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摘要:随着社会经济的迅速发展,城市进程的不断深入,使得交通运输情况愈发严峻,想要改善这一现状,必须要强化城市范围内土地的合理应用,强化城市交通建设。本文首先从地铁盾构施工对邻近桥梁桩基的影响入手,同时阐述了地铁盾构施工对邻近桥梁桩基影响的防护措施,最后总结了地铁盾构施工对邻近桥梁桩基影响的防护案例应用,旨在为提出切实有效的防护措施,推动交通行业得到更好的发展。
关键词:地铁盾构;邻近桥梁桩基;施工影响;防护措施
引言
现阶段,我国地铁施工急需解决的问题主要包括,明确桥梁变形的影响要素,合理掌控桥梁变形策略,保障地铁施工的安全性与合理性,推动我国交通事业的可持续发展。
1地铁盾构施工对邻近桥梁桩基的影响
1.1地铁工程影响
1.1.1在竖直方向对比桩基与土壤,发现可将桩基视作一个刚形体。
1.1.2盾构施工过程中桥梁桩基形成的附属力,会随着土壤传递到桩基顶部,影响桩基及其底部的负荷能力,这就需要相关人员在工作开展中引发关注。
1.1.3地铁隧道施工会导致地层纵向迁移,从而减弱了对桥梁桩基垂直方向上的干扰力。
1.2隧道工程影响
1.2.1基底直径越大,桥梁桩基的硬度就越高,也会增加桩基横向变形效果,进而降低地铁盾构施工对桥梁桩基、基底造成的影响。
1.2.2地铁盾构施工会导致地铁附近的土壤横向迁移与变形,顺着隧道产生位移现象,桩基变形主要集中在桥拱位置。
1.2.3地铁盾构隧道施工会增加土层迁移深度与范围,桥梁地基底侧转变会随着深度的加深逐步减少,迅速恢复“0”值。
2地铁盾构施工对邻近桥梁桩基影响的防护措施
2.1桥梁桩基表型防护措施
在施工初期,工作人员需要依据自身阅历与工作经验,合理挑选施工指数,正确改善工程开展情况。在施工过程中,要依据实际的变形情况,改善盾构机械设备指数,降低其对附近桥梁桩基的干扰。桥梁桩基表型防护措施主要包括:掌控挖掘面,这也是地铁隧道施工中的核心步骤,此阶段需要采取有效措施,将土压值与工作压力维持在一定的范围内。不管土压值过大还是过小,均会影响隧道施工。一旦压力值超出规定范围,将会导致地面凸起,不仅影响美观还会增加交通事故发生的记录。若压力值较小,会导致地表沉降,影响地面交通结构。
2.2地铁盾构工程施工策略
2.2.1合理应用阻隔墙
在工程施工中阻隔墙防范技术得到了广泛应用,在施工过程要求具备一定的工作空间。在地铁施工过程中,是在挖掘过程中添加阻隔墙,其目的是为防止挖掘设备对地铁邻近桥梁的威胁与影响,在桩基与隧道之间增加一道阻隔墙。在实际应用中,阻隔墙能够在地表、地下开展施工,借助密排打孔灌注桩,袖阀灌注浆等开展作用。
2.2.2科学应用桩基托换技术
针对陈旧的桩基需要及时将其替换,将新桩基作为地铁隧道上层构造物的负荷桩,促使桩基与工程地基基底构成全新的桩基系统,两者相互协作,共同承受上层荷载力,不断完善与优化原本的地铁工程地基应力,确保将桥梁下沉掌控在合理范围内。在地铁盾构施工中常用的桩基托换技术主要包括:桩基转变层技术、张继负压板技术。
2.2.3提升土地牢固度
提升土地牢固度技术主要包括:喷射搅拌与化学注浆。喷射搅拌是借助桩基附近土壤的硬度,提升附近土壤的健全性,全面降低地铁施工过程中对周围桥梁桩基的干扰。化学注浆,是针对土壤开展相应的化学灌浆,提升土壤的硬度与刚性,以此降低地铁施工对周围桥梁桩基的影响。比如:在某地铁工程地质状况监测过程中,工作人员在邻近桥梁与隧道位置基础上,构建相应的有限元分析软件模型,依次开展模拟运算,强化袖阀注浆的牢固性,更好的开展各项防范工作。在运算数值基础上,判断是否采取加固手段。针对隧道附近地层与桥桩变形较大的情况,经过对比之后,选择袖阀注浆加固手段,经过应用之后,未发现变形,应用效果显著。
