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地铁盾构隧道桩基托换施工技术探讨

发表时间：2021/4/6 来源：《建筑科技》2021年1月上作者：丁宁

[导读] 在社会经济不断发展的背景下，城市地铁工程领域运行进程加快，其中城市空间环境被逐渐限制。当修建地铁隧道期间，通常是将城市建筑物基础当做一项桩基，既需要保持顺利通过隧道，还必须提升城市高层建筑物的安全性。而地铁隧道中的桩基托换因为有着极高的优势而得到了广泛应用。本文主要对地铁盾构隧道桩基托换施工技术进行了重点探讨。

广东华隧建设集团股份有限公司丁宁

摘要：在社会经济不断发展的背景下，城市地铁工程领域运行进程加快，其中城市空间环境被逐渐限制。当修建地铁隧道期间，通常是将城市建筑物基础当做一项桩基，既需要保持顺利通过隧道，还必须提升城市高层建筑物的安全性。而地铁隧道中的桩基托换因为有着极高的优势而得到了广泛应用。本文主要对地铁盾构隧道桩基托换施工技术进行了重点探讨。
关键词：地铁盾构隧道；桩基托换施工技术
        对于城市地铁来讲，通常是处于城市中心区域位置进行建设，建筑物具备密集性特征，普遍存在着地铁盾构隧道穿过桩基群的现象。当既有建筑桩端和隧道之间距离非常近的情况下，就需要采取桩基托换技术对原来的桩基群实施相应的加固操作，以此确保桩基群结构的完善性以及地铁隧道的安全性，降低桥梁桩基沉降量。在施工期间，要想高效率开展各项工作，必须掌握各项技术应用要点，明确需要注意的几点事项，在提升施工质量的基础上促使工程良好开展。
        1、对于桩基托换施工技术的论述
        1.1基本操作原理
        在城市地铁施工作业开展期间，普遍存在着桩基群进入地铁的现象，不利于施工稳定性。要想使地铁隧道规范开展，使其顺利穿过桩基群，就需要引进桩基托换施工技术，可是从该项技术实际应用现状看出，复杂程度极大，成本高，施工周期长，这就需要根据工程特征合理规划。开展地铁盾构隧道穿越桩基群桩基托换施工作业的前期阶段中，掌握既有建筑物的桩基结构类型和具体受力现象，制定完善的施工计划，将计划可行性以及针对性体现出来。
        1.2技术类型
        其一，主动托换技术的应用。在隧道工程开展期间，主动托换技术是经常应用的一项技术类型，应用前期阶段中，应合理调整顶升装置基础实际变形现象，使其处于动态性特征，有效调整和改进新建桩结构，这样的话，能够将既有建筑物应用时变化现象彻底解决。在托换结构的过程中，载荷相差数值特别大，对于形态控制提出了极高的要求，施工时，结构顶升基于顶部加载作用之下发生相应的抵消。使用材料时，需要考虑好结构形变量控制现象，确保处于合理范围中，将材料应用性能全面体现出来。
        其二，被动托换技术。被动托换技术和主动托换技术处于相对应的状态。通常来讲，在托换结构载荷量较低的建筑物内适合应用此种类型的技术。操作期间，有利于确保可靠性以及稳定性，沿着新桩结构逐渐上移，进而达到控制结构形变量的目的。在应用技术时，对于建筑物形体方面提出的要求特别少。使用期间，可以提供较少荷载，结合其他类型的结构完成调节变形工作，应用上部结构考量托换量的新装处理阶段，掌握实际变形情况，确保结构形变得到有效处理。
        2、建筑物保护方式
        2.1隔断方式
        所谓隔断方式，主要是指在建筑物周围实施地下施工作业，将隔断墙建立在施工开掘面以及附近建筑物中，以此降低土体水平位移以及具体的沉降量，防止工程施工受到影响。在制作隔断墙时，包含了钢板桩和地下连续墙等多种形式，这些装置产生的作用是非常高的，可以承受以及解决施工作业期间引起的滑移或者是沉降变形现象。一直到现在为止，在建筑物保护方面纷纷加大了对隔断方式的应用力度，同时整体效果良好。
        2.2基础托换法
        该项方式是以加固支撑体系为主，制定完善措施，利用措施增强建筑物结构力的稳定性和安全性。我国对该项方式的重视程度极高，可以防止地铁隧道施工期间直接破坏城市内的建筑物。
        3、地铁盾构隧道桩基托换施工技术应用要点
        3.1土方开挖阶段
        在作业开展期间，土方开挖作业阶段是极为重要的一方面，施工时应当掌握好多项要点。

