浅谈地铁施工中大直径桩基托换施工技术

x摘 要：本文以某地铁工程中的隧道盾构施工作为研究的对象，对于施工的基本工艺流程、桩基托换的基本原理以及相关的技术要点控制作为主要的研究对象来展开研究。

关键词：地铁；工艺流程；桩基托换；施工

中图分类号： U445 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）04-72-2

0 引言

地铁目前已经成为大中型城市为了更好地解决随着人口以及车辆的数量激增所导致的城市交通矶碌牡谝环桨浮T诮行地铁的建设过程当中，虽然在原则上尽量避免对于地上的建筑物产生影响，但是实际建设过程当中仍然难免会产生与相邻的建筑物通过或者直接位于建筑物的下端等现象，因此其难免会对于建筑物产生这样或者那样的影响。本文所介绍的地铁工程在进行土建工程建设的过程当中，由于区间的隧道需要从一座桥穿越，因此我们在施工的过程当中需要采用对于桥的桩基进行换托的处理。这里所讲的主动换脱发是采用拖换新桩以及托换梁进行结合的方式，在托换桩以及脱换梁的中间进行千斤顶的假设从而使得桥梁的上部结构能够产生微量的位移，于此同时千斤顶的预压还能够完成脱换桩的大部分沉降。文章主要针对此工程在桩基脱换的整个过程当中施工的相关工艺流程、脱换桩的原理以及具体施工过程当中的施工控制的基本要点进行简单的分析以及介绍。

1 工程的基本状况

某地铁工程的隧道在设计过程当中确定采用盾构法的方式来进行施工，整个地铁的净空断面为外直径6.2m，内直径则为5.5m，断面为圆形净空。上下行的双孔隧道布置方式为平行布置，两个隧道之间的间距为12m。某桥的整体在福州市的高桥路与八一七中路的交叉处，桥的整体结构行为为6+16+6m的三跨简支式梁桥，整个桥的桥面宽度在40m左右，整个桥梁的全场则为29.3m，整个桥分成了左、右两幅。在地铁的施工过程当中，由于一部分的桥梁桩基对于盾构的往前推进造成了较大的影响，而且对于整个桥梁正常的通行也造成了较大的影响。而且由于整个洗马桥周围均为商业地产项目以及居民住宅，而且由于地铁线路无论是平面以及高层上都无法完成避让，因此我们需要确保整个桥梁能够安全地进行畅通的前提下通过对于影响整个盾构施工的桥梁桩基进行脱换处理或者进行清除。当然，进行障碍桩的清除必须在保证不会造成原来桥梁的上部结构造成安全隐患的前提之下进行托换，而且整个托换的过程必须要在不会对于道路交通造成中断的前提之下，采用半封闭施工的方式来进行。

2 托换桩施工技术控制的相关要点

2.1 进行围堰的搭设

在桥的东侧以及西侧15m到20m之间的范围当中进行围堰的搭设，整个为围堰采用木桩草袋围堰，整个围堰最终的宽度应该保证在6m左右，在围堰的两端部位需要将原本具有的河道护岸进行拆除，并且将河岸的土体能够与围堰进行紧密的衔接最终达到预防围堰漏水的目的。

2.2 进行基底的加固

要想保证人工进行瓦工凿除障碍桩施工最终能够顺利的完成，就必须要采用高压旋喷桩来进行桩底的加固处理，整个加固的最大深度应该保证在-13.0m左右的高程。而旋喷桩的有效桩长则应该保证在13m左右。

在施工的过程当中选用三重管法进行高压旋喷桩的施工，整体桩径应该保证φ700@500mm，排列的方式呈现“一”字型。施工材料为P42.5的普通硅酸盐水泥，每立方的土体保证水泥的用量在550kg左右，整个的水灰比则应该控制在0.7～1.0之间。喷射主讲的压力应该保证在25MPa，提升的速度需要保证在0.18m/min，喷射量则应该保证在30L/min。

