淺談地鐵施工中大直徑樁基托換施工技術(shù)

趙曉莉

x摘 要：本文以某地鐵工程中的隧道盾構(gòu)施工作為研究的對象，對于施工的基本工藝流程、樁基托換的基本原理以及相關(guān)的技術(shù)要點控制作為主要的研究對象來展開研究。

關(guān)鍵詞：地鐵；工藝流程；樁基托換；施工

中圖分類號： U445 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）04-72-2

0 引言

地鐵目前已經(jīng)成為大中型城市為了更好地解決隨著人口以及車輛的數(shù)量激增所導(dǎo)致的城市交通擁堵的第一方案。在進行地鐵的建設(shè)過程當(dāng)中，雖然在原則上盡量避免對于地上的建筑物產(chǎn)生影響，但是實際建設(shè)過程當(dāng)中仍然難免會產(chǎn)生與相鄰的建筑物通過或者直接位于建筑物的下端等現(xiàn)象，因此其難免會對于建筑物產(chǎn)生這樣或者那樣的影響。本文所介紹的地鐵工程在進行土建工程建設(shè)的過程當(dāng)中，由于區(qū)間的隧道需要從一座橋穿越，因此我們在施工的過程當(dāng)中需要采用對于橋的樁基進行換托的處理。這里所講的主動換脫發(fā)是采用拖換新樁以及托換梁進行結(jié)合的方式，在托換樁以及脫換梁的中間進行千斤頂?shù)募僭O(shè)從而使得橋梁的上部結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生微量的位移，于此同時千斤頂?shù)念A(yù)壓還能夠完成脫換樁的大部分沉降。文章主要針對此工程在樁基脫換的整個過程當(dāng)中施工的相關(guān)工藝流程、脫換樁的原理以及具體施工過程當(dāng)中的施工控制的基本要點進行簡單的分析以及介紹。

1 工程的基本狀況

某地鐵工程的隧道在設(shè)計過程當(dāng)中確定采用盾構(gòu)法的方式來進行施工，整個地鐵的凈空斷面為外直徑6.2m，內(nèi)直徑則為5.5m，斷面為圓形凈空。上下行的雙孔隧道布置方式為平行布置，兩個隧道之間的間距為12m。某橋的整體在福州市的高橋路與八一七中路的交叉處，橋的整體結(jié)構(gòu)行為為6+16+6m的三跨簡支式梁橋，整個橋的橋面寬度在40m左右，整個橋梁的全場則為29.3m，整個橋分成了左、右兩幅。在地鐵的施工過程當(dāng)中，由于一部分的橋梁樁基對于盾構(gòu)的往前推進造成了較大的影響，而且對于整個橋梁正常的通行也造成了較大的影響。而且由于整個洗馬橋周圍均為商業(yè)地產(chǎn)項目以及居民住宅，而且由于地鐵線路無論是平面以及高層上都無法完成避讓，因此我們需要確保整個橋梁能夠安全地進行暢通的前提下通過對于影響整個盾構(gòu)施工的橋梁樁基進行脫換處理或者進行清除。當(dāng)然，進行障礙樁的清除必須在保證不會造成原來橋梁的上部結(jié)構(gòu)造成安全隱患的前提之下進行托換，而且整個托換的過程必須要在不會對于道路交通造成中斷的前提之下，采用半封閉施工的方式來進行。

2 托換樁施工技術(shù)控制的相關(guān)要點

2.1 進行圍堰的搭設(shè)

在橋的東側(cè)以及西側(cè)15m到20m之間的范圍當(dāng)中進行圍堰的搭設(shè)，整個為圍堰采用木樁草袋圍堰，整個圍堰最終的寬度應(yīng)該保證在6m左右，在圍堰的兩端部位需要將原本具有的河道護岸進行拆除，并且將河岸的土體能夠與圍堰進行緊密的銜接最終達到預(yù)防圍堰漏水的目的。

2.2 進行基底的加固

要想保證人工進行瓦工鑿除障礙樁施工最終能夠順利的完成，就必須要采用高壓旋噴樁來進行樁底的加固處理，整個加固的最大深度應(yīng)該保證在-13.0m左右的高程。而旋噴樁的有效樁長則應(yīng)該保證在13m左右。

在施工的過程當(dāng)中選用三重管法進行高壓旋噴樁的施工，整體樁徑應(yīng)該保證φ700@500mm，排列的方式呈現(xiàn)“一”字型。施工材料為P42.5的普通硅酸鹽水泥，每立方的土體保證水泥的用量在550kg左右，整個的水灰比則應(yīng)該控制在0.7～1.0之間。噴射主講的壓力應(yīng)該保證在25MPa，提升的速度需要保證在0.18m/min，噴射量則應(yīng)該保證在30L/min。

