中国水利水电第四工程局有限公司 青海省西宁市 810007
摘要:在城市的工程建设中,地铁项目逐渐增多,地铁的建设便捷了人们的生活,缩短城市空间距离。然而地铁施工的过程中,涉及到隧道下穿工程,下穿工程会对地面建筑物的安全系数造成威胁。所以,为了减轻隧道施工对地面建筑物造成的问题,譬如说倾斜、地基沉陷等,需要用到桩基托换技术,这样可以极大提高地铁工程施工的安全性。本文围绕地铁工程施工中的桩基托换技术为研究课题,并进一步探究桩基转换技术在地铁施工中的具体应用,最后提出施工注意要点以及施工技术,目的是为未来相关地铁工程的建设提供经验和建议。
关键词:地铁施工;装机转换;桩基托换
引言
在实际的隧道建设施工的过程中,因为地铁盾构隧道的结构与铁路隧道和水工隧道有很大的不同,它是地面和地下建筑物共同建设的工程,因此在施工的过程中,会对地基产生不利的影响。为了保证地铁隧道施工的正常进行,大多数的地铁下穿工程会用到桩基托换技术,可以更好的提升地铁施工的安全性,同时为隧道桩基与建筑物地基的稳固提供保证。
1.桩基托换施工技术相关内容分析
1.1基础原理
地铁一般布局在城市交通需求比较大的中心地带,在施工的过程中,需要用到打桩等工序,这些工序往往会对地基以及地表的建筑物造成破坏,不利于施工安全。为了使得地铁隧道工程下穿工程顺利进行,在实际施工中,需要用到桩基脱换施工技术。地铁施工用到的基桩托换技术在实际操作过程中,有很大的难度,工程耗费的成本较高,需要消耗大量的资金,同时需要很长的时间,所以在施工之前需要根据工程的实际情况,进行精心的规划设计。在地铁盾构隧道穿越桩基群桩基托换施工前要做以下准备,首先“知己知彼,百战百胜”,所以要对施工路段的建筑物桩基结构、实际受力情况进行全面的调查了解,以此为前提,制定科学合理、具有可操作性的桩基托换施工规划和保障方案。地铁穿越桩基群桩基托换施工技术也分很多的类型,下文将进行详细的介绍:
1.2技术分类
1.2.1主动托换技术
在地铁施工的过程中,主动托换技术是最受欢迎的桩基托换技术类型,在开始技术应用时,要适当的调整顶升装置的基础变形,使这个装置所处的环境处在一个相对稳定的状态,如果出现新的建桩结构,进行再调整工作,这样能够将建筑物的潜在风险变化降到最低,及时的调整转换。结构在进行托换时,结构本身承载的压力值有很大的差距,所以控制结构形变有较大的难度,要求也挺高,在具体操作的过程中,结构的顶升过程会对上端的承载的作用相互抵消,也会减轻结构变形。当然,为防止结构的变形,对与结构材料的应用也有要求,将影响结构变形的要素要进行把控,确保材料在使用的过程中符合固定。
1.2.2被动托换技术
除了主动托换技术,在隧道桩基托换技术中还有被动托换技术,通常来说,被动拖换技术一般应用到结构承载力量较低的建筑物中。在具体操作的过程中,被动托换技术作用非常的显著,可以为结构的形状稳定性提供有效的作用,使用装置可以帮助新桩结构快速向上移动,可以有效的控制结构变形,控制其形状。在使用被动托换技术的过程中,对建筑物的变形情况没有很高的要求。该技术对结构造成的荷载较小,所以在对桩基进行结构托换时,可以接住其他结构的力量,调整变形,可以考虑上部结构对于托换桩基的力量分配,了解托换新桩的变形情况后,在细致的分析问题之后,提出解决结构变形问题的基本措施。
2.典型案例
2.1国外应用案例
德国有一个比较典型的案例,在一个11层搞得建筑物的地基进行桩基托换技术作业,建筑物高达56m,荷载重量为30000t,此案例使用的是树根桩桩基托换技术,该工程用了30个月的时间,对工程的实际考察上百次,定期对工程进行监测工作,保证施工质量。
2.2国内应用案例