2.3 钻孔桩的施工

根据整体的施工方案，施工过程当中需要新增φ为1200mm的托换钻孔灌注桩基的施工，整个托换承台及新增桩基与盾构区间位置关系详见图1。

其中，桥台外侧8根桩，桩长48米，采用普通冲击钻机露天施工。桥下16根桩，桩长43米，采用改进后的冲击钻机施工，经改进降低钻机有效高度满足桥下净空要求。钻孔桩浇筑完成强度达90%后对桩底进行桩端后压浆处理，以减小新托换桩基的工后沉降。

2.4 基坑支护及开挖

桥台外侧基坑采用型钢水泥土墙+三道内支撑的支护方案；桥下内侧基坑采用旋喷桩止水+放坡的支护方案；既有墩台底局部地段采用工字型钢+挂网喷射混凝土+放坡的支护方案。桥台后外侧基坑开挖深度10.5米，三轴搅拌桩长23.5米，内插 H700×300×13×24型钢长度24.0米。三轴搅拌桩径为Φ850@600毫米，采用跳槽式双孔全套打复搅式连接；采用 P42.5普通硅酸盐水泥，水泥用量400kg/m3；水灰比1.5，喷射注浆压力2.0MPa，下沉搅拌速度0.6m/min，提升搅拌速度约1.5m/min。型钢采用密插方式插入水泥土搅拌桩中，型钢进行除锈清污处理并涂抹减摩剂，埋设在冠梁内的型钢采用硬质隔离材料将其与混凝土隔开，型钢在拔除后，采用跟踪注浆回填拔桩后的空隙，以防对周围环境造成次生影响。基坑开挖采用人工配合挖掘机开挖。

2.5 “王”字形承台主次梁及抱柱梁施工

承台主次梁及抱柱梁采用厂制大块组合钢模板，钢管、方木支撑加固体系；钢筋在加工棚内制作，现场绑扎成型；商品混凝土采用搅拌运输车运输、混凝土输送泵车输送入模。承台次梁与障碍桩相交处预留孔洞采用木模，并做好接头钢筋的预留。同时在托换承台顶面以上对障碍桩桩侧凿毛并浇筑抱柱梁，二者间按施工方案留出千斤顶安装空间，并在安装千斤顶部位的主次梁及抱柱梁位置预埋钢板。

2.6 施加顶升荷载

本工程采用半幅封闭半幅开放交通的方式进行施工，施工顺序为首先施工西半幅，再施工东半幅，两幅施工间隔约为3个月。托换承台及抱柱梁混凝土达到强度后，在拟切断的障碍桩桩侧承台次梁上对称放置4台千斤顶，每个托换承台上的千斤顶为1组，共计4组（1×8，1×8，1×16，1×20）。每组千斤顶进行同步顶升，采用PLC液压控制系统进行同步控制。每组内各台千斤顶按比例逐级施加顶升反力至大顶升设计荷载，经监测验证拟切断的障碍桩桩身轴力接近零，并待新的托换桩基沉降稳定后采用千斤顶自带机械自锁装置及套箍进行锁定。

2.7 浇筑承台预留孔洞

混凝土凿除承台次梁与障碍桩相交处预留孔洞内的障碍桩，绑扎钢筋，并将预留钢筋接长焊接牢固，满足设计要求。待上道工序完成，逐级调整千斤顶顶升力至规定的调整顶升设计荷载。调整顶升力到位后，再次机械锁定千斤顶顶升力，浇筑预留孔洞后浇部分混凝土，待后浇混凝土达到强度90%后，千斤顶逐级卸压至零，移除千斤顶和拆除与其配套的液压系统。

3 结束语

地铁施工中采用桩基托换技术方案，有效地解决了地铁线位与繁华商业城阙建筑物间的矛盾，保持洗马桥现状，不迁移管线，基本上消除了对道路交通与周边环境的影响，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

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