地鐵盾構(gòu)隧道樁基托換施工技術(shù)研究

（陜西明泰工程建設(shè)有限責(zé)任公司，陜西西安 710000）

城市地鐵基本上都是在城市中心區(qū)域修建，相應(yīng)位置構(gòu)筑物較為密集，會遇到地鐵盾構(gòu)隧道穿越樁基群的情況。如果既有建筑的樁端與隧道距離較近，需要及時通過樁基托換技術(shù)來加固原有樁基群，以保護(hù)樁基群結(jié)構(gòu)和地鐵隧道的安全，促使橋梁樁基沉降減小。在具體的作業(yè)過程中，為了有效完成工程作業(yè)，需要對該技術(shù)在應(yīng)用期間的注意事項(xiàng)進(jìn)行梳理，明確具體的應(yīng)用要求，加快工程整體的施工速度，提高工程最終的施工質(zhì)量。

1 樁基托換施工技術(shù)相關(guān)內(nèi)容分析

1.1 基礎(chǔ)原理

城市地鐵在施工建設(shè)過程中，經(jīng)常會有樁基群侵入地鐵建設(shè)范圍中，影響施工安全。為了有效保障地鐵隧道有序施工，順利穿越既有樁基群，需要在實(shí)際施工中合理運(yùn)用樁基脫換施工技術(shù)。地鐵盾構(gòu)隧道基樁托換技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，存在較大難度，并且工程造價(jià)相對較高，整體施工周期會比較長，須結(jié)合施工工程進(jìn)行精心的策劃與組織。在地鐵盾構(gòu)隧道穿越樁基群樁基托換施工前，首先，需要對既有建筑物自身樁基結(jié)構(gòu)類型、實(shí)際受力情況進(jìn)行充分了解，以此為基礎(chǔ)科學(xué)合理地制定樁基托換施工技術(shù)方案，保障方案的可行性。地鐵盾構(gòu)隧道穿越樁基群樁基托換施工技術(shù)主要包括主動托換技術(shù)與被動托換技術(shù)。

1.2 技術(shù)分類

1.2.1 主動托換技術(shù)

主動托換技術(shù)作為隧道工程作業(yè)期間的常用技術(shù)類型，在技術(shù)應(yīng)用初期，需要對頂升裝置的基礎(chǔ)變形情況進(jìn)行調(diào)整，使其可以處于動態(tài)穩(wěn)定的狀態(tài)，再對其進(jìn)行新建樁結(jié)構(gòu)的調(diào)整工作，可以在一定程度上消除既有建筑物在長時間應(yīng)用時出現(xiàn)的變化問題。結(jié)構(gòu)在進(jìn)行托換時，其載荷的相差數(shù)值較大，對形變控制要求相對較高，在具體作業(yè)施工期間，結(jié)構(gòu)的頂升過程會在頂部加載作用的影響下，出現(xiàn)一定程度上的抵消。在材料應(yīng)用期間，可以考慮結(jié)構(gòu)形變量的控制工作，將其調(diào)控在合理范圍內(nèi)，確保材料應(yīng)用過程的合規(guī)性。

1.2.2 被動托換技術(shù)

與主動托換技術(shù)相對應(yīng)的施工技術(shù)是被動托換技術(shù)，一般情況下，該技術(shù)主要適用于托換結(jié)構(gòu)載荷量較低的建筑物中。在作業(yè)期間，可以提供較強(qiáng)的可靠性幫助，可以維持結(jié)構(gòu)的形變特征，使其可以沿著新樁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)快速上移的情況，以起到調(diào)控結(jié)構(gòu)形變量的作用。在技術(shù)應(yīng)用期間，對建筑物自身的形變要求相對較小。在使用過程中，可以提供較小的荷載，在對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)托換時，可以采用其他的結(jié)構(gòu)完成調(diào)節(jié)變形的工作，借助上部結(jié)構(gòu)對于托換梁的新樁處理過程進(jìn)行考量，確定其變形情況后，基于發(fā)現(xiàn)的問題完成處理，提升結(jié)構(gòu)形變處理過程的合規(guī)性。

