石家庄市市政建设总公司 河北省石家庄市 050000
摘要：随着城市建设进程的加快，交通设施也呈综合发展趋势，空间紧缺可能导致地铁和桥梁等设施之间产生干扰问题。在桥梁、地铁交汇处，施工过程中常使用托换技术，完成桥梁桩基托换。该技术应用不但风险高，而且工期长，涉及专业领域知识较多，因此，需要相关人员把握技术应用要点，才能保证施工质量。下文对桥梁桩基托换技术内容和应用流程进行介绍，以实际工程为例，探讨该技术的实践应用，期待为相关人员提供参考。
关键词：地铁隧道；托换技术；桥梁桩基
引言
当前，城市建设进程日益加快，为缓解交通拥堵问题，通过城市地铁的修建改善此问题。随着地下交通开发力度越来越大，可能对既有建筑物或者构筑物产生影响，比如地铁隧道若施工期间和桥梁桩基存在交叉点，就涉及托换技术的应用，才能保证施工安全的前提下，顺利完成地铁隧道从桥梁桩基下方的穿越施工目的。
一、桥梁桩基托换技术介绍
（一）技术原理
在桩基托换技术应用阶段，技术原理为在目标承台的两侧分别设置新桩一根，让旧桩处于中心位置。使用矩形桩头，将其置于桩顶。之后将钢托换梁放在新桩位置上，确保承台面、钢托换梁二者之间紧密接触。等结构稳定以后，使用混凝土对于钢托进行包裹。之后，建设全新承台，重新建构桥梁的受力体系。
（二）技术要点
1.植筋
应用托换技术完成桩基施工，植筋过程为要点，需要在原有桩体上方进行植筋，施工过程对于人员技术素养要求较高。施工期间，应将旧桩和托换梁之间充分接触，之后植入钢筋。
2.顶升
施工期间，将千斤顶置于托换桩体和托换梁体之间，保证上下钢垫板的铺设均匀。在施工的同时，若所处同一梁体结构当中，应该利用液压系统对于千金顶展开同步操作，之后进行分级加载。在顶升期间，应该对墩柱和托换桩进行检测，明确应力指标，沉降和变形等情况，以免荷载转换阶段发生安全问题，在顶升工序结束以后，应该将千斤顶锁定。顶升过程，还需注意墩梁位移量的控制，保证其在2mm以内，对于其下沉状态的控制，控制下沉最不超过2mm，此外，还需注意对于桥墩基础施工以后沉降量的控制[1]。
3.连接
连接主要是节点位置的连接，在施工到梁底和桩顶等位置时，需要在混凝土外表涂抹处理剂。无论托换梁，还是托换桩在施工期间都会预留钢筋。施工人员应该及时对预留处做好焊接处理，使其连接为同一整体，达到施工需求。此外，还需利用圆形钢模，向内部浇筑混凝土，对于构造进行支垫。
4.监测
在施工期间，为了避免施工过程出现偏差，导致原有结构安全性受到影响，应该及时对现场信息进行监测。施工人员需按照现场施工环境，合理选择监测点，进而对结构变形、基础沉降等信息进行实时监测，如果发现变形量超出标准，或者沉降量超高，应立刻采取措施加以修正。
5.浇筑
桥梁桩基托换施工阶段，需要保证新旧混凝土结构有效固结，对于二者接触面凿毛处理，将原有混凝土表面2cm的结构去除，之后用清水清理，使表面处于湿润状态，在表面涂抹处理剂，并且4h以内完成混凝土浇筑施工，需要注意及时处理裂缝。
6.勘察
施工以前，为了准确获得新桩和旧桩的真实坐标，明确其高程信息，对于施工参数合理选取，需要通过地质勘察，将上述内容有效落实。若出现问题和设计参数要求不符，应该和设计方、监理方、业主等及时协调。由于桥梁结构内部存在大量的电缆和管线，因此，通过地质勘察还能明确管线位置，防止施工期间对于电缆、管线等产生干扰，影响施工安全。
二、地铁隧道穿越桥梁桩基托换技术应用
（一）项目概况
