橋樁施工對鄰近既有地鐵隧道影響研究

喬鵬飛 徐盛

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，國家越來越重視橋樁施工各項工作的開展。但高架橋與地鐵隧道建設過程中，不可避免的會出現兩者互相影響的問題。在既有地鐵隧道附近進行橋梁樁基施工，勢必對既有地鐵隧道產生不利影響，情況嚴重時可導致地鐵隧道結構破壞，甚至造成大量人員傷亡和重大財產損失。為進一步明確橋樁施工對地鐵隧道的影響，需要根據實際情況了解當前城市地鐵修建情況，明確橋樁施工潛在的施工風險點，以城市結構作為基本切入要素，確保橋樁施工不會對現有的設施設備造成重大損害。因此本文主要針對橋樁施工對鄰近既有地鐵隧道影響進行簡要分析，并提出合理化建議。

關鍵詞：橋樁施工;鄰近既有地鐵隧道;影響

中圖分類號：U445.551;U231 文獻標識碼：A

0 前言

隨著城市公共基礎設施規模的擴大，各大城市在橋樁施工中常常會遇到鄰近存在既有地鐵隧道的情況，這要求施工單位不僅僅需要確保橋樁工程施工中的橋梁施工質量以及工作人員的安全性，還需確保不會對既有地鐵隧道正常運行造成傷害，確保二者之間的雙向質量保證。在這種特殊的社會背景下，需要從施工技術以及工程管理等各個方面進行優化，有效規避某些橋樁工程施工對地鐵隧道的穩定性影響，以保證整體工程施工質量為最終目的。

1 橋樁施工對地鐵隧道的影響

1.1 對隧道地基的影響

在橋樁工程施工中，傳統的工程施工方式勢必會對周邊地區的地基巖石造成重大影響，直接影響到巖石結構的穩定性以及牢靠性，甚至會對地鐵隧道的地基造成潛在威脅，影響到整個地鐵隧道安全以及質量。大多數隧道工程施工則是應用淺埋暗挖的方式，這與橋梁工程施工模式存在差異。如果沒有重視這方面的內容，一旦地基出現沉降，地鐵隧道的地基也會隨著巖石層面下降，這對地鐵工程施工有著重大負面影響，甚至會降低工程施工內部應力，使得周圍樁基出現明顯形變。在橋樁施工埋深越來越深時，基樁的形變部位也會隨之下降，此時頂端的約束力并不大，但會加大對樁基的擠壓，減小樁基形變概率[1]。

1.2 對地表的影響

在橋樁工程施工中，橋梁工程施工會對地表造成重大影響，甚至會直接影響到鄰近的地鐵隧道的質量以及穩定運行。由于地鐵隧道工程的建設結構低于地質以及地表層面，若是對其地表的變化缺乏影響會直接影響到后續的鄰近隧道安全性。施工過程中由于不斷應用大型設備對其進行開挖處理，會直接對地質結構的穩定性造成重大不利影響，使得地質結構過于脆弱，結構對氣候等抵抗能力小，一旦出現降雨或者地下水浸泡會直接導致地鐵隧道地基的周邊區域出現明顯性的沉降，甚至在工程施工結束之后整體地層結構出現明顯的沉降[2]，對橋樁結構以及隧道施工的穩定性造成嚴重影響。由于地表沉降嚴重區域在于隧道的頂端位置，若是未對其實際情況做好著重重視，會直接導致地質出現差異。

2 優化橋樁施工對地鐵影響的舉措

2.1 選擇最優的施工工藝

在橋樁工程施工中，勢必要選擇不同類別的施工技術做好工程施工，選擇合理的軟件做好地質測量工作，規避某一些意外地質情況對其造成的影響。在新時代背景下，為進一步降低隧道施工所造成的損害，要優化施工技術，實現對周邊施工環境的詳細分析以及核實。以當前的施工情況可知，技術方面可選擇環形開挖施工技術，利用該技術對橋樁工程進行施工，規避其對隧道工程的擾動影響，不會引發過多的地表層面的變形情況，且該項技術有著比較明顯的特征，即為施工操作比較便捷，可直接降低工程施工成本，減少某一些資源的浪費[3]，將其直接應用于橋樁施工中會減少其對隧道工程所造成的二次損害。

