除積水、在水中開挖基坑時，通常需預先修筑臨時性的擋水結構物。因此，對橋梁的擴大基礎施工技術進行方案優化意義重大。

1、施工性、經濟性及工期

卵礫石地層粒徑太大或樁徑太小，基樁施工鉆掘困難，巖層性質影響基樁鉆掘或貫入能力，于邊坡上采用樁基時，其施工便道或構臺費用高，且影響景觀生態較大，可考慮采用井基，地下水文條件影響基礎施工性，及基礎施工對整體工期影響等。

2、沉陷問題檢驗

基礎沉陷可能影響結構使用性、安全性，尤其基礎加載后，地層中應力增量影響深度范圍內具壓縮性土層時，應檢驗基礎沉陷問題。

3、環境條件改變

例如河流沖刷、開發行為造成基礎覆土改變，影響基礎承載能力，設計時應慎選基礎型式或預作特別考慮。

三、擴大基礎施工質量檢驗方法

1、地基檢驗應符合下列要求

基坑內地基承載力必須滿足設計要求。基坑開挖完成后，應會同設計、勘探單位實地驗槽，確認地基承載力滿足設計要求。地基處理應符合專項處理方案要求，處理后的地基必須滿足設計要求。基坑回填時，對于當年筑路和管線上填方的壓實度標準應符合規范的要求。在正常情況下，所灌注的水下混凝土僅其表面與水接觸，其他部分的灌注狀態與空氣中灌注無異，從而保證了水下混凝土的質量。至于與水接觸的表層混凝土，可在排干水而外露時予以鑿除。

2、基坑回填應符合下列要求

除當年筑路和管線上回填土方以外，填方輕型擊實壓實度不應小于85%。填料應符合設計要求，不得含有影響填筑質量的雜物。基坑填筑應分層回填、分層夯實。現澆混凝土基礎質量檢驗應符合規范要求。

四、地鐵隧道下穿擴大基礎橋梁施工方法

1、采用回旋鉆機施工鉆孔樁

隧道B區圍護結構采用φ120cm的灌注樁，由于地鐵隧道結構對震動比較敏感，如采用傳統的沖孔樁機施工方法會產生沖擊震動，勢必引起隧道結構開裂，導致安全隱患。為保證地鐵結構安全，采用回旋鉆機進行鉆孔灌注樁的施工。該方法采用鉆機旋轉切削土巖，泥漿循環排渣，不會產生沖擊震動，成樁施工質量有保證，滿足對地鐵隧道的安全保護要求。

2、袖閥管全斷面注漿

為防止基坑開挖后軟弱地基對地鐵隧道的影響，采取在B區地鐵隧道結構邊線外對地鐵隧道進行全斷面注漿加固處理，注漿范圍：平面范圍為距地鐵隧道左（右）線之間結構邊線外1.5m全部土體，地鐵隧道結構邊線外側1.5～5m以內的土體；立面范圍為隧道基底至基底下12m。注漿施工在地面進行，采用袖閥管注漿，單根管長16m，注漿管間距為100cm×100cm，梅花形布置，采用分段后退式注漿方式。

3、基坑開挖與鋼桁架支撐施工

基坑開挖在地表注漿加固施工完后進行，采用沿隧道中線拉槽開挖，對稱分段刷坡方式進行施工，減少每次開挖量，防止因大面積開挖隧道上覆土體而引起地基反彈，造成地鐵隧道變形。采用兩臺挖掘機沿隧道中線放坡拉槽開挖，采用分層分段開挖，開挖盡量采用輕型挖掘機，必要時采用人工開挖，防止重型設備集中荷載壓壞地鐵隧道。隨著開挖到底后及時組織地鐵隧道抗浮結構壓頂保護施工，壓頂保護施工完成后繼續沿隧道橫向對稱分段刷坡。由于隧道B區基坑受電力管廊和地鐵線的影響，無法設置中立柱，鑒于該基坑跨度較大，設計采用鋼管支撐、鋼桁架支撐體系。支撐體系施工時，先將鋼托盤焊裝在提前預埋于冠梁內的鋼板上，然后采用2臺80T履帶吊車將組裝好的單根φ600mm，t=14mm的鋼管支撐吊裝就位，再采用φ299mm，t=6mm鋼管將相臨的兩根鋼支撐焊接為一組。每組鋼支撐和它們之間連接的φ299mm鋼管共同組成空間桁架。由于隧道B區基坑受電力管廊和地鐵線的影響，無法設置中立柱，鑒于該基坑跨度較大，設計采用鋼管支撐、鋼桁架支撐體系。支撐體系施工時，先將鋼托盤焊裝在提前預埋于冠梁內的鋼板上，然后采用2臺80T履帶吊車將組裝好的單根φ600mm，t=14mm的鋼管支撐吊裝就位，再采用φ299mm，t=6mm鋼管將相臨的兩根鋼支撐焊接為一組。每組鋼支撐和它們之間連接的φ299mm鋼管共同組成空間桁架。

4、抗浮錨桿與鋼筋混凝土壓板施工

為解決地鐵隧道抗浮問題，在隧道節段基底設置抗浮錨桿和鋼筋混凝土壓板，對地鐵形成保護框架，限制其變形。錨桿采用直徑Φ32mm@100cm，單根長度均為12米，整個基坑底共設4塊壓頂鋼筋混凝土板，每塊板兩端各設5根錨桿，共40根。錨桿成孔直徑為φ80mm，注漿材料采用42.5R普通硅酸水泥，水泥漿的水灰比不大于0.45。抗浮錨桿施工完成并檢測合格后，在圖2抗浮錨桿與鋼筋混凝土壓板縱剖面圖基底設置鋼筋混凝土壓板，將地鐵隧道兩側的錨桿與壓板聯為一體，防止基底土體回彈造成地鐵隧道上浮。鋼筋混凝土壓板設計為11500mm（長）×5000mm（寬）×500mm（厚），橫縱面鋼筋均采用Φ25mm@100mm布置，拉筋采用Φ14mm@300mm×300mm布置，板混凝土設計為C30普通混凝土，采用現澆法施工。

5、主體結構施工

隧道B區主體結構待土方開挖及鋼筋混凝土壓板施工完成后，在混凝土壓板上重新鋪設墊層混凝土再進行施工，隧道結構與混凝土壓板為即獨立又相互作用的聯合受力體。隧道B區主體結構分為二段，即跨電力管廊段和跨地鐵隧道段，按“水平分段、豎向分層、逐層由下往上平行順筑”施工。結構按先底板、后側墻、再換撐及頂板的順序進行組織。

6、監測措施

由于隧道基坑距地鐵既有線隧道較近，在基坑開挖施工期間可能會對既有線隧道產生一定的影響。為了解施工期間對既有線的影響程度，確保既有線隧道的結構安全，需對既有隧道進行全過程的監控量測，通過及時反饋、分析監測信息來指導現場施工，做到信息化施工。根據設計文件以及相關規范，結合類似工程中的施工及監測經驗，兼顧監測方便、快速，能夠準確指導施工，確定地鐵隧道的監測項目及頻率。

五、結束語

施工技術管理作為工程項目施工管理的核心工作之一。對施工方面具有十分重要的作用。我們必須將科學的地鐵隧道下穿擴大基礎橋梁施工管理融合到項目管理工作中。

參考文獻

[1]付羽.挖擴大基礎的施工方法付羽[J].黑龍江交通科技，2011

[2]楊文淵.橋梁施工工程師手冊[M].北京：人民交通出版社，2010.

[3]江正榮，建筑施工工程師手冊（第2版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.