在城市地鐵建設(shè)過程中，從既有人行天橋、高架橋等各類市政橋梁基礎(chǔ)旁邊穿過是不可避免的，若地鐵施工在已建市政橋梁附近區(qū)域，很有可能會因?yàn)橥练介_挖時(shí)的地層移動(dòng)或變形而導(dǎo)致鄰近橋梁基礎(chǔ)沉降的發(fā)生，同時(shí)也會受到不均衡附加應(yīng)力的影響。

　　摘要：文章根據(jù)沈陽地鐵二號線崇岐暗挖區(qū)間段穿越崇山東路立交橋施工和北京地鐵五號線蒲天暗挖區(qū)間穿越玉蜓橋施工的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)理論知識，論述了相關(guān)暗挖地鐵穿越橋梁成功經(jīng)驗(yàn)，可為類似城市隧道施工提供參考和借鑒意義。

　　關(guān)鍵詞：城市規(guī)劃論文,暗挖施工,旋噴加固,地層加固,沉降控制,樁基托換

　　情況嚴(yán)重時(shí)會造成橋梁新?lián)p傷產(chǎn)生或舊損傷加劇，從而對橋梁正常功能的發(fā)揮產(chǎn)生影響，甚至是引發(fā)安全問題。因此，地鐵施工時(shí)對鄰近橋梁的安全控制非常重要。文章根據(jù)具體工程實(shí)例施工經(jīng)驗(yàn)，對相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和分析，可為類似工程的施工實(shí)踐提供借鑒。

　　1工程概況

　　1.1蒲天區(qū)間

　　蒲天區(qū)間全長1691.40m，區(qū)間隧道覆土深度約為14～18m。區(qū)間線路從標(biāo)段起點(diǎn)（里程K3+100.6）以線間距14.8m的兩個(gè)單洞形式下穿蒲黃榆路并向北延伸，在玉蜓橋前線間距逐漸變大分叉經(jīng)玉蜓橋立交橋（K3+350～K4+000）兩側(cè)左線隧道在K3+775～+830段穿越南護(hù)城河，需截?cái)嘧o(hù)城河橋三排共4根樁。護(hù)城河橋?yàn)楹喼Я航Y(jié)構(gòu)，共有三排12根摩擦樁，樁徑800mm，埋深約19.5m（自河床底）。地鐵隧道位于河床底下8.8～17.0m，隧道上方土層從上自下為粉土4.0m和砂層4.8m，隧道開挖高度8.2m。

　　此地段降水采用輻射井技術(shù)，隧道上方土層砂層較多，為達(dá)到無水施工要求，采用全斷面帷幕注漿方式。另外為了保證橋梁設(shè)施滿足正常使用，通過“先加固，后托換”方法來減少使用期間橋梁與地鐵隧道之間的相互作用，主要包括橋梁地面和地下隧道兩項(xiàng)加固措施。

　　1.2崇岐區(qū)間

　　崇山路站～岐山路站區(qū)間暗挖段沿北陵大街呈南北走向，起于北陵大街與崇山路交口，止于北陵大街與寧山路交口，設(shè)計(jì)起右線起訖里程為K4+997.800～K5+547.690，區(qū)間右線總長549.89m，區(qū)間線路在崇山路站站前設(shè)折返線，折返線后設(shè)存車線。

　　崇岐區(qū)間隧道在右線HZK5+63.940從崇山路立交橋下穿過，為保護(hù)橋梁基礎(chǔ)，采用高壓噴射注漿法來加固地層，選用二重管法旋噴方式。

　　崇山路立交橋修建于1994年，道路寬60m，車流量大，是沈陽市重要的交通樞紐之一。該橋墩和區(qū)間結(jié)構(gòu)位置關(guān)系如圖1、圖2、圖3所示。

　　橋臺處地下基礎(chǔ)為3根鋼筋混凝土樁，直徑2m，兩樁之間的距離為5m，凈距為3m，樁深為8m；橋區(qū)處地下基礎(chǔ)為2根鋼筋混凝土樁，直徑2.4m，兩樁之間的距離為8.5m，凈距為6.1m，樁深為10m。樁基施工工藝為人工挖孔樁，從受力形式來分為摩擦樁，樁底標(biāo)高為35.555。