2.2 做好施工地層的加固工作

在橋樁工程施工中，可及時做好施工地層的加固工程，確保施工區域的工作者安全性，也可保證施工不會對巖層土質造成巨大的干擾，可直接保證巖土的穩定結構，降低對周邊區域隧道工程的傷害。采用橋樁地表與地層灌漿模式可直接提升周邊區域的土質機構的穩定性，實現樁基與隧道之間的地表形變概率降低。往土質結構中直接灌漿，可使得土體結構的密實性增強，整個隧道周邊的地質情況愈加穩定性和安全性，甚至可有效規避一系列的地質內部結構縫隙的延伸以及其他情況的出現，將地質的擾動整體范圍控制在最小范圍內，實現對臨近橋樁的安全性與穩定性分析。

2.3 設置好對應的隔離墻

在橋樁工程施工中，要設置對應的隔離墻，這樣可以避免地層過度開挖直接影響到整個層面結構上的應力，使得地層出現明顯性的形變情況，使其對周邊樁基造成損害。而在工程的施工中，需要依據當前施工情況做好考量，將地鐵隧道的施工與橋梁橋樁隔離開，直接吸收隧道開挖中所釋放出的應力，切斷信息傳遞中的地層變形以及形變范圍，使得橋樁地層結構趨于穩定性，降低隧道施工對橋樁的負面影響。工作者則對已經發現的問題進行監督整改，注意到工程施工設計圖紙與現階段的施工情況是否一致[4]，及時觀察一些施工中潛在的安全風險隱患，定期或者不定期對工程施工工程進行部分檢查，盡可能發現存在的問題，并快速解決問題。

2.4 明確當前的橋梁施工基本情況

在橋樁工程施工中，需要著重重視橋墩蓋梁澆筑情況。一般來說，在墩柱頂會預留一些特定的空間，應用鋼筋以及墩蓋梁對其進行基礎連接。橋墩的蓋梁模板安裝主要是采用鋼模進行安裝，在斜面或者轉彎處不會安裝模板，采用鋼管或者木頭來搭建對應的腳手架以及工作作業平臺等相關基礎新設施。在模板安裝之后，需要及時對現場進行捆扎鋼筋處理，安裝對應側模板。在工程澆筑期間，需要使用輸送泵或者吊車將材料運用的模板內，在使用振搗棒對其進行震動密實處理，避免工程施工表面的蜂窩麻面現象，明確地面澆筑上的橫坡度不會過于傾斜。另外，還需要對橋梁承載力以及尺寸進行測量，形成對應的報告，以期實現對橋樁和隧道之間的地質情況進行探測勘察，確定最優的施工技術，這樣才可以采取最優的工程施工保護措施，實現對橋樁情況的綜合評估。