国内在桩基托换技术应用方面比较典型的案例就是深圳的地铁,该次施工的地段地表上方是百货广场,地铁区间隧道会下穿建筑物的桩基,其需要使用托换技术处理11个桩基,最大轴力为15750kN,该工程的桩基托换技术施工难度较大,耗费的周期长,是当前世界上使用桩基托换技术最高的楼层,是代表性建筑。
3.桩基托换施工技术应用要点
3.1钻孔桩操作施工
(1)仔细研究规划图纸的内容,确定装置放置的位置,提前采样观测,在观测阶段,应对桩基层面良好处理,保证形状平整,清除表面在屋,方便之后的人工挖孔工作。
(2)在人工挖孔的工作中,应合理的把控挖孔的角度,如果角度出现偏差,应该及时的纠正调整,等着调整到合适的位置后,才能进行后续的工作,打好基础才是硬道理。
(3)绑扎钢筋笼要合规,要明确绑扎的步骤、主次、接头方式等工艺,对钢筋笼安装处理得当,保证结构的施工的稳固性。
(4)灌注混凝土施工中,应注意混凝土浇筑的量,不易过快不易过慢,避免堵住钻孔,而且要稳固好钻孔结构的位置。
3.2土方开挖施工
(1)对开挖地段的地下管线施工过程中,应提前观测管线的信息,了解清楚地下管线分布位置和深度,在操作的过程中应避免对地下管线造成破坏,同时要防止地表建筑物的沉降。
(2)在土方开挖之前,应做好排水,在每个施工路段建设集水井,防止隧道在施工期间出现涌砂与溢水等突发情况。
(3)土方开挖过程中,可将两根托换梁两端作为边界线,以此为基准,绑扎钢筋,固定绑扎的具体位置,结合地下连续墙的位置精准施工,保证土方开挖的稳固。
3.3设立新建承台
桩基托换施工的过程中,承台结构的位置应安装在新建承台的两侧,以新建承台为基,保证荷载通过承台向托换桩力量稳定的床数,从而实现托换的目的,一般使用工开挖法。在对承台结构工作的过程中,应采用分段开挖施工的方法,将施工剩余渣土及时清除运输,挖掘到标高的地方,在外侧要预留桩结构。观测工作时期,及时处理问题,使承台结构的作用发挥到位。对于存在问题的点位,应该进行核查,保证支撑体系的稳固,从细节把控好,比如说浇筑的状态、使用的材料、应用的结果等等。
3.4桩基托换处理
(1)提前踩点,确定盾构覆盖的范围,接住现代信息技术,构建数学模型,了解机构的实际受力,把握结构的实际荷载。并且提前假设桩基失效问题,根据科学计算,实现桩基托换后结构荷载最优化问题,符合实际规范。
(2)对于桩基群进入隧道内部的问题,这种情况应该使用托换梁——托换桩施工技术。施工时期应该全面的了解施工路段的实际情况,并且根据实际的监测数据,先泽适合的人工挖孔法,更换桩结构。除此之外,还需要对结构的受力情况精准把握,一般来说,普通的工程一般使用1600钻孔灌注桩作业,了解混凝土的各项数据并进行施工,保证结构施工质量。
3.5回填土方施工
(1)一定慎重选择回填土材料,如果开挖土方剩余材料的质量符合实际要求,可以将它作为回填土的应用。在使用的期间,应将湿度较大的回填土曝晒,当材料的含水量符合要求之后再使用。
(2)回填的过程中应该注意回填土的深度,每一次回填的厚度应控制在50cm以内。而后使用碾压设备压实,检测实际压实度,保证填土符合规范,而后进行下一工序,铺筑下一层材料,铺筑过程中各层厚度依次减少。
4结论
总之,在地铁建设过程中,需要结合工程的实际情况来制定施工措施,这样可以降低建筑物变形、沉降的风险。桩基托换技术可以极大提高地铁施工效率,满足了工程设计规范,桩基托换技术在现代城市地铁施工发挥越来越重要的作用。
参考文献:
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[2]寇卫锋.主动托换技术在郑州地铁盾构穿越桥梁桩基中的应用[J].铁道建筑,2018,58(11):87-89.
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