地鐵隧道穿越橋梁樁基的托換施工技術(shù)

【摘要】近年來國家大力完善基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)，地鐵軌道交通作為城市交通的重要組成部分取得了飛速發(fā)展。但是由于原城市規(guī)劃的影響，導(dǎo)致在新地鐵隧道施工中難免會有部分穿越既有構(gòu)筑物基礎(chǔ)?；诖耍疚囊员本┠车罔F線為例，對地鐵隧道穿越橋梁樁基的托換施工技術(shù)進行了詳細介紹，旨在與相關(guān)工作者借鑒交流。

【關(guān)鍵詞】地鐵速調(diào)；橋梁樁基；托環(huán)技術(shù)

1、前言

我國是人口大國，近年來隨著我國城市化進程不斷加快，大量人口涌進城市，導(dǎo)致城市交通擁擠情況愈大嚴重，為了緩解這一狀況，為人們的出行提供便利，地鐵工程的建設(shè)尤為必要。隨著城市地下空間被越來越多的開發(fā)和利用，加之城市原規(guī)劃限制等種種因素，導(dǎo)致部分地鐵隧道工程需要穿越既有構(gòu)筑物，在這種情況下，就必須進行托換施工。而托換是地鐵隧道施工中最難的環(huán)節(jié)，輕則影響工程質(zhì)量，重則威脅施工人員和市民的生命安全。因此，必須要做好托換工作。北京地鐵某線位于暗挖區(qū)間隧道，南北走向，北段下穿新興橋南異形板區(qū)8～10#橋樁與8～3#橋樁，大約在隧道埋深14.7m處，異形橋的跨度為19m+19.5m+13.5m，采用厚度為0.76m的現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土異形多孔連續(xù)板。異形橋基礎(chǔ)由人工挖孔擴孔樁組成，樁長和樁徑分別為7.9m和1.2，異形橋采用獨柱支撐異形板，上設(shè)6.5mx3m承臺，1.2mx0.9m長方形墩柱。樁底距隧道拱頂約3.9m，樁邊距隧道中心水平距離為1.4m，為了確保整個工程施工安全，需要托換加固這兩處橋樁樁基[1]。

2、樁基托換原理

在需要托換的承臺兩側(cè)分別施樁頂為擴大矩形樁頭的新樁，然后將鋼托換梁架設(shè)在上面，位于中間位置，完成架設(shè)后，工作人員要對貼合情況進行檢查，確保貼實，借助千斤頂實現(xiàn)承載力的轉(zhuǎn)換。穩(wěn)定后，分級截取將原有樁基，施做鋼梁外包鋼筋，新的承臺就形成了[2]。

3、樁基托換的施工流程及方法

3.1施工流程

3.2基礎(chǔ)施工

地面支撐體系。在施工過程中很容易發(fā)生異形橋橋面下降的情況，為了解決這一問題，采用φ609mm×14mm鋼管對換樁基進行臨時支撐，在墩柱周圍設(shè)置四根臨時支撐鋼管，分別在頂部放置頂重為200t的千斤頂一臺，這樣就能有效防止異形橋橋面下降情況的出現(xiàn)，為了保證變形符合控制指標，需要根據(jù)實際沉降情況對千斤頂進行適當調(diào)整。托換新樁施工。8～3#、8～10#橋樁各施工兩根托換新樁，樁的長度和直徑分別為23m和l 600mm，樁頂設(shè)樁基擴大頭，樁身采用C30水下混凝土后壓漿灌注。在一定范圍內(nèi)，對樁外側(cè)施外包防水層?？紤]到樁徑比較大，所以決定樁基成孔采用人工挖孔樁。承臺基坑開挖施工。新承臺基坑的開挖采用人工分層開挖的方式，分層高度控制在1.5m以內(nèi)，在一邊開挖的過程中做好邊坡支護工作，基坑為1：0.3邊坡，開挖過程中將錨桿打在沿垂直邊坡方向上，坡面掛網(wǎng)，并且噴射混凝土用來加固。樁基擴大頭施工。在綁扎鋼筋之前，根據(jù)圖紙要求對鋼板進行預(yù)埋。用鋼筋接駁器將鋼托換梁錨固連接的鋼筋和樁基擴大頭預(yù)留鋼筋連接到一起。為了確保鋼筋接駁器與鋼梁底面不發(fā)生觸碰，在對鋼筋接駁器進行預(yù)留時，高度應(yīng)當控制在鋼梁就位軌道高度內(nèi)，用C30微膨脹（膨脹率0.03%）混凝土進行連續(xù)澆注，一次完成。此外，為了將變形控制在合理范圍內(nèi)，在樁基和擴大頭符合設(shè)計強度的前提下，對樁基進行適當減壓，每根樁的總載荷為41000kN。