某项目为地铁隧道暗挖施工项目，属于南北走向工程，由于地铁下方需要穿越桥梁桩基，其埋深14.5m，桥梁跨度为，桥体混凝土厚度75mm。该桥梁基础使用人工挖孔桩，桩径为1.1m，单桩长度为7.6m，桥梁整体使用排桩作为支撑，在上方设置墩柱与承台，承台规格为5.5×2.5，使用方形墩柱，长度1.1m，高度0.28m，隧道顶部和墩柱底部间距3.7m，隧道中心和桩柱边缘距离1.3m，为了确保地铁隧道施工过程安全进行，该项目利用托换桩基技术[2]。
（二）基础结构施工
该项目由于在地面使用支撑系统，因此在施工期间极易出现沉降的问题，所以，为了控制施工期间安全风险，需要设置临时支撑，使用钢管柱数量4根，型号Ф690×14。在桥墩柱的4周分别设置。与此同时，还需在钢管顶部设置1台千斤顶(200t)。为了满足施工过程结构变形需求，根据实时工况，对于千斤顶进行调节，之后完成托换施工。利用直径16m，长度23m的灌注桩，并在桩外设置防水层。由于基础桩径十分巨大，所以可通过人工挖孔桩方式施工，保证分层高度低于1.5m。在开挖一侧设置支护结构，开挖施工的同时，在和边坡垂直的方向安装锚杆索，之后在坡面悬挂网，利用喷射混凝土工艺进行加工。桩基础顶部利用扩头施工技术，以防地面、接驳器二者之间发生碰撞。在接驳器预接的同时，应该注意高度控制，最后利用混凝土以连续浇筑的方式加固。为了控制变形超出限制，应该保证桩基础强度达到标准以后，对其压力适当控制，使每根桩柱荷载量在41000kN以内。
（三）托换施工
1.钢托换梁施工
在钢托换梁施工期间，可选择“双室单箱”结构钢板，长度9.0m，宽度1.8m，高度0.9m，由于承台基础的尺寸较大，且重量也相对较大，现场施工环境相对复杂，可以使用汽车和千斤顶等辅助施工。在地铁轨道之上，放置钢梁，将承台置于预留之处，通过辅助仪器对其位置进行调节，保证施工过程精准。对于钢托换梁、承台二者接触面贴合效果进行观察，所有准备工作完成以后，开始顶升施工，施工完毕进行锚固。
2.顶升施工技术
应用顶升技术，要求钢梁位置明确以后，将200t的千斤顶置于新桩处，由于托换桩、柱墩中心二者存在偏差，长度400mm，因此为了确保施工过程顺利进行，应该将螺旋锁死。在顶升工序全部准备完成以后，应该在千斤顶的两侧共计设置钢管12根，辅助顶升施工顺利进行。在初始力的设定方面，大小应该为500kN，之后逐渐将顶升力增加，单次增加500kN。如果顶升阶段出现预顶力损耗问题十分严重的现象，应该立即补充，一直到托换施工处于稳定变形状态下为止。
3.截桩施工
在托换技术应用阶段，需要先将和地铁隧道距离最远的桩截断，之后按照1/3距离截断，1/2距离截断，2/3距离截断，通过上述比例完成逐步截桩。保证每级桩截去以后，均利用钢垫片完成紧固工作，以防钢梁出现不稳定的问题。除此之外，还需按照具体施工需求，对于千斤顶进行灵活调节。
4.承台位置施工
在截桩工序结束以后，需要对墩柱标高进行调节，对于沉降量及时补充，之后对整体结构稳定性展开监测，确认稳定后将螺旋锁死，并且焊死油缸和壳体等结构。当所有施工工序全部完成以后，依照图纸完成新常态的绑扎施工，浇筑混凝土[3]。
结束语
总之，在建设地铁隧道期间，出现下穿和桥梁桩基的施工问题，需要从现场施工具体情况展开分析，合理制定托换施工方案，防止出现安全风险。充分按照托换技术应用流程，规避施工安全风险，让地铁隧道的施工能够顺利进行。
参考文献：
[1]刘鹏.地铁隧道穿越桥梁桩基的托换施工技术探讨[J].建筑技术开发,2020,47(09):38-39.
[2]谷永赛.对软土地区地铁隧道穿越既有桥梁桩基托换施工技术的研究[J].建筑技术开发,2019,46(06):37-38.
[3]杨光,赵肖春,罗宏钢,杨竞韬,罗季英.地铁盾构隧道穿越桩基群桩基托换施工技术[J].中国标准化,2018(14):120-121.