地鐵隧道穿越橋梁樁基的托換施工技術(shù)

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1、地鐵隧道穿越橋梁樁基的托換施工技術(shù)?摘要：隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)建設(shè)，地鐵軌道交通呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)，但受原先城市規(guī)劃的制約，新的地鐵隧道在施工中將不可避免地會(huì)部分穿越既有建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)。本文以深圳地鐵五號(hào)線盾構(gòu)區(qū)間某立交橋?yàn)槔瑢?duì)樁基托換設(shè)計(jì)、施工工藝及其關(guān)鍵工作等做了詳細(xì)論述，為在復(fù)雜施工環(huán)境和地質(zhì)條件下進(jìn)行既有橋梁樁基托換和承載力轉(zhuǎn)換積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道；既有橋梁；樁基托換；技術(shù)；施工工藝?1、樁基托換技術(shù)概述?????樁基托換技術(shù)是一種技術(shù)難度大、費(fèi)用較高、工期較長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)性較強(qiáng)的一種特殊施工方法，具有涉及專業(yè)類別多、科技含量高、環(huán)境安全保

2、護(hù)問(wèn)題突出的特點(diǎn)［1～3］。托換技術(shù)的起源可追溯到古代，但直到20世紀(jì)30年代興建美國(guó)紐約市的地下鐵道時(shí)才得到發(fā)展。近年來(lái)隨著城市地下鐵道的大量施工，當(dāng)前所托換的工程數(shù)量日益增多，托換技術(shù)也有了飛躍的發(fā)展，托換工程不但需要應(yīng)用各種地基處理技術(shù)，同時(shí)需要善于巧妙靈活地綜合選用這些技術(shù)。本文結(jié)合工程實(shí)例介紹樁梁托換技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。?????樁基托換技術(shù)一般用于建筑物地下基礎(chǔ)改造，是進(jìn)行地基處理和加固的一種方式，它主要解決既有建筑物的地基加固問(wèn)題、既有建筑物基礎(chǔ)下需要修建地下工程以及新建建筑工程影響到既有建筑物安全時(shí)需要處理等問(wèn)題［4～6］。?????根據(jù)目前國(guó)

3、內(nèi)外對(duì)托換技術(shù)的運(yùn)用狀況及其核心技術(shù)機(jī)理的不同，主要分為主動(dòng)托換和被動(dòng)托換兩種［7］，前者指原樁卸載前對(duì)新樁和托換結(jié)構(gòu)施加荷載，以部分消除托換體系長(zhǎng)期變形的時(shí)隨效應(yīng)，并在上部的荷載轉(zhuǎn)換過(guò)程中，對(duì)托換結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)的變形運(yùn)用頂升裝置進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控，一般用于托換荷載大或結(jié)構(gòu)變形要求高的托換工程，相對(duì)可靠性較高；后者指原樁在卸載過(guò)程中，上部結(jié)構(gòu)荷載隨托換結(jié)構(gòu)的變形，被動(dòng)地轉(zhuǎn)換到新樁，一般用于托換荷載較小的托換工程，相對(duì)可靠性較低。2、樁基托換設(shè)計(jì)實(shí)例?????深圳軌道交通五號(hào)線翻身-靈芝公園區(qū)間隧道工程，隧道穿越寶安立交橋樁基，有4根樁基侵入隧道或隧道施工造成對(duì)橋樁較大影

4、響，需要進(jìn)行托換。綜合考慮場(chǎng)地工程及水文地質(zhì)條件，借鑒地鐵樁基托換類似工程經(jīng)驗(yàn)，考慮安全、造價(jià)及工期等因素，最后選用樁梁主動(dòng)托換方案進(jìn)行托換。3.1樁基托換基槽?????施工基槽最大挖深約3.9m，根據(jù)施工場(chǎng)地采用直立開(kāi)挖和放坡開(kāi)挖，放坡坡度1∶0.7，打入3排L＝3.5m的f42鋼花管，傾角15°，間距1.2m×1.2m，掛網(wǎng)f8@200×200噴100mm厚C20混凝土?？拷训兰皣鷵醯幕蹮o(wú)放坡條件，采用單管旋噴樁f600@400+3排f42（t=3.5）鋼花管支護(hù)，L=8m，且靠近管線的基槽邊旋噴樁內(nèi)插入1根L=7m的f42（t=3.5）鋼管來(lái)加強(qiáng)支護(hù)。鋼

