桥桩施工对邻近既有地铁隧道影响研究

乔鹏飞 徐盛

摘 要：随着我国经济的快速发展，国家越来越重视桥桩施工各项工作的开展。但高架桥与地铁隧道建设过程中，不可避免的会出现两者互相影响的问题。在既有地铁隧道附近进行桥梁桩基施工，势必对既有地铁隧道产生不利影响，情况严重时可导致地铁隧道结构破坏，甚至造成大量人员伤亡和重大财产损失。为进一步明确桥桩施工对地铁隧道的影响，需要根据实际情况了解当前城市地铁修建情况，明确桥桩施工潜在的施工风险点，以城市结构作为基本切入要素，确保桥桩施工不会对现有的设施设备造成重大损害。因此本文主要针对桥桩施工对邻近既有地铁隧道影响进行简要分析，并提出合理化建议。

关键词：桥桩施工;邻近既有地铁隧道;影响

中图分类号：U445.551;U231 文献标识码：A

0 前言

随着城市公共基础设施规模的扩大，各大城市在桥桩施工中常常会遇到邻近存在既有地铁隧道的情况，这要求施工单位不仅仅需要确保桥桩工程施工中的桥梁施工质量以及工作人员的安全性，还需确保不会对既有地铁隧道正常运行造成伤害，确保二者之间的双向质量保证。在这种特殊的社会背景下，需要从施工技术以及工程管理等各个方面进行优化，有效规避某些桥桩工程施工对地铁隧道的稳定性影响，以保证整体工程施工质量为最终目的。

1 桥桩施工对地铁隧道的影响

1.1 对隧道地基的影响

在桥桩工程施工中，传统的工程施工方式势必会对周边地区的地基岩石造成重大影响，直接影响到岩石结构的稳定性以及牢靠性，甚至会对地铁隧道的地基造成潜在威胁，影响到整个地铁隧道安全以及质量。大多数隧道工程施工则是应用浅埋暗挖的方式，这与桥梁工程施工模式存在差异。如果没有重视这方面的内容，一旦地基出现沉降，地铁隧道的地基也会随着岩石层面下降，这对地铁工程施工有着重大负面影响，甚至会降低工程施工内部应力，使得周围桩基出现明显形变。在桥桩施工埋深越来越深时，基桩的形变部位也会随之下降，此时顶端的约束力并不大，但会加大对桩基的挤压，减小桩基形变概率[1]。

1.2 对地表的影响

在桥桩工程施工中，桥梁工程施工会对地表造成重大影响，甚至会直接影响到邻近的地铁隧道的质量以及稳定运行。由于地铁隧道工程的建设结构低于地质以及地表层面，若是对其地表的变化缺乏影响会直接影响到后续的邻近隧道安全性。施工过程中由于不断应用大型设备对其进行开挖处理，会直接对地质结构的稳定性造成重大不利影响，使得地质结构过于脆弱，结构对气候等抵抗能力小，一旦出现降雨或者地下水浸泡会直接导致地铁隧道地基的周边区域出现明显性的沉降，甚至在工程施工结束之后整体地层结构出现明显的沉降[2]，对桥桩结构以及隧道施工的稳定性造成严重影响。由于地表沉降严重区域在于隧道的顶端位置，若是未对其实际情况做好着重重视，会直接导致地质出现差异。

2 优化桥桩施工对地铁影响的举措

2.1 选择最优的施工工艺

在桥桩工程施工中，势必要选择不同类别的施工技术做好工程施工，选择合理的软件做好地质测量工作，规避某一些意外地质情况对其造成的影响。在新时代背景下，为进一步降低隧道施工所造成的损害，要优化施工技术，实现对周边施工环境的详细分析以及核实。以当前的施工情况可知，技术方面可选择环形开挖施工技术，利用该技术对桥桩工程进行施工，规避其对隧道工程的扰动影响，不会引发过多的地表层面的变形情况，且该项技术有着比较明显的特征，即为施工操作比较便捷，可直接降低工程施工成本，减少某一些资源的浪费[3]，将其直接应用于桥桩施工中会减少其对隧道工程所造成的二次损害。

2.2 做好施工地层的加固工作

在桥桩工程施工中，可及时做好施工地层的加固工程，確保施工区域的工作者安全性，也可保证施工不会对岩层土质造成巨大的干扰，可直接保证岩土的稳定结构，降低对周边区域隧道工程的伤害。采用桥桩地表与地层灌浆模式可直接提升周边区域的土质机构的稳定性，实现桩基与隧道之间的地表形变概率降低。往土质结构中直接灌浆，可使得土体结构的密实性增强，整个隧道周边的地质情况愈加稳定性和安全性，甚至可有效规避一系列的地质内部结构缝隙的延伸以及其他情况的出现，将地质的扰动整体范围控制在最小范围内，实现对临近桥桩的安全性与稳定性分析。

2.3 设置好对应的隔离墙

在桥桩工程施工中，要设置对应的隔离墙，这样可以避免地层过度开挖直接影响到整个层面结构上的应力，使得地层出现明显性的形变情况，使其对周边桩基造成损害。而在工程的施工中，需要依据当前施工情况做好考量，将地铁隧道的施工与桥梁桥桩隔离开，直接吸收隧道开挖中所释放出的应力，切断信息传递中的地层变形以及形变范围，使得桥桩地层结构趋于稳定性，降低隧道施工对桥桩的负面影响。工作者则对已经发现的问题进行监督整改，注意到工程施工设计图纸与现阶段的施工情况是否一致[4]，及时观察一些施工中潜在的安全风险隐患，定期或者不定期对工程施工工程进行部分检查，尽可能发现存在的问题，并快速解决问题。

