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摘要：进入新世纪以来，我们国家在隧道挖掘方面得到了前所未有的发展。在进行明挖隧道下穿既有桥梁施工时，经常对既有桥梁的桩基结构造成诸多干扰，影响桥梁安全性能和隧道施工进度，但可借助桩基托换的办法，使得明挖隧道可以顺利通过桥梁桩基，同时确保桥梁正常运营及结构安全可靠。本篇文章结合施工过程中桩基托换的成功经验，对相关的施工作业技术和关键方面进行了简介，希望可以给同行提供借鉴。
关键词：隧道下穿；工程监测；体系转换；桩基托换；预压
一、前言
随着我国经济不断增长，城市交通正在愈来愈快的发展，快速交通设施的线位同既有建筑物之间的干扰也越之严重。在进行工程施工时，有效利用桩基托换的施工方案，便可使明挖隧道掘进顺利通过既有桥梁桩基，给今后的明挖隧道下穿既有桥梁桩基施工积攒非常良好的基础。
二、桩基托换施工要点
1、桩基托换施工过程中通常会发生地面道路交通难以疏解、存在较大的安全隐患；整体转换工艺相对较为复杂、施工时间紧张；所以，我们必须要采取一切安全防范措施，确保安全方面没有闪失。
2、桩基托换施工时在某些关键道路的最先以及最后的作业顺序没有搭接的时间，所以我们需要确保关键作业步骤无法形成平行流水施工，需要实施托换作业，进行降水井作业、托换桩施工等重点作业程序。
3、桩基托换施工作业中桥梁托换桩轴力通常较大，这就使得桥梁控制形变的要求较为关键，桩基托换施工过程中要特别注意大轴力体系转换施工的进行。
4、如何降低隧道作业对托换桩变形过程的影响。托换桩基的桥梁依然会在桩基托换工程施工时发挥作用。此时，如果车流量比较多，则必然会给体系转换工程作业带来更大的不利影响。
三、桩基托换施工方法
1、托换施工方案确定及原理
对桥梁桩基托换时主要采用主动托换的施工方案，其施工原理为：在托换梁及托换桩帽节点处安设数台千斤顶进行负载施加，并采取自锁装置进行预压后锁定，将托换梁的绝大多数的沉降借助千斤顶预压实现，从而有效的抵消托换桩沉降形变对整个托换施工产生不利的作用，最终可以完成全部的转换作业。
2、桩基托换主要施工步骤
第一步：针对托换桥梁开展工程施工前期的质量检查，建造相关的环境和工程施工监测平台；
第二步：工程施工过程中对隧道围护桩及托换桩施工；
第三步：在托换梁基坑之外设置围护装置，开挖托换梁和桩帽基坑并进行必要的安全防护；
第四步：对托换桩进行桩体质量检测并施工托换桩帽；
第五步：对桥梁墩柱位置的植筋和界面进行必要的预处理，进行托换大梁工程施工；
第六步：借助千斤顶和自锁装置对托换梁及托换桩进行预顶，从而进行体系转换施工；
第七是切断托换梁下部桥梁桩基，并进行托换梁与桩帽空隙处混凝土浇筑。
3、桥梁桩基托换施工准备
在托换施工前制定详细的施工方案和安全方案，确定施工现场的管理措施，所有参建人员开展必要的岗位培训辅导，并对工程施工的关键环节和科研难点等方面需要特别注意。在开始施工作业前，需要由业主、监理、质量监督等相关部门对既有桥梁的实际情况实施调研考察。
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在进行施工施工时需要对现有的桥梁影响完全消失后实施必要的复查工作，从而可以掌握桩基托换工程施工和隧道施工过程对桥梁各个方面的影响；针对工程施工可能影响区域中的桥梁结构、管线等需要设置必要的监控装置，从而可以实时的掌握施工作业的实际情况。
4、桥梁桩基托换施工
在进行托换桩工程施工时，需要考虑到既有桥梁底端净空的实际情况，结合冲击钻机进行作业。对于托换桩工程施工需要留有合理数目的钢筋计，从而可以实时掌握桩基在托换施工时内力大小改变情况。在进行托换桩工程施工时，需要特别控制桩基桩底沉渣厚度，避免在顶升作业时候，桩基出现较大沉降发生的情况。通过计算并在托梁和桩帽中间放置数台千斤顶施加足够的负荷，按照设计要求进行预应力施加，并科学有效的使用分级开展的办法，避免由于托换梁刚度过小而发生桥梁出现较大沉降的情况；除此之外，借助千斤顶进行负荷加载，可以减小甚至避免托换新桩发生的沉降，并可靠的降低整个托换体系形变的大小，从而可以使得顶端结构的荷载变换到托换桩承担，最终可以实现整个体系转换施工顺利进行。
5、工程监测、数据处理、托换梁与桩帽有效连接
在桥梁托换体系施工全部结束后，针对托换体系施工设施进行多方面监测作业，从而使得监测数据可以符合设计的要求，并对千斤顶和安全自锁方面进行稳定校验作业。在所有的测量数据符合设计和安全规定后，方可实施既有桩基切桩作业施工。通常切桩断口应该留在托换梁底端0.5米位置，借助人工作业风镐截除的办法，从表面到内部进行逐层剥离作业，每层剥离作业的深度不超过10厘米。在托换桥梁校验及桥梁桩基托换施工均施工完毕之后，根据桥梁托换工程施工开展前的校验结论和设计相关规定，针对既有桥的情况开展最终的核查工作。
四、桩基托换工程的监测及其信息化作业
桩基托换工程作业具有工序非常复杂的特点，而且工程施工的每一步如果出现麻痹大意均可能导致不可估量的后果，因此我们应该在全部托换工程施工中实现信息化工程作业。桩基托换工程施工的信息化包括以下多方面：
（1）需要掌握桩基托换工程作业的安全和质量控制关键环节以及主要步骤，完善工程施工的所有工序，改善作业工艺，制定信息化工程作业的软件基础；
（2）需要借助于有效的现代传感器，进行数据的有效采集并对其进行科学分析研究，制定出完整的工程作业监控装置；
（3）需要借助于信息化工程作业的方法，对工程作业进行科学合理有效的指导，在托换作业的每个环节实施数据的获取和分析，一旦分析出问题就需要立即对相关的加载参数实施合理的改善。借助于科学有效的信息化工程作业，可以有助于桥梁托换作业能够符合相关的设计规定，并保证工程作业的质量可靠。
五、总结
国内已有诸多桩基托换的成功经验，对桩基托换施工给出一些建议：首先控制好托换桩沉降量，在进行托换桩工程施工时必须严格控制孔底沉渣厚度，防止预顶过程中发生新桩沉降情况；其次是桩基托换施工时保证托换桩的位置尽可能远离托换基础装置，放置由于托换新桩工程施工对托换基础附近的土体带来较大的扰动，进而使得托换基础产生较严重的沉降；再次是桩基托换过程中需要严格的把控好隧道开挖作业过程中的土体侧向运动情况，尽可能的避免土体侧压力给托换桥梁带来不利的作用；最后是在顶升作业过程中，要特别关注分级加载的情况，根据工程作业设计情况，选择科学有效的加载分级。对于千斤顶调节方面，需要做好细节方面的控制，从而确保符合预控情况，最终可以顺利完成桩基托换作业。
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论文作者:米少辉
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/6/29
标签：桩基论文; 作业论文; 桥梁论文; 工程施工论文; 隧道论文; 工程论文; 千斤顶论文; 《基层建设》2016年5期论文;