地鐵盾構(gòu)施工對鄰近橋梁樁基的影響及防護(hù)研究

劉勇

【摘 要】近幾十年來，人們在快速發(fā)展境界的時候也造成了許多的環(huán)境問題。在國際社會上，世界各國人民的環(huán)境意識都在普遍加強(qiáng)，著重表現(xiàn)在衣食住行各個方面。在出行方面，人們越來越喜歡選擇新型的出行交通方式地鐵來作為日常的出行工具，因為地鐵與傳統(tǒng)的交通工具汽車等相比，更環(huán)保更方便更快捷。地鐵的諸多優(yōu)點是其受廣大市民青睞的重要原因之一，本文的旨意是深入分析地鐵的盾構(gòu)技術(shù)以及它對鄰近樁基有何影響。

【關(guān)鍵詞】地鐵盾構(gòu)技術(shù);鄰近橋梁樁基;影響;防護(hù)研究

盾構(gòu)技術(shù)是地鐵建造施工時廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)，這種技術(shù)具有諸多優(yōu)點因此才能夠被大幅度應(yīng)用，但是這種技術(shù)也有一定的局限，使用時會對周遭的環(huán)境造成很大的影響。本篇文章主要分析在橋梁附近建造地鐵時應(yīng)用盾構(gòu)術(shù)會對支撐橋梁的樁基造成什么負(fù)面影響，并致力于提出解決的措施。

一、技術(shù)概述

盾構(gòu)技術(shù)作為地鐵施工的一種施工手段，在進(jìn)行前首先要有明確的施工路線和施工圖紙。首先需要明確地鐵的行走路線及進(jìn)出口位置，再掌握好地鐵隧道總長度等各個方面詳細(xì)的數(shù)據(jù)后，進(jìn)行設(shè)計圖的繪制。設(shè)計圖給整個地鐵建設(shè)起到了引導(dǎo)性的作用，所以盾構(gòu)技術(shù)也應(yīng)該遵循圖紙的指示。在運(yùn)用盾構(gòu)技術(shù)進(jìn)行施工時，基坑的建立非常重要，其主要是靠挖掘豎井來實現(xiàn)的?；哟_定完畢后，這時候需要使用地鐵盾構(gòu)機(jī)沿著豎直方向進(jìn)行挖掘。在操縱地鐵盾構(gòu)機(jī)時一定要穩(wěn)住機(jī)器的行進(jìn)方向，要使其按照設(shè)計好的路線行進(jìn)，直至打通設(shè)計圖的另一端。地下的施工工程結(jié)束后，地面的工作也同樣重要。在地面上也需要打好基坑，確立地鐵站的具體位置，方便日后鋪設(shè)地鐵通道以供地鐵通行。與其他方法相比，在建設(shè)地鐵隧道時運(yùn)用盾構(gòu)法施工可以簡化施工的程序，同時施工的效率也顯著提高。盾構(gòu)機(jī)的安全性也非常的可靠，能夠最大程度上保證工作人員的生命安全。性能優(yōu)越，安全有保障才是地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)能夠廣泛運(yùn)用的最主要原因之一。