　　2樁基托換工藝

　　2.1施工前的準(zhǔn)備

　　輻射井降水、護(hù)城河圍堰導(dǎo)流和帷幕注漿是施工前的準(zhǔn)備工作。為了確保地鐵施工安全，本工程地段除了在穿越護(hù)城河段地鐵隧道施工范圍采用降水施工外，還對護(hù)城河實(shí)施了圍堰導(dǎo)流，并在地鐵施工段將護(hù)城河水導(dǎo)入鋪設(shè)在河床上的封閉管道。帷幕注漿可起到兩方面作用，一是對隧道附近樁基范圍內(nèi)的地層起到加固作用，從而縮小由于隧道開挖而引發(fā)的周圍土體變形，對橋樁沉降起到了較好的控制效果；二是達(dá)到注漿止水效果，實(shí)現(xiàn)無水和安全施工。

　　2.2樁基托換施工

　　樁基托換可分為洞內(nèi)托換和地上托換兩種形式，也可以兩種方式相結(jié)合進(jìn)行托換，地上托換是施工風(fēng)險(xiǎn)較小，可以將原來的樁基進(jìn)行擴(kuò)大，達(dá)到增大受力面積，分散荷載的目的。洞內(nèi)托換施工風(fēng)險(xiǎn)較大，是將橋樁的受力支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)移到隧道的結(jié)構(gòu)上去，這就需要施工速度快、隧道的設(shè)計(jì)初期支護(hù)和二次襯砌的強(qiáng)度較大，并且還要增加對地層加固的輔助措施。

　　本工程采用的是洞內(nèi)托換的方式，具體步驟主要包括：

　　①將樁體首先和隧道初支結(jié)構(gòu)做可靠連接。本工程是通過標(biāo)準(zhǔn)斷面外擴(kuò)950mm為植筋提供施工空間，初支厚度400mm，在外擴(kuò)的空間里向樁內(nèi)植筋，所植鋼筋焊接牢固形成整體，并在初期支護(hù)中架設(shè)臨時(shí)仰拱和豎隔壁。植筋采用Ф25螺紋鋼，孔深600mm，孔間距150mm，上下兩層（與格柵內(nèi)外主筋對應(yīng)）。在橋樁斷面隧道格柵不能封閉成環(huán)部位，可施作環(huán)向植筋將橋樁與格柵連接起來，同時(shí)加強(qiáng)橋樁兩側(cè)2.0m范圍內(nèi)的格柵縱向連接筋。

　　②切除隧道范圍內(nèi)的樁體。完成植筋和初期支護(hù)后，施作切樁，鑿除橋樁外層混凝土，保留300mm核心樁，與樁體周邊鋼筋焊接，澆注450mmC30混凝土。混凝土滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，鑿除隧道襯砌范圍內(nèi)樁體部分，模筑

　　300mmC30襯砌混凝土，完成橋樁荷載向隧道外層支護(hù)體系的轉(zhuǎn)換。

　　3旋噴加固施工工藝

　　3.1施工前的準(zhǔn)備

　　旋噴加固前需要對需要加固的區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的勘察，根據(jù)市政相關(guān)的圖紙結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，把加固區(qū)域內(nèi)的各類管線調(diào)查清楚，尤其是電纜、通訊光纜、給水、煤氣等重要管線，避免施工過程中直接將這些管線破壞造成惡性事故，另外還要確保旋噴加固的水泥將此類管線包死，給這些管線維修保養(yǎng)帶來難度。

　　3.2工藝流程

　　高壓噴射注漿法施工工藝流程如圖4所示。

　　3.3施工工藝及技術(shù)措施

　　①鉆機(jī)就位與鉆孔。鉆機(jī)與高壓注漿泵距離≤50mm，鉆孔與設(shè)計(jì)位置偏差≤50mm，應(yīng)詳細(xì)記錄孔位、孔深、鉆孔內(nèi)的各種不良情況，如涌水、地下障礙物、洞穴等。②置入注漿管。鉆機(jī)鉆孔到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將噴射注漿管貫入土中，噴嘴達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)開始噴射注漿。

　　③旋轉(zhuǎn)、提升。噴射注漿參數(shù)達(dá)到規(guī)定值后，按旋噴工藝要求提升注漿管，噴射注漿和壓入壓縮空氣由下而上實(shí)施，注漿管分段提升搭接長度≥100mm。旋噴機(jī)轉(zhuǎn)速一般為20rad/min，提升速度為20cm/min。

　　④拔管及沖洗。一根旋噴樁施工完成后，迅速拔出噴射注漿管，并沖洗干凈。必要時(shí)可在原孔位采用第二次注漿、冒漿回灌等措施防止?jié){液凝固收縮而對樁頂高程產(chǎn)生影響。