2 樁基托換施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析

2.1 鉆孔樁作業(yè)處理

在鉆孔樁作業(yè)處理期間，需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一，對設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，明確放樣點(diǎn)具體位置，在放樣處理的過程中，需要對基層面進(jìn)行處理，使其可以保持平整的狀態(tài)。應(yīng)做好雜物清理工作，為人工挖孔作業(yè)的進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。第二，在人工挖孔作業(yè)的過程中，需要注意挖孔期間的垂直度控制，及時進(jìn)行相應(yīng)的糾偏工作，待滿足要求后，可以進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的應(yīng)用處理，提升處理結(jié)果的實(shí)用價(jià)值。第三，按照要求完成鋼筋籠結(jié)構(gòu)的綁扎工作，控制好綁扎順序、單面接頭數(shù)量、主筋數(shù)量、箍筋相對位置等，按照既定要求完成鋼筋籠安裝工作，確保結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。第四，進(jìn)行灌注混凝土作業(yè)，控制好混凝土澆筑速度和澆筑量，使其可以逐漸溢滿鉆孔，起到加固鉆孔結(jié)構(gòu)的作用。

2.2 土方開挖作業(yè)

土方開挖作業(yè)環(huán)節(jié)是作業(yè)期間非常重要的工作內(nèi)容，在具體的施工過程中，需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一，在地下管線施工過程中，需要對管線內(nèi)容進(jìn)行采集，明確地下管線的分布情況、具體埋深等參數(shù)。在作業(yè)時避開這些應(yīng)用內(nèi)容，做好相應(yīng)的保護(hù)工作，加強(qiáng)建筑物應(yīng)用安全性的監(jiān)督工作，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降的問題。第二，在對土方進(jìn)行開挖前，需要提前做好臨時排水工程建設(shè)，應(yīng)在合適位置設(shè)置集水井，避免隧道作業(yè)期間出現(xiàn)涌水、涌砂的問題。第三，在土方正式開挖的過程中，需要將兩根托換梁的兩端作為分界線，以此為基礎(chǔ)展開鋼筋工程的綁扎作業(yè)，明確具體的綁扎位置，需要在施工時，參考地下連續(xù)墻所在位置作為界限進(jìn)行施工，提高土方開挖過程的可靠性。

2.3 設(shè)置新建承臺

在對樁基進(jìn)行托換施工時，在之前使用的承臺結(jié)構(gòu)處，需要重新增加兩側(cè)新建承臺，確保載荷結(jié)構(gòu)能夠依托于新建承臺，穩(wěn)定地向托換樁進(jìn)行穩(wěn)定傳遞，借此達(dá)到預(yù)期的托換效果。在具體的施工過程中，經(jīng)常使用的作業(yè)方式為人工開挖，在承臺結(jié)構(gòu)施工時，需要對其進(jìn)行分段開挖作業(yè)。在此過程中需要及時間將渣土運(yùn)輸?shù)酵饨?，在開挖到標(biāo)高位置時，需要提前預(yù)留部分樁結(jié)構(gòu)在外圍。需要對袋作業(yè)過程進(jìn)行監(jiān)測，可以針對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行及時處理，并且需要做好承臺結(jié)構(gòu)的處理，使其在異常情況下能夠確保支撐體系的安全性。在作業(yè)期間也需要保持整體澆筑的狀態(tài)，確保材料施工結(jié)果的合理性，提升最終應(yīng)用結(jié)果的可靠性。

2.4 樁基托換作業(yè)

在該環(huán)節(jié)的作業(yè)過程中，需要注意以下幾部分應(yīng)用內(nèi)容：第一，需要對盾構(gòu)影響范圍進(jìn)行梳理，可以借助信息技術(shù)來建立數(shù)學(xué)模型，在數(shù)學(xué)模型中可以根據(jù)受力分析情況，對于結(jié)構(gòu)荷載的基本情況進(jìn)行分析。需要對樁基失效后所帶來的問題展開分析，參考計(jì)算所得的具體數(shù)值，得到可靠的分析數(shù)據(jù)，使其可以滿足相應(yīng)地應(yīng)用要求，確保荷載要求的合規(guī)性。第二，在樁基群侵入到隧道環(huán)境后，在對其進(jìn)行處理時，多采用托換梁-托換樁的施工方案完成既定施工。在施工期間需要對作業(yè)區(qū)基礎(chǔ)情況進(jìn)行監(jiān)測，依托于監(jiān)測數(shù)據(jù)，選擇恰當(dāng)?shù)娜斯ね诳追绞酵瓿蓸督Y(jié)構(gòu)更換，在應(yīng)用中需要做好受力分析工作，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，在具體的施工過程中，會借助1 600鉆孔灌注樁完成作業(yè)，參考混凝土具體參數(shù)要求來完成作業(yè)，提升結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

2.5 破樁工程作業(yè)