二、影響的方面

（一）對橋梁樁基周圍土質(zhì)的影響

地鐵盾構(gòu)技術(shù)有一個非常明顯的缺點，就是對周邊施工環(huán)境的影響非常巨大。最容易受影響的部分就是施工地區(qū)的土壤，它的品質(zhì)和特性容易被改變。因為地鐵隧道是在地下進(jìn)行時，需要向下進(jìn)行挖掘和開發(fā)。所以在挖掘隧道使用盾構(gòu)機(jī)器時，施工環(huán)境附近的土壤極有可能受機(jī)器的大幅度震動的影響而發(fā)生松動現(xiàn)象[1]。更嚴(yán)重時甚至可能出現(xiàn)塌方。隨著挖掘的深度越深，時間越長，造成的問題也就越多越難解決，本段就列舉一些最常見的問題。例如，施工現(xiàn)場附近的土體發(fā)生了明顯的位移。位移分為水平方向和豎直方向上的，這兩者相比較而言，豎直方向上土壤發(fā)生位移對施工進(jìn)程造成的影響更為巨大。因為豎直位移也就意味著土壤發(fā)生了沉降或塌方現(xiàn)象，極易淹沒隧道的施工現(xiàn)場。不僅會拖慢施工進(jìn)度，而且對地下進(jìn)行工作的施工人員也存在著一定的安全威脅。同時豎直位移產(chǎn)生的附近負(fù)面影響不僅僅表現(xiàn)在地下，還表現(xiàn)在地表以上。土壤塌方和沉降會影響到人們的正常生活。除此之外，在進(jìn)行地下挖掘的過程中，往往會有大量的塵土被揚(yáng)起而散發(fā)到空氣當(dāng)中，空氣的質(zhì)量會大大下降。并且隧道內(nèi)的空氣流通性非常的差，這是由于受地鐵盾構(gòu)機(jī)的阻攔而無法實現(xiàn)與地面的空氣流通?？諝獠涣魍?，盾構(gòu)機(jī)器在使用時產(chǎn)生的熱量就難以被散發(fā)，機(jī)器發(fā)熱時就會大大降低其工作效率。

（二）在質(zhì)量方面的影響

在橋梁工程中，樁基主要起到了承載的作用，因此樁基質(zhì)量與橋梁質(zhì)量有著直接關(guān)系，它的地位是非同小可的。橋梁樁基的承重原理是將橋梁表面受到的負(fù)荷傳遞到土質(zhì)緊實的土壤中，以此來減少橋梁上方的壓力，進(jìn)一步提高橋梁的承重性能[2]。同時，橋梁的使用年限在樁基的幫助下還能夠延長。然而在建造地鐵時，部分的橋梁樁基受各種因素的影響會發(fā)生位移的現(xiàn)象。因為在地下進(jìn)行地鐵隧道建設(shè)，盾構(gòu)技術(shù)的進(jìn)行會影響到土壤中的土質(zhì)，例如土壤的緊實度可能會因此而改變。所以說，通過土壤對橋梁樁基就造成了一種間接的負(fù)面影響。如果負(fù)責(zé)傳導(dǎo)負(fù)荷的樁基周圍的土壤緊實度下降，那么土地就無法肩負(fù)起為橋梁分擔(dān)重力的責(zé)任，在進(jìn)一步的重力負(fù)荷下，樁基就會產(chǎn)生位移的現(xiàn)象，一旦位移現(xiàn)象產(chǎn)生也就意味著，橋梁的質(zhì)量無法得到很可靠的保證。

三、防護(hù)措施

（一）技術(shù)及監(jiān)測方面

根據(jù)多年的地鐵建筑經(jīng)驗，在運(yùn)用盾構(gòu)技術(shù)時，做好施工過程的監(jiān)控工作能夠有效減少其帶來的負(fù)面影響。監(jiān)控工作需要監(jiān)控的方面有很多，不僅僅要監(jiān)測施工現(xiàn)場的周圍環(huán)境，還要對施工過程的工作情況進(jìn)行監(jiān)控[3]。目前在盾構(gòu)技術(shù)中，廣泛應(yīng)用的監(jiān)控方式仍然是靠人力主導(dǎo)的。與傳統(tǒng)建筑物相比，盾構(gòu)施工技術(shù)對橋梁的影響比建筑物要大得多。究其原因是因為支撐橋梁重力的樁基打入地下的深度往往很大，所以在地鐵建設(shè)時會受到比較明顯的影響波及，導(dǎo)致橋梁的穩(wěn)固性大大降低。這時候監(jiān)控工作就發(fā)揮了它的巨大作用，做好施工場地周圍的橋梁樁基的監(jiān)控工作，可以時時刻刻關(guān)注著橋梁樁基的狀態(tài)。一旦樁基出現(xiàn)問題就可以及時進(jìn)行維修，能夠有效避免橋梁癱瘓這種問題的發(fā)生。如何能夠檢測出橋梁樁基周圍是否受到影響，可以使用以下方法。第一，通過在樁機(jī)旁設(shè)置一個水準(zhǔn)儀。這種儀器可以對樁基的深度實時測試，通過深度變化來判斷受到影響的程度深淺。水準(zhǔn)儀的安裝位置是至關(guān)重要的，如果安裝的距離不對，那么會直接影響到檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。最恰當(dāng)?shù)木嚯x是在25米處安裝，在這個距離下檢測得到的檢測結(jié)果是最為精準(zhǔn)的。第二，在選取好安裝位置后，還應(yīng)該注意水準(zhǔn)儀的選取控制點距離?？刂频攸c也是能夠直接引導(dǎo)影響到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的一個因素，這個距離的選取應(yīng)該在距離隧道兩端50米處。第三，還有一個有效的檢測方法，就是利用經(jīng)緯儀這個儀器，只不過這兩個儀器在相比之下，水準(zhǔn)儀的應(yīng)用更為廣泛。