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其一，当进行地下管线施工作业期间，采集管线，对管线实际分布现象以及具体埋深参数进行确定，作业期间尽可能躲避该方面，加强保护力度，增强建筑物的安全性，以免结构产生沉降现象。其二，开挖土方前期阶段中，提前建设临时排水工程，将集水井设置在合理位置处，以免隧道作业中发生不良的涌水现象。其三，开挖土方期间，把两根托换梁两端当成一项分界线，在这一基础上绑扎钢筋，将地下连续墙所处位置当成一项界限，确保土方开挖工作良好开展。
        3.2实施钻孔桩操作
        在钻孔桩作业开展过程中，明确掌握多项要点。其一，整合设计内容，确定放样点的实际位置，处理放样期间，有效处理基层面，保持良好的平整桩体，定期整理杂物，为后期挖孔工作开展奠定坚实基础。其二，在人工挖孔期间，控制挖孔垂直程度，做好改正工作，和标准要求相符合以后开展下一流程的工作，获取准确地处理数据。其三，遵循标准要求绑扎钢筋笼结构，对绑扎顺序进行合理控制，增强结构合理性。其四，对混凝土进行关注，控制混凝土浇筑速度，提升钻孔结构的加固程度。
        3.3桩基托换环节
        其一，因为不同施工领域具备的特征不一样，因此相关人员应当依照托换桩和托换梁的基本要求实施作业，当灌注混凝土达到基坑地面标高的情况下加固桩顶钢板，展开预埋操作，然后设计托换桩桩顶标高。在水平大梁关注期间，如果桩以及梁符合标准设计强度以后，可以应用千斤顶展开大梁顶紧操作，检测准确地标准值。
        其二，整理盾构影响领域，采取信息化技术制定完善的数学模型，从数学模型中依照实际受力情况分析结构荷载现象，探究桩基失效以后引起的各项问题，计算相应的数值，获取准确数据，进而符合基本要求。
        其三，当桩基群进入了隧道环境以后，处理期间可以应用托换梁以及托换桩的施工方式，动态性监督作业开展现象，根据获取的监测数据采取人工挖孔方式更换桩结构，应用时分析受力性能，根据混凝土参数要求开展作业，确保结构质量。
        3.4设置承台
        当实施桩基托换施工作业期间，需要基于以往承台结构位置处增设新型的承台，使载荷结构可以依照新建承台逐渐朝着托换桩传递，从而产生良好的托换效果。施工时，人工开挖是经常使用的一种方式，在承台结构施工期间，开展分段开挖作业，把渣土运输到外部，开挖到相应标高位置以后，提前预留部分桩结构处于外围，全面监测对待作业环节，一旦发现问题以后马上加以解决，保障即便是处于异常状态中支撑体系也非常安全。
        3.5回填土方
        完成以上工作以后实施回填土方施工作业，在处理期间，应明确注意多项要点。其一，选择性能良好的回填土材料，通常来讲，当开挖土方质量符合标准要求的话，可以当成回填土加以应用，使用期间，晾晒含水程度非常高的土壤，使材料含税程度下降到相应范围以后再加以应用。其二，回填操作期间，合理控制回填土厚度，单次回填厚度必须小于50cm，借助新型碾压设备实施压实操作，检验压实程度，符合标准要求以后铺筑下一层材料，以此保障材料质量。
        4、地铁盾构隧道桩基托换施工技术效果维护措施
        在实施桩基托换和加固地层期间，应当动态性检测房屋以及桥梁基础沉降和结构变形现象，制定健全的监测对策。其次，操作托换桩预定加载，遵循分级加载的基本原则，划分等级期间，以十级为主，每一层负荷的增加量必须处于10%以内，控制好具体的加载时间，确保结构稳定以后才可以开展载荷操作。最后，监督地表下沉和建筑变形现象，全面监测各项地下管线，以免施工环节被不良因素所影响。
        5、结语：
        从以上论述来看，应用地铁盾构隧道桩基托换技术有着极高的效果，除了有利于加快施工进程之外，同时还可以减少成本输出，促使工程安全开展。
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(02):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(07):108-109.?
[3]陈李渊.西安地铁盾构隧道桩基托换施工技术分析[J].中外建筑,2018(08):235-237.