地铁建设中桩基托换技术的应用分析

地铁建设中桩基托换技术的应用分析

发表时间：2018-10-16T16:29:39.080Z 来源：《防护工程》2018年第11期作者：吴罡令[导读] 桩基托换施工技术的应用是比较重要的一个基本内容，做好桩基托换施工处理的难度比较大，需要注意的要点内容比较多，应该引起充分关注。本文就重点围绕着地铁建设中桩基托换技术的应用进行了简要的分析论述。吴罡令

中铁十一局集团城市轨道工程有限公司湖北武汉 430070摘要：地铁工程项目施工建设已经成为了当前很多城市发展的重要一环，其能够较好缓解当前越来越突出的交通压力，需要切实做好地铁工程项目的有效施工建设。在地铁建设落实过程中，桩基托换施工技术的应用是比较重要的一个基本内容，做好桩基托换施工处理的难度比较大，需要注意的要点内容比较多，应该引起充分关注。本文就重点围绕着地铁建设中桩基托换技术的应用进行了简要的分析论述。关键词：地铁建设；桩基托换；应用分析引言

随着当前我国各个城市的不断发展交通拥堵问题越来越凸显，尤其是对于一些大型城市，该问题的有效解决必须要引起足够重视。结合交通拥堵问题的处理，地铁项目的有效施工建设是比较重要的一个解决路径，其能够有效提升交通运输量，具备快捷、高效、安全、舒适等多种优势条件，已经为了未来很多城市发展的重要方向。具体到地铁项目施工建设的落实中，基础结构的稳定性是比较核心的重要条件，其中涉及到的各类施工技术手段也就需要进行严格把关尤其是对于桩基托换技术等核心环节，必须要进行详细规范控制，人口的增多增加了路面交通压力。为此，许多城市开始利用地下资源，通过建设地铁来缓解地面的交通紧张状况。在地铁建设过程中，若地铁建设所处位置的地面上有建筑物，则需要对原有建筑物的基础进行托换处理。目前我国地面建筑高度逐渐升高，这提高了对桩基托换技术的要求。因此，如何提高桩基托换技术水平并将其有效应用到地铁建设中，是目前我国地铁建设队伍所要研究的重点。 1地铁建设中桩基托换技术类型

1.1桩基托换技术概述

对于地铁建设中桩基托换技术手段的有效落实其可以说是比较核心的一个处理方式，综合运用桩基托换技术能够较好提升整体施工效率，尤其是在城区内建筑物较为密集的区域其原有的地基结构必然会和地铁项目的施工建设产生明显关联，为了更好促使地铁项目能够在不改变原有线路的基础上实现有序施工，就必须要切实围绕着桩基托换技术手段进行处理，促使其体现出理想的规范性，能够发挥较强的支撑作用效果。结合当前地铁建设中桩基托换技术手段的运用，其因为面临的施工对象比较复杂，涉及到的专业类别也比较多，技术要求较高，进而也就加大了施工操作的难度，需要促使托换梁能够和原有建筑物的柱结构有效连接，进而再利用托换柱进行承载，综合提升整体基础结构稳定性效果。由此可见，桩基托换技术手段的运用需要切实围绕着荷载传递进行详细分析，促使其能够体现出较为理想的有序性和稳定性。

1.2主动托换技术和被动托换技术类型

主动托换技术指的是建筑团队在结构变形控制上具有主动权。主要是在建筑施工前，利用顶升装置对上部的荷载进行动态调整，然后对新建的桩基以及托换体系进行施压，以此来对变形的建筑结构进行部分消除。在此过程中，被托换桩会随着换梁一起上升，从而使上部建筑物的荷载转移到托换梁上，以避免新桩发生变形，将结构变形控制在最小范围内。被动托换技术是指在将原有桩基进行卸载时，建设地面上方原有建筑物的荷载会随着托换结构的变形而被动转移到新桩基上。在完成托换工作后，托换结构受上部荷载力影响而发生的变形是无法进行主动调控的。需要注意的是，当托换建筑物的荷载较小且对变形要求不高时，可以在切除托换桩之后，不采取其他的调节变形，而是将上部的荷载直接转换到新桩上。 2桩基托换技术的要点分析

2.1预顶、稳压和顶升技术

预顶技术在桩基托换中的应用较普遍，主要用来消除桩的初始变形。稳压封桩技术主要应用在静压桩托换中。顶升技术主要是应用在变形控制要求较为严格的建筑物中，一般顶升量为1～3mm。预顶及顶升技术一般采用的是分级加载、卸载，并且需要设置自锁千斤顶和钢管垫块安全装置。

2.2新旧界面连接技术

新旧界面连接指的就是托换结构与原结构的连接，结构形式包括柱齿槽加锚筋形式和凿毛加构造锚筋形式。前者适用于大轴力结构，后者适用于小轴力。一般在多层建筑情况下，适合采用凿毛加构造锚筋形式。

