引言

近年來各大城市迅速發(fā)展的地鐵建設(shè)對帶動經(jīng)濟發(fā)展緩解交通壓力做出了一定的貢獻，然而不可忽視的是在城市地下隧道與既有市政橋梁存在平面交叉時施工階段，不可避免的會對臨近的現(xiàn)狀橋梁產(chǎn)生一定程度的影響，若不注重質(zhì)量處理將會對橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)較大程度的變形，為了減少地鐵隧道施工對既有橋梁變形的影響，需要加大對既有橋梁變形控制的研究，當(dāng)既有橋梁基礎(chǔ)出現(xiàn)較大變形時，需要采取一定的措施，對既有橋梁進行加固改造，確保在城市地鐵隧道施工過程中既有橋梁的穩(wěn)定性。

1 工程的基本概述

某城市橋梁已經(jīng)運營25年，結(jié)構(gòu)構(gòu)造為左右兩幅三跨的鋼筋混凝土橋梁。橋梁的總跨度為45m，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制的鋼筋混凝土簡支T梁，在每跨橫向布置8片梁，在每兩片梁之間設(shè)有46cm現(xiàn)澆段。橋梁下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，橋墩結(jié)構(gòu)采用了鋼筋混凝土T形蓋梁的形式，且單幅橫向布置兩個鋼筋混凝土T形蓋梁。詳細的橋梁結(jié)構(gòu)布置如圖1、圖2所示。

圖1 橋梁立面示意圖(單位:cm)

圖2 橋梁橫斷面圖(單位:cm)

但是修建的城市地鐵隧道線路與既有橋梁的相互平行，則地鐵隧道施工必然會穿過既有橋梁的基礎(chǔ)，將會對既有橋梁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定程度的影響，甚至產(chǎn)生嚴重的變形。

2 城市地鐵隧道施工對既有橋梁的影響分析

地鐵隧道施工會對周圍的建筑產(chǎn)生明顯的影響，尤其現(xiàn)在地鐵線路多在路橋下面，這樣在隧道開挖過程中，必然會對橋梁的基礎(chǔ)周圍的土體的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的破壞，可能會使橋梁出現(xiàn)不均勻的沉降?？墒?，隨著不均勻沉降的加大，會使橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部部位的附加應(yīng)力，且附加應(yīng)力與不均勻沉降成正比例關(guān)系，當(dāng)附加應(yīng)力值增大到極限時，將會造成橋梁結(jié)構(gòu)的破壞，影響橋梁的使用性能。因此，在隧道開挖過程，需要對橋梁的基礎(chǔ)做允許沉降限定，在限定的范圍以內(nèi)，橋梁的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不受到影響。

橋梁基礎(chǔ)沉降允許限定應(yīng)遵循以下原則:由于基礎(chǔ)沉降，而使橋梁局部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加應(yīng)力不得超出規(guī)范規(guī)定的正常使用范圍;產(chǎn)生的沉降，不得造成橋梁通行能力下降，以及車輛行駛的舒適性，包括橋面平順、附屬設(shè)施等;各橋墩沉降量控制范圍可以利用累計沉降量與差異沉降量兩項進行綜合控制。

在本工程中，由于隧道方向正好穿過基礎(chǔ)，因此，必須對橋梁的基礎(chǔ)進行改建加固處理。

3 地鐵隧道施工中的既有橋梁變形控制技術(shù)

在地鐵隧道施工中對既有橋梁基礎(chǔ)的變形控制技術(shù)術(shù)語地鐵隧道施工中常見的現(xiàn)象，但是在本工程中隧道周圍存在許多條管線以及建筑物基礎(chǔ)，因此如何最大程度上確保在城市地鐵隧道施工中確保既有橋梁基礎(chǔ)的變形在容許范圍內(nèi)，則需要對變形較大區(qū)域進行改造加固。

3.1 阻礙隧道施工的舊樁拔除

在城市地鐵隧道修建施工過程中，需要將影響隧道施工的舊大橋樁基礎(chǔ)拔除。這座舊橋梁樁基工程為鋼筋混凝土灌注樁，樁的長度有兩種基本形式的26米、30米，兩種類型的樁直徑0.8米。在老橋的樁拔除過程中，150t履帶起重機配備150千瓦振動錘樁前鋼套管程序設(shè)計建設(shè)。進行拔除既有橋梁樁基礎(chǔ)的過程中，應(yīng)盡量減少對樁基礎(chǔ)周圍的土壤結(jié)構(gòu)擾動，當(dāng)樁基礎(chǔ)局部出現(xiàn)凸樁現(xiàn)象時，需要對樁基礎(chǔ)進行鉆孔操作，最大限度的減少樁的摩擦力。切除后的樁基礎(chǔ)，用充填土回填，可以選擇使用粘土和添加一定比例的石灰和粉煤灰的比例均勻充填，并進行均勻的壓實，確保隧道施工的穩(wěn)定性。由于新老的位置和拔除樁基礎(chǔ)距離很短，通常主要使用樁側(cè)摩擦阻力承擔(dān)樁的承載力，或?qū)εf樁后拉。如果在樁基礎(chǔ)拔除后沒有進行有效地樁孔回填壓實操作，可能形成滲流路徑，造成潛在的安全問題在一定程度上對地鐵隧道的穩(wěn)定性，從而削弱了該橋梁的穩(wěn)定狀態(tài)，所以確保樁孔的密度和防水功能。

