地铁盾构隧道桩基托换施工技术研究

地铁盾构隧道桩基托换施工技术研究

刘忠强

中铁十一局集团城市轨道工程有限公司

摘要: 在城市地铁工程快速发展过程中，地铁施工备受城市空间环境限制，地铁隧道修建期间，桩基是城市建筑物基础，施工期间应确保隧道顺利通行与高层建筑稳定。地铁隧道工程桩基托换场地较小，操作期间需要多专业共同配合，施工阶段风险较大。城市地铁盾构隧道穿越城市建筑群，会对地面建筑物安全产生影响，施工期间工作人员应加强对建筑物倾斜与地基沉降问题的分析，结合过往经验，加强建筑物保护与桩基加固处理。文章基于桩基托换施工注意事项与施工监测角度，分析地铁盾构隧道桩基托换施工技术维护效果。

关键词： 地铁盾构隧道 桩基托换 施工技术

引言：现代施工技术的发展引领工程项目建设不断向前，建筑体是桩基托换技术的基础，桩基处理期间，应加强设计处理，达到最佳桩基投放效果。不同于水工与铁路隧道施工，地铁隧道施工中，经常会遇到建筑物，如何处理建筑物和地铁隧道施工的关系，逐渐成为地铁盾构施工的重点。建筑下端桩基施工，加强加固与托换处理，可确保建筑物与地铁隧道施工顺利开展。

1 地铁下穿建筑物基础托换工程简述

基础托换操作施工多为对已建成地基进行加固，或在建筑物周遭修建地下工程，地铁盾构隧道施工中，应避免对工程结构造成影响。因盾构隧道施工基础托换工程周期较长，部分结构托换施工完成后，即可开展新地基托换处理，以便提升工程建设可靠性。从地铁盾构隧道施工角度分析，建筑物基础托换易导致建筑物不稳；从施工经济性角度分析，应保证建筑物价值高于基础托换工程，合理应用施工方法。地铁盾构基础托换施工十分复杂，施工难度较大，施工线路与建筑物相交，可有效保证建筑物安全性。应用坑式托换法可延伸建筑物基础，将核载传到地基工程中，保证建筑主体结构质量。地铁盾构隧道穿越桩基群托换施工前，应全面掌握既有建筑桩基结构种类及受力情况，合理制定最佳施工方案，保证施工方案切实可行。地铁盾构隧道下穿建筑物基础托换工程，应继续向下延伸，以消除抗压基础水平土压力。

2 地铁盾构隧道施工桩基础托换技术种类

1. 主动托换技术。

主动托换技术是隧道工程操作中的常用技术，应用初期，应合理调整顶升装置基础变形，确保动态稳定，并对新建桩结构进行合理调整，尽可能消除建筑物长期应用变化。托换结构中，核载数值相差较大，形变方面控制要求较高，施工期间，结构顶升常受到顶端加载影响，产生某种程度的抵消。材料应用阶段，应对结构变形量进行合理控制，以便将其控制在最佳范围内，保证材料应用规范合理。

2. 被动托换技术。

被动托换技术常用于荷载较低建筑中，操作期间使用被动托换技术能够提供可靠帮助，维持结构变形，确保其可沿着新桩结构迅速上移，以便合理调控变形量进行。技术应用阶段，对建筑物形变要求较小，应用期间可提供小荷载。结构托换期间，应使用不同结构调节变形，同时考量上端结构托换梁新桩处理过程，以便掌握变形量后及时处理各项问题，保证结构符合规定。