（二）施工工序方面

運(yùn)用盾構(gòu)技術(shù)來進(jìn)行地鐵建設(shè)是一項復(fù)雜而龐大的工程，施工工序非常繁多，施工難度的系數(shù)也比較大[4]。所以說，完善整個施工過程的施工工序具有不容小覷的重要意義。首先，要控制好施工現(xiàn)場外圍環(huán)境的安全，需要設(shè)立阻礙圍欄，禁止無關(guān)人員隨意進(jìn)出。除此之外，還要設(shè)置提醒標(biāo)志，提醒行人和車輛盡量繞道而行，盡量減少突發(fā)問題的出現(xiàn)，確保將環(huán)境因素對更多技術(shù)的影響降到最低。在控制好外圍現(xiàn)場安全的前提下，要把控好施工現(xiàn)場內(nèi)的安全，可以從以下方面入手。施工材料的擺放要有序合理，不可隨意堆積，以防發(fā)生損壞被投入使用后影響工程質(zhì)量。施工工具的使用要規(guī)范合理，確保工具的安全使用。進(jìn)入施工場地的工作人員的防護(hù)措施要做到位，安全頭盔，安全防護(hù)服等要穿戴整齊。并且在現(xiàn)場要對施工人員的護(hù)具著裝進(jìn)行檢查，對不按要求隨意脫落安全防護(hù)具的施工人員進(jìn)行嚴(yán)厲處罰。在進(jìn)行每一項工序時，要詳細(xì)記錄盾構(gòu)施工機(jī)的數(shù)據(jù)，方便日后巡檢者進(jìn)行數(shù)據(jù)查閱，便于對盾構(gòu)施工機(jī)進(jìn)行維修，有利于提升盾構(gòu)技術(shù)的水平。

四、結(jié)束語

結(jié)合上文所講，讀者可以初步了解什么是盾構(gòu)技術(shù)，這項技術(shù)為何會對橋梁樁產(chǎn)生聚的影響。本文通過深層次的分析可以很好地將這個問題闡述清楚，并根據(jù)這些影響因素的特性提出一些有指向性的防護(hù)方法，希望可以具備一定的參考意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉秋常，馬百順，陳守開.盾構(gòu)施工不同加固措施對臨近高架橋樁基影響研究[J].中外公路，2018（1）.

[2]曹鵬，吳夢軍，李科，etal.隧道盾構(gòu)施工對鄰近樁基群影響的數(shù)值分析[J].重慶建筑，2018，v.17;No.175（5）：23-29.

[3]鐘彥之.雙線盾構(gòu)隧道施工對近接樁基和地表沉隆的影響分析[J].北方交通，2017（2）：84-88.

[4]地鐵盾構(gòu)隧道施工對鄰近已有隧道的影響分析[J].結(jié)構(gòu)工程師，2018，34（5）：156-161.