在破樁工程作業(yè)期間，需要注意以下幾方面應(yīng)用內(nèi)容：第一，對于混凝土外圍保護(hù)層進(jìn)行處理，遵循由上到下的順序?qū)ζ溥M(jìn)行破除處理。在此過程中，需要按照要求對外半周的鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。第二，完成該操作之后，需要根據(jù)要求對樁芯混凝土進(jìn)行破除分析，在分析過程中需要遵循由上到下的順序?qū)ζ溥M(jìn)行破除處理，對于單次破除總量進(jìn)行合理控制，避免破除量過大，導(dǎo)致現(xiàn)場安全事故的發(fā)生。第三，對于內(nèi)半周鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行割除，采用分段割除的方式對其進(jìn)行清理，所有破樁結(jié)束后的廢棄物需要對其進(jìn)行集中整理，如混凝土材料可以將其粉碎后作為回填料進(jìn)行再次使用，鋼筋材料在除銹后可以再次發(fā)揮作用，提高材料應(yīng)用質(zhì)量，優(yōu)化系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

2.6 回填土方施工

完成上述工作內(nèi)容后，進(jìn)入回填土方施工環(huán)節(jié)，在具體的處理過程中，需要注意以下幾部分應(yīng)用內(nèi)容：第一，做好回填土材料的選擇工作，一般情況下，如果開挖土方的質(zhì)量滿足要求，可以將其作為回填土進(jìn)行使用。在使用過程中，需要對于含水量較大的土壤進(jìn)行晾曬，待材料含水量降低到合理范圍后，可以對其進(jìn)行使用。第二，在回填過程中，應(yīng)對回填土厚度進(jìn)行控制，單次回填厚度應(yīng)小于50 cm，再利用碾壓設(shè)備對其進(jìn)行壓實(shí)，檢測其壓實(shí)度，待滿足要求后可以對其進(jìn)行下一層材料的鋪筑，每層鋪筑厚度需要逐漸減小，確保材料最終的施工質(zhì)量。

3 樁基托換施工技術(shù)應(yīng)用時的注意事項(xiàng)

3.1 做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作

通過做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，能夠?yàn)楹罄m(xù)工作的順利推進(jìn)奠定基礎(chǔ)，提升樁基托換施工技術(shù)的施工效果。在具體的準(zhǔn)備工作中，需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一，做好施工材料的質(zhì)量管理工作，在技術(shù)應(yīng)用中需要應(yīng)用到許多的施工材料，基于質(zhì)量管理體系，對于施工期間應(yīng)用到的施工材料質(zhì)量做好監(jiān)督管理，及時調(diào)換不合規(guī)施工材料，確保材料應(yīng)用的合規(guī)性[1]。第二，該技術(shù)在應(yīng)用期間具備一定的施工難度，需要匹配對應(yīng)操作水平的作業(yè)人員，在對其進(jìn)行選擇時，需要做好綜合能力的考核工作，在工作時需要做好能力培訓(xùn)工作，以確保技術(shù)應(yīng)用過程的有序性。

3.2 確保區(qū)域交通暢通

通過確保區(qū)域交通暢通，有利于降低技術(shù)應(yīng)用期間帶來的負(fù)面影響，為技術(shù)順利應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。在具體的工作過程中，施工單位需要和當(dāng)?shù)亟煌ü芾聿块T進(jìn)行合作，將作業(yè)路段隔離開進(jìn)行作業(yè)。另一部分道路保持正常的交通運(yùn)行，在高峰時期需要交通管理部門委派交警協(xié)調(diào)道路暢通情況，確保交通運(yùn)行過程的合格性。作業(yè)區(qū)域需要用隔離板將其圍合，在前后合適位置進(jìn)行臨時標(biāo)志擺放，提醒過往車輛提前進(jìn)行減速，避免緊急制動帶來的安全隱患。

3.3 做好人員合理安排

通過做好人員合理安排，可以提高施工資源的利用效率，避免人員冗多或不足的問題。在實(shí)際應(yīng)用中，需要對工程作業(yè)的基礎(chǔ)情況進(jìn)行梳理，明確不同階段的作業(yè)難度，以此為基礎(chǔ)完成施工人員工種、人數(shù)的合理安排，需要在前期做好培訓(xùn)工作，做好人員篩選工作，確保每個階段施工人員的充足性和合理性，提高施工技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語

綜上所述，做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，能夠?yàn)楹罄m(xù)工作的順利推進(jìn)奠定基礎(chǔ)，確保區(qū)域交通暢通，有利于降低技術(shù)應(yīng)用期間帶來的負(fù)面影響，做好人員合理安排，可以提高施工資源的利用效率。通過做好梁樁基托換施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)的梳理工作，可以確保材料應(yīng)用過程的合理性，提升應(yīng)用過程的合理性。