3.3樁基托換施工 鋼托換梁安裝。鋼托換梁為單箱雙室結(jié)構(gòu)，采用規(guī)格為9.1m×1.9m×1.0m的Q345D鋼板。由于鋼承臺的尺寸、重量都比較大，并且安裝條件較為復(fù)雜，所以需要35t的汽車進行輔助。首先，借助汽車、手抓葫蘆和千斤頂將鋼梁放置在軌道上，將鋼承臺放置預(yù)留位置，借助儀器對位置進行進一步調(diào)整，確保精確，同時要對貼合情況進行檢查，保證鋼托換梁和原承臺地面貼實，位置確定以后用分別用千斤頂和工字鋼進行頂升和安裝，最后進行錨固。頂升。確定完鋼梁的位置之后，將兩臺200t的千斤頂放置在在新樁的樁頂上?？紤]到托換樁和墩柱中心線存在400mm的偏離，所以千斤頂?shù)姆植家鶆?，確保承受的力是相等的。在完成每階段的頂升之后，為了確保安全都要將其螺旋鎖死。頂升符合要求后，在千斤頂兩側(cè)一共布置工字鋼12根，使兩者共同承力。采用液壓同步升降系統(tǒng)對整個頂升過程進行控制。施加的起始頂力為500kN，然后通過逐層加力（每一級力為500kN）的方式頂里提升。在支撐負荷時，一旦發(fā)現(xiàn)預(yù)頂力產(chǎn)生損耗，要及時補充，直到鋼托換梁變形穩(wěn)定。截樁。首先要將與地鐵結(jié)構(gòu)最遠的樁基截斷，按照1/3、1/2、2/3的比例逐級截去，直至完全截去。每完成一級截斷后，要將樁基部位用鋼墊片及時楔緊，避免鋼梁出現(xiàn)橫向失穩(wěn)的情況，同時在每級截樁過程中，還應(yīng)當實時觀測鋼梁的變化，根據(jù)具體情況，對千斤頂進行及時調(diào)整。新承臺施工。完成截樁工作之后，需要對墩頂?shù)臉烁哌M行調(diào)整，補充和恢復(fù)施工前期的沉降量，然后對其結(jié)構(gòu)進行觀測，直到穩(wěn)定，千斤頂螺旋裝置鎖死后，將油缸與殼體焊死。完成原承臺植筋施工之后，根據(jù)圖紙，用鋼筋對新承臺進行綁扎，完成綁扎后，支立模板澆筑混凝土，混凝土應(yīng)分層澆筑并振搗密實。

4、結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合實例對地鐵隧道穿越橋梁樁基的托換施工技術(shù)進行了分析。樁基托換施工的難點在于托換鋼梁頂升施工，采用上述方法能夠有效進行異形板橋樁的樁基托換，不僅橋梁的沉降變形得到了控制，而且施工風(fēng)險也大大降低，最大程度保證了施工安全。

參考文獻

[1]張永生.地鐵隧道穿越橋梁樁基的托換施工技術(shù)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2014（5）.

[2]劉世標.地鐵隧道穿越既有建筑物的施工技術(shù)[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2013（7）.

作者簡介

王海斌，男，漢，1976.08.24，吉林通化，助工，研究方向：橋，隧，地鐵等。