2.3断桩与切桩方法

在完成桩基托换后，一般需要将原桩与新托换结构的连接切断，普遍采用预顶及切割依次进行的方式，以便荷载转移到新结构中。对于侵入隧道的桩基，当隧道范围内的桩身为素混凝土时，可采用盾构切削；当为钢筋混凝土桩，钢筋直径＜12mm时可以切削，否则需要对其进行人工凿除。

2.4严格控制变形

在地铁建设中运用桩基托换技术还需要切实围绕着可能出现的变形问题进行严格控制，避免可能出现过大的变形威胁影响到整体结构的稳定性，尤其是对于原有的上部建筑物，更是需要进行充分关注，避免变形量超过了上部建筑物的允许范围。这也就需要确保上部荷载的转换能够较为合理，确保其能够形成较为理想的及时过渡，避免在托换桩以及托换梁的应用中出现有害变形问题。

2.5钢支架和吊扣轨施工

为了确保后续桩基托换的有效落实，还需要重点围绕着钢支架和吊扣轨进行合理配置，促使其能够对于地铁项目形成较为理想的稳定保障效果。在钢支架的处理中，微型嵌岩钢管群桩施工方式比较常见，能够有效提升稳定性和支撑能力；吊扣轨的施工处理一般选择吊扣轨的施工处理一般选择HH型型工字钢进行操作。 3地铁建设中桩基托换技术施工工艺

3.1工程概况

某城市地铁，正线全长 226. 788 km，设计速度为200 km/h。考虑该线对市区的影响，在起止里程DK165 +420—DK170 +920 区间内采用隧道方案穿越市区。该机场路隧道全长5 500 m，采用明挖顺作法施工。机场路隧道在 DK165 + 984. 25 处下穿西环联络线铁路桥，与铁路桥主跨边墩52#桥墩相干扰，与主跨中墩53#桥墩相邻，故需对 52#桥墩进行桩基托换处理、对 53#桥墩进行加固处理。既有铁路桥桩基托换与加固是本工程的重点和难点。

3.2托换方案

借鉴已有文献并结合现场实际情况，提出如下施工方案：铁路桥 52#墩采用桩基托换的方式进行处理，采用4 根直径 1. 5 m、长 30 m 的钻孔桩进行托换，桩端设置在基岩内。52#墩基顶以上墩柱部分采用植筋技术与托换梁连为整体，通过托换梁将被托换 52#墩荷载转换至托换桩上，再对桩周边2 m 范围内进行注浆加固处理。既有铁路桥桩基托换如图1 所示。

图1既有铁路桥桩基托换平面示意

3.3施工工艺

3.3.1钻孔桩施工

依据直径的不同，托换钻孔桩可分为φ800mm和φ1000mm两种。在进行桩基托换施工时，由于有些托换桩之间的间距过小，使得普通的钻机不能对其进行钻孔，这就需要及时对钻机钻杆及钻头进行改造，增加钻机的适用性。在施工过程中，若施工地区狭窄，可以改换小型的冲孔钻机进行钻孔，以此来提高钻孔桩施工效率，促进后续施工工序的进行。

3.3.2基坑支护以及开挖

基坑开挖的深度较深，而且容易受施工环境的限制，所以一般选择放坡分段分层开挖，采用人工开挖加上小型挖掘机开挖；安排足够的施工人员，尽快完成基坑的开挖工作，基坑支护一般选择钢板桩和旋喷桩共同进行支护的支护方式。

3.3.3新旧混凝土界面处理

首先，在旧混凝土表面进行凿毛，深度控制在1～2cm，柱凿毛深度需要控制在1cm内。在凿毛后，要将表面清洗干净，在新结构混凝土浇捣前四小时对其表面进行界面处理剂涂刷。然后再在梁与原桩咬合部分焊结钢筒，从而使其形成一个整体，在浇筑混凝土前，要在梁与承台的接触部位预埋好注浆管，便于后期补充注浆。

3.3.4托换梁施工

托换梁施工是桩基托换施工中的关键程序，因此，建筑团队必须要对其高度重视，具体的施工工艺流程图如图2。在托换梁施工过程中，建筑团队必须严格按照设计要求及标准规范来对托换梁钢筋进行加工与安装，每道工序环环相扣，必须有序进行。在进行托换梁浇筑时，要控制混凝土振捣的时间及强度，并要注意避免与钢筋发生碰撞。混凝土必须要连续浇筑，在浇筑完成后要进行洒水养护，确保混凝土表面长期处于湿润状态。

图2施工工艺流程

结语

综上所述，对于地铁建设工程项目的有效落实，桩基托换技术的应用可以说是比较核心的一点，为了更好提升桩基托换技术的实际应用价值，必须要把握好各个基本操作环节确保其施工能够较为规范可靠，避免形成不良威胁。日后，应继续在深基坑支护关键技术上，不断的提高技术的可靠性、可行性，应坚持在技术的综合运用方面，编制出健全的方案，从长远的层面来提高技术的效用。另一方面，地基施工的把控力度也要不断的增加，确保在技术的实施过程中，可以获得足够的支持，避免在未来造成严重的隐患。参考文献

[1]李永梅.地铁建设中桩基托换技术应用[J].科学与富，2016，6：833.