　　3.4注漿施工

　　①綜合考慮本工程水文地質(zhì)及施工特點(diǎn)，選用普通硅酸鹽水泥作為注漿材料，注漿材料各項(xiàng)參數(shù)如表1所示，同時(shí)也可適量加入速凝、早強(qiáng)、懸浮等外加劑及攙和料。

　　②注漿參數(shù)。注漿壓力：大于20MPa；漿液擴(kuò)散半徑：500mm；注漿管間距：500～800mm。

　　③施工機(jī)具。施工機(jī)具采用地質(zhì)鉆機(jī)、GD2型旋噴機(jī)、ZJB30型高壓注漿泵和1m3圓桶攪拌機(jī)。

　　4相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

　　對于地鐵結(jié)構(gòu)下穿市政橋梁，首先要根據(jù)實(shí)際情況對地鐵施工對橋梁結(jié)構(gòu)安全可能造成的影響進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。評估的結(jié)果決定了采取什么樣的施工方案，施工方案的選擇直接影響到地鐵土建工程造價(jià)。而我們的評估結(jié)果也不是風(fēng)險(xiǎn)越大采取的措施越強(qiáng)大就越好，需要綜合考慮施工工藝、施工工期、工程造價(jià)等各項(xiàng)因子，以實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化，地鐵結(jié)構(gòu)下穿橋梁施工的風(fēng)險(xiǎn)評估主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以實(shí)施。

　　4.1橋梁本身的特征

　　橋梁的新舊程度、橋梁的結(jié)構(gòu)類型、橋樁類型和施工工藝等是決定施工風(fēng)險(xiǎn)的重要因素之一。在施工之前應(yīng)該對其做詳細(xì)的調(diào)查，主要包括對橋梁竣工圖紙的研究和現(xiàn)場實(shí)際勘察，從而為風(fēng)險(xiǎn)評估提供重要依據(jù)。

　　4.2橋樁和結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系

　　鄰近等級劃分的依據(jù)不能僅考慮樁長或橋樁與地鐵結(jié)構(gòu)的水平距離，因?yàn)?ldquo;破裂面與橋梁基礎(chǔ)位置關(guān)系”這個(gè)指標(biāo)包含了橋樁長度以及橋基與地鐵結(jié)構(gòu)的空間位置關(guān)系等諸多信息。因此，鄰近等級劃分的應(yīng)該以此指標(biāo)為主要依據(jù)，同時(shí)也要考慮橋樁與地鐵工程的水平距離。北京地鐵工程鄰近橋梁鄰近等級劃分依據(jù)如下：

　　①非常鄰近。符合以下兩項(xiàng)條件任意之一可劃分至此等級：其一，橋樁位于地鐵工程一側(cè)，2/3以上樁長在地鐵工程開挖破裂面范圍之內(nèi)；且與地鐵工程水平距離小于3m。鄰近1/3～2/3樁長位于地鐵工程開挖破裂面范圍內(nèi)，且與地鐵結(jié)構(gòu)水平距離大于3m。較鄰近不足1/3樁長位于地鐵工程開挖破裂面范圍內(nèi)；且橋樁與地鐵工程水平距離大于3m。其二，橋樁位于地鐵工程上方甚至結(jié)構(gòu)以內(nèi)，如工程實(shí)例1蒲天區(qū)間下穿玉蜓橋墩。

　　②一般鄰近。所有橋樁位于地鐵工程開挖破裂面范圍之外，如工程實(shí)例2崇岐區(qū)間下穿崇山路立交橋，橋樁與地鐵工程水平距離遠(yuǎn)大于3m。

　　4.3地鐵施工工法和地質(zhì)情況

　　地鐵施工工法的不同對橋梁墩臺的影響程度也不相同，一般來講，盾構(gòu)法相對淺埋暗挖法施工風(fēng)險(xiǎn)要低一些，暗挖施工的小斷面要比大斷面風(fēng)險(xiǎn)要低一些。開挖的層位地質(zhì)情況越密實(shí)、含水量越少、級配越好的底層風(fēng)險(xiǎn)要低一些，另外土層的情況還是影響破裂面的重要因素。

　　5結(jié)語

　　文章結(jié)合北京地鐵五號線蒲天區(qū)間下穿玉蜓橋墩和沈陽地鐵二號線崇岐區(qū)間下穿崇山路立交橋?yàn)楣こ虒?shí)例，提出了地鐵結(jié)構(gòu)下穿市政橋梁時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)評估中需要注意的問題，并將風(fēng)險(xiǎn)等級的劃分和主要的處理對策做了介紹，對類似工程的施工具有一定的借鑒意義。

　　參考文獻(xiàn)：

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