2.3盾构施工现场监测工作
在地铁盾构施工中,对邻近桥墩的影响较大,因此必须要深入分析桥墩掘进施工得到的监测数据,计算、分析地层沉降数据[1]。在实际工程案例基础上,设计相应的监测案例,计算出邻近桥梁的累计沉降量,合理安排相应的工作。就实际情况而言,在地铁盾构施工过程中,只有强化现场监测工作,完善管理制度,更新管理理念,才可确保地铁盾构施工工作的有序开展。
3实用案例
以某城市地铁某一区间隧道为例,隧道埋深范围为9.87~14.0m,隧道区间全场为800m,此区间中间设置有一处联络通道。采取盾构施工手段,以掘进的方式从侧面的桥墩基础穿过,这无疑会对桥墩产生影响,使得沉降情况发生,严重的话还会导致桥体倾斜[2]。针对这类情况,在盾构施工过程中,必须要强化现场检测,同时采取有效的防控措施,主要包括:
3.1加固袖阀管注浆,保障隧道与高架桥之间水泥土的稳定性
在案例中,掘进工程施工前,在桥墩周围预埋10~15根袖阀管,在隧道与高架桥桩基之间的区域内开展注浆加固施工,现场施工的注浆浆液为42.5级以上的普通硅酸盐水泥,在桥墩周边1.5m位置预埋袖阀管,注浆深度为隧道管底下3.5m以上。
3.2现场注浆时,袖阀管加固深度为底部3.50m位置。水泥注浆必须要与42.5级的水玻璃双液注浆一致。
3.3减小掘进过程对周围桩基、土地的影响
依据实际情况,合理调整盾构掘进参数,强化同步注浆与二次补浆,提升施工检测效率。在地铁盾构施工经过桥墩时,需要强化地下水的关注,避免出现超挖现象,保障上部桥梁使用的安全性[3]。就地铁盾构施工的桥墩,需要强化盾构正面压力,采取合理的控制手段,合理调整盾构掘进参数,避免出现土压力波动较大的情况。在盾构掘进期间,应当保证材料配比的科学性,开展同步注浆,在推进环节需要将注浆量控制在1.4~1.6倍,注浆量为5.03~7.81m3。
3.4设计专门的监测方案
监测点布置应当依据监测方案、工程图纸,在相关资料的基础上,合理布设地表监控点,划分为桥墩、隧道轴线、地表三部分。
3.5分析盾构施工现场监测工作
最终结果显示,在地铁盾构施工过程中,强化邻近桥梁桩基的防护,可保障施工的有序性,避免地铁施工对周围桥梁的影响[4]。在数值模拟软件基础上,高架桥桥墩最大沉降量为14.78mm,现场桥墩最大沉降量为13.89mm。数值模拟计算结果,监测数据计算结果得到的桥墩倾斜度较小,本文现场计算出的倾斜度为0.31%,在允许数值范围内。
结束语
综上所述,在地铁施工过程中,一旦掌控不合理,将会导致邻近桥梁、建筑物下降,使得道路大面积沉降、变形,这些问题会严重影响周边人们的生活,无法将地铁施工的作用发挥出来。地铁盾构施工过程中,应当合理分析对周围桥梁桩基造成的影响,依据实际情况,制定有效的应对措施,加速我国轨道交通行业的发展。
参考文献:
[1]李波.地铁盾构施工与隔离桩施工对既有桥梁桩基影响的对比分析[J].中国水运(下半月),2014,14(03):275-277.
[2]许越.地铁盾构下穿桥梁桩基安全性分析[J].广东交通职业技术学院学报,2018,17(01):23-28+53.
[3]王伟,钟启凯,陈益,吴慧林,关章磊.地铁盾构施工对隧道间大直径桩基变形的影响研究[J].建筑施工,2018,40(08):1458-1461.
[4]宫全美,张润来,余杰,周顺华.桩底盾构施工引起的桩基承载力损失计算[J].同济大学学报(自然科学版),2018(10):1384-1391.