2.3 鉆孔樁的施工

根據(jù)整體的施工方案，施工過程當(dāng)中需要新增φ為1200mm的托換鉆孔灌注樁基的施工，整個托換承臺及新增樁基與盾構(gòu)區(qū)間位置關(guān)系詳見圖1。

其中，橋臺外側(cè)8根樁，樁長48米，采用普通沖擊鉆機露天施工。橋下16根樁，樁長43米，采用改進后的沖擊鉆機施工，經(jīng)改進降低鉆機有效高度滿足橋下凈空要求。鉆孔樁澆筑完成強度達90%后對樁底進行樁端后壓漿處理，以減小新托換樁基的工后沉降。

2.4 基坑支護及開挖

橋臺外側(cè)基坑采用型鋼水泥土墻+三道內(nèi)支撐的支護方案；橋下內(nèi)側(cè)基坑采用旋噴樁止水+放坡的支護方案；既有墩臺底局部地段采用工字型鋼+掛網(wǎng)噴射混凝土+放坡的支護方案。橋臺后外側(cè)基坑開挖深度10.5米，三軸攪拌樁長23.5米，內(nèi)插 H700×300×13×24型鋼長度24.0米。三軸攪拌樁徑為Φ850@600毫米，采用跳槽式雙孔全套打復(fù)攪式連接；采用 P42.5普通硅酸鹽水泥，水泥用量400kg/m3；水灰比1.5，噴射注漿壓力2.0MPa，下沉攪拌速度0.6m/min，提升攪拌速度約1.5m/min。型鋼采用密插方式插入水泥土攪拌樁中，型鋼進行除銹清污處理并涂抹減摩劑，埋設(shè)在冠梁內(nèi)的型鋼采用硬質(zhì)隔離材料將其與混凝土隔開，型鋼在拔除后，采用跟蹤注漿回填拔樁后的空隙，以防對周圍環(huán)境造成次生影響?；娱_挖采用人工配合挖掘機開挖。

2.5 “王”字形承臺主次梁及抱柱梁施工

承臺主次梁及抱柱梁采用廠制大塊組合鋼模板，鋼管、方木支撐加固體系；鋼筋在加工棚內(nèi)制作，現(xiàn)場綁扎成型；商品混凝土采用攪拌運輸車運輸、混凝土輸送泵車輸送入模。承臺次梁與障礙樁相交處預(yù)留孔洞采用木模，并做好接頭鋼筋的預(yù)留。同時在托換承臺頂面以上對障礙樁樁側(cè)鑿毛并澆筑抱柱梁，二者間按施工方案留出千斤頂安裝空間，并在安裝千斤頂部位的主次梁及抱柱梁位置預(yù)埋鋼板。

2.6 施加頂升荷載

本工程采用半幅封閉半幅開放交通的方式進行施工，施工順序為首先施工西半幅，再施工東半幅，兩幅施工間隔約為3個月。托換承臺及抱柱梁混凝土達到強度后，在擬切斷的障礙樁樁側(cè)承臺次梁上對稱放置4臺千斤頂，每個托換承臺上的千斤頂為1組，共計4組（1×8，1×8，1×16，1×20）。每組千斤頂進行同步頂升，采用PLC液壓控制系統(tǒng)進行同步控制。每組內(nèi)各臺千斤頂按比例逐級施加頂升反力至大頂升設(shè)計荷載，經(jīng)監(jiān)測驗證擬切斷的障礙樁樁身軸力接近零，并待新的托換樁基沉降穩(wěn)定后采用千斤頂自帶機械自鎖裝置及套箍進行鎖定。

2.7 澆筑承臺預(yù)留孔洞

混凝土鑿除承臺次梁與障礙樁相交處預(yù)留孔洞內(nèi)的障礙樁，綁扎鋼筋，并將預(yù)留鋼筋接長焊接牢固，滿足設(shè)計要求。待上道工序完成，逐級調(diào)整千斤頂頂升力至規(guī)定的調(diào)整頂升設(shè)計荷載。調(diào)整頂升力到位后，再次機械鎖定千斤頂頂升力，澆筑預(yù)留孔洞后澆部分混凝土，待后澆混凝土達到強度90%后，千斤頂逐級卸壓至零，移除千斤頂和拆除與其配套的液壓系統(tǒng)。

3 結(jié)束語

地鐵施工中采用樁基托換技術(shù)方案，有效地解決了地鐵線位與繁華商業(yè)城闕建筑物間的矛盾，保持洗馬橋現(xiàn)狀，不遷移管線，基本上消除了對道路交通與周邊環(huán)境的影響，為地鐵建設(shè)更好地服從城市規(guī)劃的總體要求，以及今后地鐵及其它地下工程的選線、選址提供了技術(shù)支持。

參 考 文 獻

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