谈地铁盾构隧道桩基施工技术

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摘要：文章针对桩基托换施工技术基础原理、技术分类展开分析，结合钻孔桩作业处理、土方开挖作业、设置新建承台、桩基托换作业、破桩工程作业、回填土方施工等内容，通过研究做好基础准备工作、确保区域交通畅通、做好人员合理安排等内容，提高该技术的施工效果，确保地铁盾构施工活动的有序进行。

关键词：地铁工程；基础原理；破桩工程

城市地铁基本上都是在城市中心区域修建，相应位置构筑物较为密集，会遇到地铁盾构隧道穿越桩基群的情况。如果既有建筑的桩端与隧道距离较近，需要及时通过桩基托换技术来加固原有桩基群，以保护桩基群结构和地铁隧道的安全，促使桥梁桩基沉降减小。在具体的作业过程中，为了有效完成工程作业，需要对该技术在应用期间的注意事项进行梳理，明确具体的应用要求，加快工程整体的施工速度，提高工程最终的施工质量。

1桩基托换施工技术相关内容分析

1.1基础原理

城市地铁在施工建设过程中，经常会有桩基群侵入地铁建设范围中，影响施工安全。为了有效保障地铁隧道有序施工，顺利穿越既有桩基群，需要在实际施工中合理运用桩基脱换施工技术。地铁盾构隧道基桩托换技术在实际应用过程中，存在较大难度，并且工程造价相对较高，整体施工周期会比较长，须结合施工工程进行精心的策划与组织。在地铁盾构隧道穿越桩基群桩基托换施工前，首先，需要对既有建筑物自身桩基结构类型、实际受力情况进行充分了解，以此为基础科学合理地制定桩基托换施工技术方案，保障方案的可行性。地铁盾构隧道穿越桩基群桩基托换施工技术主要包括主动托换技术与被动托换技术。

1.2技术分类

1.2.1主动托换技术主动托换技术作为隧道工程作业期间的常用技术类型，在技术应用初期，需要对顶升装置的基础变形情况进行调整，使其可以处于动态稳定的状态，再对其进行新建桩结构的调整工作，可以在一定程度上消除既有建筑物在长时间应用时出现的变化问题。结构在进行托换时，其载荷的相差数值较大，对形变控制要求相对较高，在具体作业施工期间，结构的顶升过程会在顶部加载作用的影响下，出现一定程度上的抵消。在材料应用期间，可以考虑结构形变量的控制工作，将其调控在合理范围内，确保材料应用过程的合规性。

1.2.2被动托换技术与主动托换技术相对应的施工技术是被动托换技术，一般情况下，该技术主要适用于托换结构载荷量较低的建筑物中。在作业期间，可以提供较强的可靠性帮助，可以维持结构的形变特征，使其可以沿着新桩结构出现快速上移的情况，以起到调控结构形变量的作用。在技术应用期间，对建筑物自身的形变要求相对较小。在使用过程中，可以提供较小的荷载，在对其进行结构托换时，可以采用其他的结构完成调节变形的工作，借助上部结构对于托换梁的新桩处理过程进行考量，确定其变形情况后，基于发现的问题完成处理，提升结构形变处理过程的合规性。

2桩基托换施工技术应用要点分析

2.1钻孔桩作业处理

在钻孔桩作业处理期间，需要注意以下几点内容：第一，对设计图纸中的相关内容进行分析，明确放样点具体位置，在放样处理的过程中，需要对基层面进行处理，使其可以保持平整的状态。应做好杂物清理工作，为人工挖孔作业的进行奠定基础。第二，在人工挖孔作业的过程中，需要注意挖孔期间的垂直度控制，及时进行相应的纠偏工作，待满足要求后，可以进行下一环节的应用处理，提升处理结果的实用价值。第三，按照要求完成钢筋笼结构的绑扎工作，控制好绑扎顺序、单面接头数量、主筋数量、箍筋相对位置等，按照既定要求完成钢筋笼安装工作，确保结构的施工质量。第四，进行灌注混凝土作业，控制好混凝土浇筑速度和浇筑量，使其可以逐渐溢满钻孔，起到加固钻孔结构的作用。

2.2土方开挖作业

土方开挖作业环节是作业期间非常重要的工作内容，在具体的施工过程中，需要注意以下几点内容：第一，在地下管线施工过程中，需要对管线内容进行采集，明确地下管线的分布情况、具体埋深等参数。在作业时避开这些应用内容，做好相应的保护工作，加强建筑物应用安全性的监督工作，防止结构出现沉降的问题。第二，在对土方进行开挖前，需要提前做好临时排水工程建设，应在合适位置设置集水井，避免隧道作业期间出现涌水、涌砂的问题。第三，在土方正式开挖的过程中，需要将两根托换梁的两端作为分界线，以此为基础展开钢筋工程的绑扎作业，明确具体的绑扎位置，需要在施工时，参考地下连续墙所在位置作为界限进行施工，提高土方开挖过程的可靠性。