3.2 老橋蓋梁的加固處理

若在地鐵隧道施工中，需要將既有橋梁的蓋梁以及承臺拆除時，這樣將會改變蓋梁的受力體系成為懸臂梁，所以為了保障在蓋梁拆除時既有橋梁剩余部分的穩(wěn)定性，在橋梁樁基礎(chǔ)拔除施工前，需要在承臺與蓋梁之間澆筑混凝土支撐立柱，且立柱的縱筋應(yīng)該合理有效的植入到舊橋的蓋梁和承臺深度大于30cm中，從而確保了拔除樁基后橋梁的穩(wěn)定性。

3.3 新樁基的施工

在既有橋梁新樁基礎(chǔ)的鉆進施工時，需要在孔內(nèi)有充足的護壁泥漿，確保鉆孔機鉆進過程中孔壁的穩(wěn)定性，再開啟泥漿泵和轉(zhuǎn)盤。在樁基鉆孔機鉆進施工過程中，需要確保鉆機維持一定的鉆進速度，在鉆孔達到一定深度時，提高鉆機的速度，維持在中速內(nèi)。此外，為了避免鉆孔中發(fā)生偏孔、塌孔、縮孔等事故，鉆孔中應(yīng)注意以下幾方面:

開始鉆孔時，一定要根據(jù)地質(zhì)的基本情況，綜合考慮鉆取速度，控制鉆機的速度、調(diào)整泥漿稠度，這樣很大程度上就減少偏孔、卡鉆等現(xiàn)象的發(fā)生。在鉆孔中，為了防止發(fā)生塌孔問題，要時刻保持孔內(nèi)外的泥漿濃度及水位差在一定的程度內(nèi)。鉆孔應(yīng)持續(xù)進行，中間不得停止，減少塌孔問題的發(fā)生。

3.4 新樁基的檢查驗收

通常在橋梁施工中，樁基的施工質(zhì)量對橋梁的穩(wěn)定性能起著決定向的作用，但是往往在樁基的施工過程中，存現(xiàn)一些施工問題，影響樁基的質(zhì)量。

(1)樁傾斜度檢查。樁傾斜度過大指的是混凝土灌注施工完成后的樁基的傾斜度超出施工設(shè)計要求范圍，樁基施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。(2)樁基是否完整。樁基施工出現(xiàn)部分裂開或者斷開的現(xiàn)象。斷樁是樁基施工中比較嚴重的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象將會嚴重影響其它后續(xù)的施工工序，進而降低施工進度。(3)灌注樁頂標(biāo)高。也是樁基施工過程中常見的問題，將會影響到整個道橋樁基施工質(zhì)量。引起灌注樁標(biāo)高不足的主要原因是施工時浮漿層較厚，在鑿除以后出現(xiàn)樁頂?shù)臉?biāo)高不足。因而，即使施工時標(biāo)頂高度達到設(shè)計的高度，但挖鑿后使得樁基高度減小，從而導(dǎo)致樁頂高不滿足要求。

4 結(jié)論

綜上所述，城市地鐵隧道施工下穿既有橋梁基礎(chǔ)產(chǎn)生的變形影響需要對既有橋梁基礎(chǔ)加固處理并做好并做好監(jiān)測預(yù)警，舊橋拆除，應(yīng)采取合理的方案進行拔除舊樁，并要對樁孔進行嚴格的處理，增加新樁的豎向摩阻力，減少樁基的沉降，避免在隧道施工中出現(xiàn)滲水通道，減少水土的流失，減小新橋的不均勻沉降。此外，處于復(fù)雜地質(zhì)條件下的樁基施工，可以結(jié)合采用超聲波進行檢測基樁的各項指標(biāo)是否滿足要求，從而確保橋梁的穩(wěn)定性，以及隧道施工的順利開展。

[1]王博，張保圓.地鐵隧道施工對既有橋梁變形控制技術(shù)研究[J].鐵道建筑.2011(02).

[2]梁韻，譚忠盛，李健，王云龍.地鐵下穿既有線和擴大基礎(chǔ)橋梁施工方案研究[J].現(xiàn)代隧道技術(shù).2011(01).