引言

近年來(lái)各大城市迅速發(fā)展的地鐵建設(shè)對(duì)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩解交通壓力做出了一定的貢獻(xiàn)，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(shí)施工階段，不可避免的會(huì)對(duì)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(huì)對(duì)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(duì)既有橋梁變形的影響，需要加大對(duì)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(shí)，需要采取一定的措施，對(duì)既有橋梁進(jìn)行加固改造，確保在城市地鐵隧道施工過(guò)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(yùn)營(yíng)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(jiǎn)支T梁，在每跨橫向布置8片梁，在每?jī)善褐g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(gè)鋼筋混凝土T形蓋梁。詳細(xì)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(huì)穿過(guò)既有橋梁的基礎(chǔ)，將會(huì)對(duì)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(yán)重的變形。

2 城市地鐵隧道施工對(duì)既有橋梁的影響分析

地鐵隧道施工會(huì)對(duì)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(guò)程中，必然會(huì)對(duì)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(huì)使橋梁出現(xiàn)不均勻的沉降?？墒?，隨著不均勻沉降的加大，會(huì)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(shí)，將會(huì)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(guò)程，需要對(duì)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(jì)沉降量與差異沉降量?jī)身?xiàng)進(jìn)行綜合控制。

在本工程中，由于隧道方向正好穿過(guò)基礎(chǔ)，因此，必須對(duì)橋梁的基礎(chǔ)進(jìn)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(duì)既有橋梁基礎(chǔ)的變形控制技術(shù)術(shù)語(yǔ)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(duì)變形較大區(qū)域進(jìn)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(guò)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(zhǎng)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(guò)程中，150t履帶起重機(jī)配備150千瓦振動(dòng)錘樁前鋼套管程序設(shè)計(jì)建設(shè)。進(jìn)行拔除既有橋梁樁基礎(chǔ)的過(guò)程中，應(yīng)盡量減少對(duì)樁基礎(chǔ)周圍的土壤結(jié)構(gòu)擾動(dòng)，當(dāng)樁基礎(chǔ)局部出現(xiàn)凸樁現(xiàn)象時(shí)，需要對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)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(jìn)行均勻的壓實(shí)，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(méi)有進(jìn)行有效地樁孔回填壓實(shí)操作，可能形成滲流路徑，造成潛在的安全問(wèn)題在一定程度上對(duì)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(tái)拆除時(shí)，這樣將會(huì)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(shí)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(tái)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(tái)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(jìn)施工時(shí)，需要在孔內(nèi)有充足的護(hù)壁泥漿，確保鉆孔機(jī)鉆進(jìn)過(guò)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(jī)鉆進(jìn)施工過(guò)程中，需要確保鉆機(jī)維持一定的鉆進(jìn)速度，在鉆孔達(dá)到一定深度時(shí)，提高鉆機(jī)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(shí)，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(jī)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(wèn)題，要時(shí)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(jìn)行，中間不得停止，減少塌孔問(wèn)題的發(fā)生。

3.4 新樁基的檢查驗(yàn)收

通常在橋梁施工中，樁基的施工質(zhì)量對(duì)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(guò)程中，存現(xiàn)一些施工問(wèn)題，影響樁基的質(zhì)量。

(1)樁傾斜度檢查。樁傾斜度過(guò)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(jì)要求范圍，樁基施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)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(yán)重的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象將會(huì)嚴(yán)重影響其它后續(xù)的施工工序，進(jìn)而降低施工進(jìn)度。(3)灌注樁頂標(biāo)高。也是樁基施工過(guò)程中常見的問(wèn)題，將會(huì)影響到整個(gè)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(shí)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(shí)標(biāo)頂高度達(dá)到設(shè)計(jì)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(duì)既有橋梁基礎(chǔ)加固處理并做好并做好監(jiān)測(cè)預(yù)警，舊橋拆除，應(yīng)采取合理的方案進(jìn)行拔除舊樁，并要對(duì)樁孔進(jìn)行嚴(yán)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(jìn)行檢測(cè)基樁的各項(xiàng)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。

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