2.3设置新建承台

在对桩基进行托换施工时，在之前使用的承台结构处，需要重新增加两侧新建承台，确保载荷结构能够依托于新建承台，稳定地向托换桩进行稳定传递，借此达到预期的托换效果。在具体的施工过程中，经常使用的作业方式为人工开挖，在承台结构施工时，需要对其进行分段开挖作业。在此过程中需要及时间将渣土运输到外界，在开挖到标高位置时，需要提前预留部分桩结构在外围。需要对袋作业过程进行监测，可以针对发现的问题进行及时处理，并且需要做好承台结构的处理，使其在异常情况下能够确保支撑体系的安全性。在作业期间也需要保持整体浇筑的状态，确保材料施工结果的合理性，提升最终应用结果的可靠性。

2.4桩基托换作业

在该环节的作业过程中，需要注意以下几部分应用内容：第一，需要对盾构影响范围进行梳理，可以借助信息技术来建立数学模型，在数学模型中可以根据受力分析情况，对于结构荷载的基本情况进行分析。需要对桩基失效后所带来的问题展开分析，参考计算所得的具体数值，得到可靠的分析数据，使其可以满足相应地应用要求，确保荷载要求的合规性。第二，在桩基群侵入到隧道环境后，在对其进行处理时，多采用托换梁-托换桩的施工方案完成既定施工。在施工期间需要对作业区基础情况进行监测，依托于监测数据，选择恰当的人工挖孔方式完成桩结构更换，在应用中需要做好受力分析工作，结合以往的施工经验，在具体的施工过程中，会借助1600钻孔灌注桩完成作业，参考混凝土具体参数要求来完成作业，提升结构的施工质量。

2.5破桩工程作业

在破桩工程作业期间，需要注意以下几方面应用内容：第一，对于混凝土外围保护层进行处理，遵循由上到下的顺序对其进行破除处理。在此过程中，需要按照要求对外半周的钢筋结构进行处理。第二，完成该操作之后，需要根据要求对桩芯混凝土进行破除分析，在分析过程中需要遵循由上到下的顺序对其进行破除处理，对于单次破除总量进行合理控制，避免破除量过大，导致现场安全事故的发生。第三，对于内半周钢筋结构进行割除，采用分段割除的方式对其进行清理，所有破桩结束后的废弃物需要对其进行集中整理，如混凝土材料可以将其粉碎后作为回填料进行再次使用，钢筋材料在除锈后可以再次发挥作用，提高材料应用质量，优化系统的应用效果。

2.6回填土方施工

完成上述工作内容后，进入回填土方施工环节，在具体的处理过程中，需要注意以下几部分应用内容：第一，做好回填土材料的选择工作，一般情况下，如果开挖土方的质量满足要求，可以将其作为回填土进行使用。在使用过程中，需要对于含水量较大的土壤进行晾晒，待材料含水量降低到合理范围后，可以对其进行使用。第二，在回填过程中，应对回填土厚度进行控制，单次回填厚度应小于50cm，再利用碾压设备对其进行压实，检测其压实度，待满足要求后可以对其进行下一层材料的铺筑，每层铺筑厚度需要逐渐减小，确保材料最终的施工质量。

3桩基托换施工技术应用时的注意事项

3.1做好基础准备工作

通过做好基础准备工作，能够为后续工作的顺利推进奠定基础，提升桩基托换施工技术的施工效果。在具体的准备工作中，需要注意以下几点内容：第一，做好施工材料的质量管理工作，在技术应用中需要应用到许多的施工材料，基于质量管理体系，对于施工期间应用到的施工材料质量做好监督管理，及时调换不合规施工材料，确保材料应用的合规性[1]。第二，该技术在应用期间具备一定的施工难度，需要匹配对应操作水平的作业人员，在对其进行选择时，需要做好综合能力的考核工作，在工作时需要做好能力培训工作，以确保技术应用过程的有序性。

3.2确保区域交通畅通

通过确保区域交通畅通，有利于降低技术应用期间带来的负面影响，为技术顺利应用奠定基础。在具体的工作过程中，施工单位需要和当地交通管理部门进行合作，将作业路段隔离开进行作业。另一部分道路保持正常的交通运行，在高峰时期需要交通管理部门委派交警协调道路畅通情况，确保交通运行过程的合格性。作业区域需要用隔离板将其围合，在前后合适位置进行临时标志摆放，提醒过往车辆提前进行减速，避免紧急制动带来的安全隐患。

3.3做好人员合理安排

通过做好人员合理安排，可以提高施工资源的利用效率，避免人员冗多或不足的问题。在实际应用中，需要对工程作业的基础情况进行梳理，明确不同阶段的作业难度，以此为基础完成施工人员工种、人数的合理安排，需要在前期做好培训工作，做好人员筛选工作，确保每个阶段施工人员的充足性和合理性，提高施工技术的应用价值。

4结语

综上所述，做好基础准备工作，能够为后续工作的顺利推进奠定基础，确保区域交通畅通，有利于降低技术应用期间带来的负面影响，做好人员合理安排，可以提高施工资源的利用效率。通过做好梁桩基托换施工技术应用要点的梳理工作，可以确保材料应用过程的合理性，提升应用过程的合理性。

参考文献

[1]刘敏.地铁盾构区间下穿桥梁桩基托换施工技术[J].国防交通工程与技术，2020，18（5）：32-35.

作者：冷慧军 单位：陕西明泰工程建设有限责任公司