3 桩基托换施工技术应用要点

3.1 钻孔桩操作施工

(1）详细分析设计图纸内容，确定放样点位置，放样期间，应合理处置基层面，保证状态平整，清理表层杂物，为人工挖孔奠定基础。

(2）人工挖孔操作期间，应对挖孔的垂直度进行合理控制，及时进行纠编处理，待操作符合实际要求后，再进行后续应用，不断提升工作价值。

(3）结合实际要求绑扎钢筋笼，合理控制绑扎顺序、主筋、单面接头等操作，进行钢筋笼安装处理，保证结构的施工质量。

(4）灌注混凝土施工中，应合理控制混凝土浇筑量与速度，以便溢满钻孔，同时做好钻孔结构加固处理。

3.2 土方开挖施工

(1）地下管线施工中，应认真采集管线内容，明确地下管线分布及埋深参数，操作期间应合理开展保护工作，加强建筑物应用监督，防止结构沉降。

(2）土方开挖前，应加强排水工程处理，合理设置集水井，防止隧道操作期间出现涌砂与水。

(3）土方开挖期间，应将两根托换梁两端作为界限，在此基础上进行钢筋绑扎，固定绑扎位点，施工期间应结合地下连续墙位置施工，以便提升土方开挖可靠性。

3.3 设立新建承台

桩基托换施工中，承台结构位置应设在两端新建承台，确保荷载结构以新建承台为基础，以便向托换桩稳定传递，达到最佳托换成效，常采用工开挖法。承台结构施工中，应开展分段开挖施工，及时向外运输渣土，开挖至标高处，应提前在外围预留桩结构。监测堆载作业期间，遇到问题应及时处理，以便合理处置承台结构。针对异常位置，应确保支撑体系安全，操作期间应保证浇筑状态与材料施工合理、应用结果可靠。

3.4 桩基托换处理

(1）认真梳理盾构影响范围，利用信息技术建立数学模型，结合实际受力，掌握结构荷载情况。认真分析桩基失效问题，参照计算数值，得到最佳数据，确保其能满足实际应用需求，且荷载要求与实际规范相符。

(2）处理桩基群侵入隧道问题时，应使用托换梁——托换桩施工法施工。施工阶段应全面监测作业区现状，以监测数据为基础，合理选用人工挖孔法更换桩结构。应用期间应对受力情况进行全面分析，结合过往经验，施工中使用1600钻孔灌注桩操作，结合混凝土各项参数施工，以提升结构施工质量。

3.5 破桩工程施工

(1）处理混凝土外围保护层过程中，应按照从上到下顺序开展破除操作，结合实际要求处理对外半周钢筋结构。

(2）操作结束后，积极开展破除桩芯混凝土施工，操作期间应按照由上到下顺序破除，合理控制单次破除量，防止数量过大引发安全事故。

(3）割除内半周钢筋结构，使用分段割除法加强清洁处理，待破桩完成后对废弃物进行统一处理。针对混凝土材料，应将粉碎后的材料作为填料使用；针对钢筋材料，应做好除锈工作，使其发挥效用，不断提升材料质量与系统的应用成效。

3.6 回填土方施工

(1）加强回填土材料选择，若开挖土方质量与实际要求相符，可将其作为回填土应用。在应用期间，应晾晒含水量较高的回填土，待材料含水量不断降低至某一范围内后再应用。

(2）回填期间应合理控制回填土厚度，单次回填厚度应在50 cm内。借助碾压设备开展压实处理，检测实际压实度，确保其符合实际要求，再铺筑下一层材料，铺筑期间确保各层厚度逐渐减少，材料质量达标。

4 施工技术应用关键点

4.1 做好基础准备

1. 加强施工材料质量管理，技术应用期间应合理使用不同施工材料，以质量管理体系为基础，加强施工材料质量管理，及时调换不合理材料，保证材料质量达标。

2. 施工期间，技术应用阶段经常会遇到较多问题，应配备高水平操作人员，确保其全面发挥施工技术作用。施工期间应加强人员综合能力考核，应加强人员工作培训，确保人员技术应用有效合理。

4.2 保证区域交通畅通

施工单位应与本地交通管理部门积极开展合作，以便将作业路段隔离在外。为确保道路通行顺畅，高峰阶段交通管理部门应安排交警努力协调道路情况，确保交通运行通畅。在作业范围内，应使用隔离板进行围合处理，前后设立临时标志，以便警示过往车辆减速，避免发生相应安全隐患。

4.3 合理安排人员

为提升人员操作效率，确保施工技术的合理实施，应掌握施工人员情况，合理安排操作人员，提升资源应用率，防止人员冗余。具体应用中，应详细梳理基础作业情况，确定不同阶段施工操作难度，合理安排施工人数、工种。应加强前期培训与人员筛选，确保各阶段施工人员充足，全面发挥施工技术价值。

5 结语

综上所述，使用地铁盾构隧道桩基托换技术，可维护地铁施工速度，降低工程成本，减少拆迁问题，避免对施工企业造成经济损失。在城市地铁施工期间，应用桩基托换技术施工应进行全面分析。为确保施工技术顺利落实，应做好各项准备工作，合理安排操作人员，保证区域交通顺畅，为地铁盾构隧道桩基托换技术应用奠定坚实基础。

参考文献：

[1]冷慧军.地铁盾构隧道桩基托换施工技术研究[J].智能城市，2021,7(2):155-156.

[2]肖少荣.地铁盾构隧道桩基托换施工技术研究[J].智能城市，2019,5(7):108-109.