5、花管L=6m，傾角15°，間距1.0m×1.0m，掛網(wǎng)噴120mm厚混凝土。3.2托換樁及承臺(tái)?????采用f1200鉆孔灌注樁，混凝土強(qiáng)度為C30，主筋保護(hù)層厚度70mm，單樁設(shè)計(jì)承載力為5000kN，托換樁樁頂設(shè)預(yù)頂承臺(tái)。樁承臺(tái)為C40混凝土，主筋保護(hù)層厚度50mm，承臺(tái)底鋪設(shè)100mm的C20素混凝土墊層，承臺(tái)上方預(yù)埋20mm厚的鋼板供預(yù)頂使用。3.3托換梁?????采用鋼筋混凝土，截面為3000×2500，混凝土強(qiáng)度為C40，主筋保護(hù)層厚度50mm。梁底鋪設(shè)100mm厚C20素混凝土墊層，托換梁端部預(yù)埋20mm厚的鋼板供預(yù)頂使用。托換梁在托換樁部位預(yù)留注漿

6、孔。3.4預(yù)頂、截樁及封樁?????為消除新加托換樁的變形，并檢驗(yàn)托換梁承載力及節(jié)點(diǎn)連接性能，在托換承臺(tái)上設(shè)置千斤頂和型鋼安全裝置，對(duì)托換體系分級(jí)施加預(yù)頂荷載，通過(guò)分析同步監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)化指導(dǎo)預(yù)頂力的荷載施加和截掉托換梁下方的被托換樁。托換樁承臺(tái)上方預(yù)留的預(yù)頂空間高500mm，托換梁端千斤頂同步分級(jí)加載，每級(jí)加載后持荷10min，預(yù)頂力達(dá)到設(shè)計(jì)值后穩(wěn)壓30min，并打緊鋼楔，監(jiān)測(cè)托換體系構(gòu)件的變形。預(yù)頂施工完成且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映托換體系穩(wěn)定后，連接承臺(tái)和托換梁間的鋼筋，對(duì)托換承臺(tái)和托換梁間的空隙用C30微膨脹混凝土封樁，并通過(guò)預(yù)留注漿孔注漿填充，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值

7、時(shí)截除被托換樁。3.5切樁?????樁基托換完成后，暗挖隧道通過(guò)時(shí)直接破除被托換樁身鋼筋和混凝土，盾構(gòu)隧道通過(guò)時(shí)地面預(yù)注漿加固，然后開(kāi)倉(cāng)破除被托換裝身鋼筋和混凝土。4、樁基托換施工工藝4.1施工前準(zhǔn)備?????樁基托換施工前，應(yīng)首先探明施工范圍內(nèi)的管線和設(shè)施，進(jìn)行遷移和維護(hù)，并做好交通疏解工作，調(diào)查、記錄有關(guān)建筑物的現(xiàn)狀。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制點(diǎn)進(jìn)行場(chǎng)地測(cè)量放樣，確定隧道軸線、托換梁和鉆孔灌注樁的位置，放樣時(shí)應(yīng)做好標(biāo)記。4.2托換樁施工工序?????⑴鉆孔灌注樁施工：鉆進(jìn)安排就位后，制備泥漿鉆孔，分段吊裝鋼筋籠，灌注鉆孔樁混凝土，如圖1a；?????⑵基坑開(kāi)挖：開(kāi)挖基坑

8、至托換梁墊