2.5 做好樁基的施工組織

在橋樁工程施工中，需要根據實際情況做好樁基的托換處理，以便降低對鄰近地鐵隧道的損害。應用該種方式可直接利用樁基對橋樁的支撐性作用，使得樁基所承受的力量直接分擔到新的結構中。值得注意的是，新樁基與舊樁基之間的形變應力可隨之更改，這樣在實際操作中可嚴格按照施工規范做好綜合性的操作，以便規避一些潛在的樁基風險，規避一些潛在性的安全隱患的出現。鄰近地鐵隧道的大直徑橋樁施工時采用全套管鉆孔灌注樁施工（套管不拔除）對地鐵影響較小，滿足地鐵隧道安全保護要求。全套管樁施工時上層土體位移較大，對埋深較淺的道床沉降產生較大的影響，而深層土體位移較小，對埋深較深的隧道影響較小。孔壓對埋深較淺隧道的影響波動較大但恢復也較快，對埋深較深隧道的影響恢復較慢。在采用全套管樁施工且套管不拔除工況下，先施工近端樁再施工遠端樁及跳開施工的方法更有利于控制施工過程中既有盾構隧道的變化。橋樁基礎對城市地鐵隧道設施影響主要與樁基礎選型（樁徑、樁間距、樁長等）、施工工法、樁基與城市軌道交通設施的相互空間關系、工程地質等因素有關。在保護等級要求較高時，應優先采用對周邊環境影響較小的措施和參數，例如：保證樁基的有效樁長、采用非擠土的端承樁或摩擦端承樁，采用較大樁間距等有效保護方法。橋樁鄰近地鐵隧道施工風險分區：要求非擠土樁和擠土樁距離隧道的最小凈距分別為3 m和15 m;隧道兩側40 m范圍內構筑物建設應分區域對待;按距隧道的最小凈距分為3 m和30 m兩個區域分別對待。在實際工程中，應盡量避免鄰近既有地鐵隧道2.0D范圍內存在施工擾動行為，最好是選擇4.0D以外范圍，以保證地鐵結構的安全穩定。軟弱土地區橋樁鄰近既有地鐵隧道施工應該注意以下幾點：

（1）正式施工前應進行試成樁，且數量不少于3根;

（2）設計時應綜合考慮地層情況、工程特點對樁基選型與施工工藝等關鍵環節進行專項方案撰寫和專家論證;

（3）合理適用群樁阻擋效應，成樁順序應遵循先近后遠的原則;

（4）橋樁施工時，可采取鋼套管護壁、增加泥漿比重、地基預加固、間隔跳開施工等措施減少成樁施工影響;

（5）合理采用或結合新型施工與防護技術，如全套管全回轉成孔工藝和鄰近地鐵橋梁群樁承臺無底鋼套箱施工技術;

（6）成樁前應建立地鐵隧道監測系統，實行成樁全過程信息化施工。

2.6 實現最優的結構頂升

在橋樁工程施工中，需要根據實際情況做好結構頂升工作。若是施工中對鄰近的地鐵隧道造成一些影響，首先需要做好樁基的加固工作，實現對橋樁結構上端的頂升處理，適當的增添墩臺的高度，對其進行加高處理，使得地鐵隧道的結構趨于穩定性，確保整個結構的優化，不會因為某一些小問題而導致橋梁施工被阻礙，甚至出現停工情況。

3 結束語

綜上所述，現階段國家越來越重視橋樁施工各項工作的開展。為進一步明確橋樁施工對地鐵隧道的影響，需要明確橋梁施工對城市發展的重要性。由于橋樁施工在城市基礎設施施工中作用性極大，故在實際施工時需要注重對其他類別建筑物的有效保護，首先對鄰近區域的地鐵工程做好情況熟知，結合當前施工情況以及地質情況做好分析，選擇合理的施工技術，制定有效的管控方案，確保損害發生之后可被有效處理掉，規避施工中潛在的風險點，實現橋梁施工的安全性，確保橋樁施工下的高質量。

參考文獻：

[1]趙煥，郭丹烽，張雄健，等.橋樁施工對鄰近既有地鐵隧道影響研究[J].市政技術，2020（6）：154-159+164.

[2]田曉艷，谷拴成.地鐵隧道對鄰近既有橋樁影響及施工方法優化[J].城市軌道交通研究，2017（20）：127-131.

[3]葉晶晶.地鐵隧道對鄰近既有橋樁影響及施工方法優化[J].名城繪，2019（9）：1.

[4]楊贏，郭樹海，曹牧，等.橋梁樁基施工對鄰近地鐵隧道的影響分析[J].紹興文理學院學報（自然科學），2018

（2）：88-92+106.