2.4 明确当前的桥梁施工基本情况

在桥桩工程施工中，需要着重重视桥墩盖梁浇筑情况。一般来说，在墩柱顶会预留一些特定的空间，应用钢筋以及墩盖梁对其进行基础连接。桥墩的盖梁模板安装主要是采用钢模进行安装，在斜面或者转弯处不会安装模板，采用钢管或者木头来搭建对应的脚手架以及工作作业平台等相关基础新设施。在模板安装之后，需要及时对现场进行捆扎钢筋处理，安装对应侧模板。在工程浇筑期间，需要使用输送泵或者吊车将材料运用的模板内，在使用振捣棒对其进行震动密实处理，避免工程施工表面的蜂窝麻面现象，明确地面浇筑上的横坡度不会过于倾斜。另外，还需要对桥梁承载力以及尺寸进行测量，形成对应的报告，以期实现对桥桩和隧道之间的地质情况进行探测勘察，确定最优的施工技术，这样才可以采取最优的工程施工保护措施，实现对桥桩情况的综合评估。

2.5 做好桩基的施工组织

在桥桩工程施工中，需要根据实际情况做好桩基的托换处理，以便降低对邻近地铁隧道的损害。应用该种方式可直接利用桩基对桥桩的支撑性作用，使得桩基所承受的力量直接分担到新的结构中。值得注意的是，新桩基与旧桩基之间的形变应力可随之更改，这样在实际操作中可严格按照施工规范做好综合性的操作，以便规避一些潜在的桩基风险，规避一些潜在性的安全隐患的出现。邻近地铁隧道的大直径桥桩施工时采用全套管钻孔灌注桩施工（套管不拔除）对地铁影响较小，满足地铁隧道安全保护要求。全套管桩施工时上层土体位移较大，对埋深较浅的道床沉降产生较大的影响，而深层土体位移较小，对埋深较深的隧道影响较小。孔压对埋深较浅隧道的影响波动较大但恢复也较快，对埋深较深隧道的影响恢复较慢。在采用全套管桩施工且套管不拔除工况下，先施工近端桩再施工远端桩及跳开施工的方法更有利于控制施工过程中既有盾构隧道的变化。桥桩基础对城市地铁隧道设施影响主要与桩基础选型（桩径、桩间距、桩长等）、施工工法、桩基与城市轨道交通设施的相互空间关系、工程地质等因素有关。在保护等级要求較高时，应优先采用对周边环境影响较小的措施和参数，例如：保证桩基的有效桩长、采用非挤土的端承桩或摩擦端承桩，采用较大桩间距等有效保护方法。桥桩邻近地铁隧道施工风险分区：要求非挤土桩和挤土桩距离隧道的最小净距分别为3 m和15 m;隧道两侧40 m范围内构筑物建设应分区域对待;按距隧道的最小净距分为3 m和30 m两个区域分别对待。在实际工程中，应尽量避免邻近既有地铁隧道2.0D范围内存在施工扰动行为，最好是选择4.0D以外范围，以保证地铁结构的安全稳定。软弱土地区桥桩邻近既有地铁隧道施工应该注意以下几点：

（1）正式施工前应进行试成桩，且数量不少于3根;

（2）设计时应综合考虑地层情况、工程特点对桩基选型与施工工艺等关键环节进行专项方案撰写和专家论证;

（3）合理适用群桩阻挡效应，成桩顺序应遵循先近后远的原则;

（4）桥桩施工时，可采取钢套管护壁、增加泥浆比重、地基预加固、间隔跳开施工等措施减少成桩施工影响;

（5）合理采用或结合新型施工与防护技术，如全套管全回转成孔工艺和邻近地铁桥梁群桩承台无底钢套箱施工技术;

（6）成桩前应建立地铁隧道监测系统，实行成桩全过程信息化施工。

2.6 实现最优的结构顶升

在桥桩工程施工中，需要根据实际情况做好结构顶升工作。若是施工中对邻近的地铁隧道造成一些影响，首先需要做好桩基的加固工作，实现对桥桩结构上端的顶升处理，适当的增添墩台的高度，对其进行加高处理，使得地铁隧道的结构趋于稳定性，确保整个结构的优化，不会因为某一些小问题而导致桥梁施工被阻碍，甚至出现停工情况。

3 结束语

综上所述，现阶段国家越来越重视桥桩施工各项工作的开展。为进一步明确桥桩施工对地铁隧道的影响，需要明确桥梁施工对城市发展的重要性。由于桥桩施工在城市基础设施施工中作用性极大，故在实际施工时需要注重对其他类别建筑物的有效保护，首先对邻近区域的地铁工程做好情况熟知，结合当前施工情况以及地质情况做好分析，选择合理的施工技术，制定有效的管控方案，确保损害发生之后可被有效处理掉，规避施工中潜在的风险点，实现桥梁施工的安全性，确保桥桩施工下的高质量。

参考文献：

[1]赵焕，郭丹烽，张雄健，等.桥桩施工对邻近既有地铁隧道影响研究[J].市政技术，2020（6）：154-159+164.

[2]田晓艳，谷拴成.地铁隧道对邻近既有桥桩影响及施工方法优化[J].城市轨道交通研究，2017（20）：127-131.

[3]叶晶晶.地铁隧道对邻近既有桥桩影响及施工方法优化[J].名城绘，2019（9）：1.

[4]杨赢，郭树海，曹牧，等.桥梁桩基施工对邻近地铁隧道的影响分析[J].绍兴文理学院学报（自然科学），2018

（2）：88-92+106.