临近地铁桥梁桩基施工技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2024-04-30
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临近地铁桥梁桩基施工技术探讨

冯远鹏

(广州市高速公路有限公司,广东广州,510000)

摘要:随着城市发展和土地资源集约利用的需要,桥梁工程、市政路和地铁廊道共享的立体交通越来越普遍,本文以广州新白云国际机场第二高速公路和广州地铁3号线共线段为例,总结了施工经验,可为后续类似项目提供参考。


1 工程概况

广州新白云国际机场第二高速公路南段工程国道G106高架2号特大桥全长1782.5m,与运营中地铁3号线北延段人和至嘉禾望岗段落共线,共线段桩基共计213根,桩径为Ф1.8m、Ф2.2m、Ф2.5m、Ф2.8m四种类型。其中1#-16#墩与国道106快速化改造工程共墩。人和~龙归区间隧道上边线覆土厚度为 5.4~20.2m,龙归车站顶板上方覆土厚度为 3~10.4m,龙归~嘉禾望岗区间隧道上边线覆土厚度 10.2~15.4m。

桥梁部分桩基距地铁隧道距离较近,位于地下工程(车站、隧道等)结构外边线3m内特别保护区,最小净距仅为2.3m。桩基施工时震动较大或采用挤土压力较大的钻孔方法均会对既有地铁隧道造成较大的扰动,影响隧道的结构安全及地铁线路的正常运行,安全风险很大,施工时需制定科学合理的施工方法及保证地铁正常运行、保证地铁隧道安全的措施。


2 临近地铁桩基施工方案

临近地铁范围内的桩基应避免过大振动,桩基施工须采用旋挖成孔,桩端及钢护筒应入岩面以下并低于地铁隧道结构底5m以上。在桩基施工期间应加强对盾构变形等方面的监测,确保地铁结构安全。

2.1 施工原则

在施工前,除常规对施工现场环境和邻近区域内的地上地下管线(高压线、管道、电缆)进行调查外,还应收集地铁3号线竣工图、地质等资料,复核实际地质情况与设计上的部分差别;并应针对地铁区间盾构隧道的结构现状开展相关调查和分析,严格复核桩基与地铁盾构隧道、地铁车站等地铁结构的位置关系,确保桩位的准确性;桩基础施工前应进行相应的地质超前钻孔,以进一步探明相应的工程地质情况。

本工程最大桩径为2.8m,桩长约35m~40m,根据现场施工要求,为尽量减小施工过程对周围土体及地铁结构的扰动,选用300kw、360kw两种型号的旋挖机施工桩基;选用静压打桩机施工钢护筒跟进。旋挖钻机操作由全液压系统控制,保证桩基垂直度、孔位、孔深、沉淀厚度等各项指标全部达到施工规范要求。

2.2 临近地铁桩基施工防护措施

为避免施工震动,需采用成孔后跟进钢护筒的施工工艺,对于离地铁较近桩基,桩基施工穿过砂层、淤泥层,成孔下放钢护筒之前,可能会因地质不稳定,出现塌孔,缩颈等情况,影响工程质量及地铁结构安全,因此在桩基施工前需对距离地铁结构很近的桩基采取预处理措施。

在临近地铁0~3.5m范围内的桩基,在施工前采用水泥搅拌桩进行预加固处理,改善地质不稳定性,保证施工过程安全顺利进行;预处理完成后正常开始桩基施工,并采用钢护筒跟进防护,钢护筒深度超过地铁隧道或地铁车站结构底部以下5m。在临近地铁3.5~20m范围内的桩基,采用钢护筒跟进防护,钢护筒深度超过地铁隧道或地铁车站结构底部以下5m。

水泥搅拌桩采用浆喷桩。采用单排Φ50cm深层水泥搅拌桩,桩间互相咬合10cm,如图2所示,搅拌桩原则上穿过覆盖层,处理深度约13-18m。



图1 搅拌桩预处理大样图

2.3 施工要点

1.对施工场地进行合理布置,地铁区间正上方区域内严禁堆土、存放钢筋、钻机等重物。

2.施工过程中需加强对近距离桩基施工过程控制,加强桩基护壁泥浆的质量控制,根据各桩位地质详勘资料,采取慢速、稳定钻进,根据不同底层配置泥浆等有效措施,确保钻孔及灌注期间护壁效果,以避免桩基成孔阶段发生塌孔事故,保障地铁结构安全。

3.桩基施工期间做好施工控制测量,防止桩位超过地铁三号线北延段警戒线,当钻进到地铁结构层时,减缓钻进速度,同时做好相应的监控量测工作。

4.施工前应编制完善的应急预案,当地铁三号线北延段变形监测数据超过警戒值后,立即停止施工,撤出施工人员机械,严禁重型机械靠近。对正在施工的桩位进行灰土回填处理。

5.与地铁公司建立日常联系机制,施工期间应加强与地铁公司的联系沟通,同时成立专门的应急小组,专门针对地铁三号线北延段在施工期间可能出现的问题进行研究处理。

4 结论

本文根据机场第二高速南段工程临近地铁桥梁工程桩基施工实际,介绍了桩基施工相关技术和地铁监控技术,可为相关工程提供参考。

5 参考文献

[1]张志强,何川. 深圳地铁隧道邻接桩基施工力学行为研究[J]. 岩土工程学报(2):204-207.

[2]闫庆生. 桥梁桩基临近既有地铁线施工技术研究[J]. 铁道建筑技术, 2018(4):70-72,109.

[3]乔丽平. 地铁安保区桩基施工对临近地铁隧道的影响分析[J]. 土工基础, 2018, 32(2):5.

作者简介:冯远鹏(1992-),男,汉族,江西九江人,硕士,路桥工程师,从事高速公路建设管理工作。