高速铁路桩板结构紧邻既有地铁隧道施工技术

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简介

新建沪杭铁路客运专线跨越上海轨道交通9号线盾构隧道段设计基础采用钻孔灌注桩，桩径800mm，桩长43m，在相邻两个地铁盾构中间钻孔，钻孔灌注桩与地铁隧道的净距为1.5m，横向布置4根，桩顶标高约为0.77m，高出盾构顶标高4.97m~5.75m，桩底标高超过既有盾构隧道底部约30m。钻孔桩顶部设置托梁，其高度为1.5m，宽为1.6m，长度为9.5m，托梁的底标高约为0.77m，托梁的纵向间距为10m，在4个托梁上设置高度为1m，宽度为4.4m，长度为30m的二块托板，两块托板形成上跨9号线3个盾构的路基板梁结构。根据本桥的特点，施工中形成和采用了以下关键技术： ⑴针对地铁隧道近距离钻孔灌注桩施工对周围土体微扰动的要求，本工程钻孔灌注桩施工通过取土成孔前预先旋入护壁钢套管，在护壁钢套管旋压到位后，采用泥浆护壁正循环工法取出钢套管内的土体进行成孔，最大程度地减小了钻孔灌注桩施工过程中的地层损失，达到了对近距离既有地铁隧道微扰动的目的； ⑵自主研发了钻孔灌注桩施工中的护壁钢套管，经济有效地防止了钻孔灌注桩施工时孔壁坍塌与缩径。通过在护壁钢套管底部设计的破土刀头，很大程度地减小了钢套管旋入土体时的阻力，满足了钢套管旋入过程中的下压力与扭矩； ⑶确定了护壁钢套管的旋入深度、群桩的施工顺序以及护壁套管钻孔灌注桩的施工工艺，最大限度地减小了桩板梁结构施工对既有地铁隧道的影响； ⑷通过选用合理的施工时机，并采用减小施工扰动相关措施，通过施工过程对隧道位移与变形进行动态监测与控制，最终使桩板梁结构施工过程中隧道的位移与变形控制在允许范围内，达到了很好的施工效果。综上所述，本工程所采用的护壁钢套管加工技术、护壁钢套管旋入技术、护壁钢套管施工工艺、地铁隧道位移变形动态监测与控制技术，构成了一套地铁隧道近距离钻孔灌注桩微扰动施工技术。该技术在沪杭铁路客运专线跨越上海轨道交通9号线盾构隧道的桩板梁结构施工中成功应用，取得了显著的社会、经济效益，填补了地铁隧道超近距离进行钻孔灌注桩施工的空白，具有广阔的推广应用前景。

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