[发明专利]盾构隧道安全下穿市政桥梁桩基托换系统的施工方法

说明书

盾构隧道安全下穿市政桥梁桩基托换系统及其施工方法，本发明涉及市政建设技术领域，在工作平台上施工托换桩，托换桩顶部设置预顶承台，设置临时支架，在桥梁的盖梁底部施作大跨度、井字形上部托换结构梁，进行第一次托换施工，利用被托换桩在河底标高以下施工大跨度、井字形下部托换结构梁，然后施工托换墙至上部托换结构梁的下部，待下部托换结构梁混凝土达到强度后，进行第二次托换施工。其能保证上部桥梁交通的正常通行，避免了由桥梁拆复建所引起巨大的经济损失，又能有效的清除地铁施工的工程障碍，降低地铁盾构下穿的风险，大大减少了地铁施工的工程费用；同时，还尽最大可能地保留原市政桥梁或高架桥的功能需求。

技术领域

本发明涉及市政建设技术领域，具体涉及盾构隧道安全下穿市政桥梁桩基托换系统的施工方法。

背景技术

随着城市经济和人口的发展，城市交通系统压力层级上升，而地铁由于其便利性和快捷性的特点，逐渐成为一种不可替代的城市交通分流系统。地铁的建设和发展对城市交通和经济的发展产生了极大地促进作用，因此，地铁已成为大、中型城市的标配，在全国各地遍地开花。由于规划或施工时间等的原因，地铁建设过程中不可避免地遇到各种各样的障碍物，如市政高架桥或桥梁桩基，由于其直径大、数量多，且一般为钢筋混凝土桩，同时，受到桥下低净空和狭小空间等的限制，施工难度极大，给设计和施工带来极大的麻烦。针对这个问题，通常采用的方法有以下几种：

（1）拆除重建：顾名思义，拆除既有桥梁，结合地铁线路情况进行原位或附近位置重建；优点是可综合考虑地铁线路情况进行技术性规避，同时满足永久桥梁功能要求和地铁线路要求；缺点是需要临时阻断交通，需要附近有充足的分流道路，工期长、工程成本大；

（2）拔桩改建：采用特殊机械拔除与地铁线路冲突的桩基，对桥梁局部进行改造；优点是可有效减小对地铁建设的影响；缺点是只适用于特定桥型且与桥面与地铁线路局部交叉的情况，且改造后可能减少既有桥梁的功能；

（3）盾构机切桩：采用特殊改造后的盾构机对既有桩基进行切削，桩基承载力损失通过加固等方式进行补偿；优点是可保留上部结构，工期短、工程成本相对较低；缺点是施工过程有卡机风险，技术不成熟，实施风险较大；

（4）桩基托换：采用梁式或板式托换结构和托换桩基组合的系统将建构筑物的上部荷载转换至新做托换系统上的方法；优点是可保留上部结构，工程成本相对较低，对上部结构影响不大；缺点是对施工空间要求条件高，往往需要施作基坑支护结构。

在实际工程中，受到各种复杂环境条件的限制，往往需要多种施工方法相结合的情况，且常规的桩基托换方式难以实施，需要结合工程实际情况对常规的桩基托换结构进行系统性改造，以满足工程实施条件及施工安全。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的盾构隧道安全下穿市政桥梁桩基托换系统的施工方法，其能保证上部桥梁交通的正常通行，避免了由桥梁拆复建所引起巨大的经济损失，又能有效的清除地铁施工的工程障碍，降低地铁盾构下穿的风险，大大减少了地铁施工的工程费用；同时，还尽最大可能地保留原市政桥梁或高架桥的功能需求。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：它的施工步骤如下：

步骤一、河道围堰，设置临时基坑，为施工提供工作平台；