廣東地鐵隧道下穿建筑物樁基托換施工技術(shù)

淺談某軌道交通工程建筑物樁基托換技術(shù)xx摘要：隨著我國城市地鐵的大量興建，盡量減少地下建筑對既有建筑的影響已成為一個引人關(guān)注的新課題。本文對樁基托換技術(shù)進行了簡要的介紹，并以xx某軌道交通盾構(gòu)區(qū)間工程建筑物樁基托換為例，對樁基托換設(shè)計、施工工藝、樁基托換關(guān)鍵工作等作了介紹，供復(fù)雜施工環(huán)境下的既有建筑物樁基托換施工作參考。關(guān)鍵詞：地鐵施工、建筑物、樁基托換、植筋A(yù)bstract:alongwiththeurbansubwayconstructionofalarge,undergroundbuildingtotrytoreducetheinfluenceofoldbuildingshasbecomeacompellingnewtopic.Inthispaper,thepilefoundationunderpinningtechnologyarebrieflyintroduced,andarailtrafficinguangzhoushieldintervalengineeringbuildingpilefoundationunderpinningasanexample,thepilefoundationunderpinningdesign,constructiontechnology,pilefoundationunderpinningthekeyworkisintroduced,complexconstructionenvironmentforbothbuildingpilefoundationunderpinningconstructionforreference.Keywords:thesubwayconstruction,building,pilefoundationunderpinning,plantsteel樁基托換技術(shù)是樁基加固的一種，一般用于建（構(gòu)）筑物地下基礎(chǔ)改造工程，具有涉及專業(yè)類別多、科技含量高、環(huán)境安全保護問題突出的特點。近年來，隨著城市地鐵的大量施工，常應(yīng)用于城市內(nèi)隧道施工前建（構(gòu)）筑物預(yù)加固處理。本文結(jié)合工程實例介紹了樁基托換技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用。實踐證明，樁基托換技術(shù)在建筑物加固中的應(yīng)用效果良好，具有很好的推廣價值。1樁基托換技術(shù)簡介樁基托換技術(shù)一般用于建筑物地下基礎(chǔ)改造，是進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、既有建筑物基礎(chǔ)下需要修建地下工程及新建建筑工程影響到既有建筑物安全時需要處理等問題。根據(jù)目前國內(nèi)外對運用狀況及其核心技術(shù)機理的不同，樁基托換技術(shù)主要分為主動托換和被動托換兩種。主動托換是原樁在卸載之前對新樁和托樁結(jié)構(gòu)施加荷載，以部分消除托換體系長期變形的時隨效應(yīng)，并在上部的荷載轉(zhuǎn)換過程中，對托換結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)的變形運用頂升裝置進行動態(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，相對可靠性高。被動托換是在原樁切樁的過程中將荷載傳遞到新的受力體系上，一般用于托換荷載較小的托換工程，相對可靠性較低。2工程概況xx軌道交通某盾構(gòu)區(qū)間工程全長3564.21單延米，當(dāng)機頭里程為ZCK12+453.800時，盾構(gòu)機到達建筑物下方，根據(jù)該樓竣工圖紙資料顯示，建筑物為8層鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，樁基礎(chǔ)為樁徑0.8m、1m的沖孔樁（部分為鉆孔樁），設(shè)計樁底深度為23.1米～25.3米，而該處隧道頂板埋深為22.3米，故該建筑物有13根樁直接侵入盾構(gòu)掘進區(qū)域，7根樁處于隧道外1m影響線內(nèi)或?qū)儆陔p樁承臺而受到盾構(gòu)掘進時間接影響，即有20根樁需進行托換和加固處理。（見圖1）根據(jù)前期建筑物調(diào)查及專項地質(zhì)補勘等相關(guān)資料，經(jīng)設(shè)計院及地鐵建總等相關(guān)技術(shù)部門論證，盾構(gòu)隧道頂部上方存在較厚的強、中風(fēng)化巖層，盾構(gòu)通過后原樁的剩余承載力仍較大，故可采取擴大承臺＋鋼管樁托換方案來承擔(dān)部分上部荷載；原樁承臺布置不規(guī)則且距離較近，故擴大承臺后就連在一起成為筏板，可以加強基礎(chǔ)的整體性和協(xié)調(diào)變形。建筑物B138A124建筑物B138A124圖1盾構(gòu)隧道與建筑物平面關(guān)系3樁基托換設(shè)計3.1施工基槽設(shè)計樁基托換施工基槽的開挖深度約3.4m，采用單排￠600@400單管旋噴樁+100厚￠8@200×200鋼筋網(wǎng)C20噴射混凝土+三排￠42鋼花管土釘來支護，其中旋噴樁樁長8m，樁內(nèi)插入一根A42鋼管來加強支護。鋼花管土釘長為7m，打設(shè)傾角為15°，間距為水平1.2m，豎直1.0m。3.2托換樁設(shè)計新增的托換樁采用￠300mm的鋼管樁，樁底端進入<7>地層不小于1.5m，但至隧道頂上方應(yīng)大于3m，樁長約14m，單樁承載力特征值為250kN。樁身灌注C30細石混凝土，鋼管采用￠219×6.5mm鋼管，樁身每隔0.5m均勻開設(shè)3個￠30的小孔，下部1m樁身均勻開2排3列40×200mm的矩形孔，注漿管采用￠32mm無縫鐵管。3.3筏板設(shè)計加強整體性的筏板平面上為矩形，大小為24.53m×12.38m，厚度為0.8m。筏板每隔1.5m間距按正方形平面預(yù)埋可重復(fù)注漿管，筏板施工完后應(yīng)進行一次充分注漿，當(dāng)盾構(gòu)穿過時，引起柱下沉超過7mm時，應(yīng)用1：1水泥漿壓漿，以控制筏板下沉。3.4切樁設(shè)計盾構(gòu)隧道通過前，地面預(yù)注漿加固，盾構(gòu)隧道通過時，開倉破除被托換樁身的鋼筋及混凝土。4樁基托換施工工藝樁基托換施工主要包括施工前準(zhǔn)備、基槽支護及開挖、鋼管樁施工、筏板施工、基槽回填、監(jiān)測等。圖2樁基托換施工流程圖4.1施工前準(zhǔn)備首先需進行現(xiàn)場放線、定位、探槽工作，以確定既有樁基平面、空間關(guān)系，檢查加固平面尺寸是否合適，核算樁頂標(biāo)高；探明施工場地范圍內(nèi)管線（化糞池）等分布情況，進行管線（化糞池）改遷。4.2基槽支護及開挖基槽支護先進行旋噴樁施工，要求水泥漿液壓力大于20Mpa，流量80～120L/m，水灰比為1.0～1.5.基坑開挖采用人工分層開挖形式，第一層開挖深度1米，開挖完成后及時施工土釘和掛網(wǎng)噴錨，第二層土方開挖深度1.8米，開挖完成后及時施工土釘和掛網(wǎng)噴錨，第三層土方開挖深度3.3米，開挖完成后及時施工土釘和掛網(wǎng)噴錨。圖3基槽開挖剖面圖4.3鋼管樁施工樁機安排就位后，挖埋護筒同時制備泥漿，開始鉆孔。鉆孔完成后，吊裝鋼管，填灌碎石然后注漿，當(dāng)漿液泛出孔口時方可結(jié)束注漿，插入樁頂插筋。圖4鋼管樁平面布置圖4.4筏板施工在基槽底部施做墊層，原樁周圍鑿毛，露出新鮮混凝土，采用植入技術(shù)將短鋼筋植入原承臺和樁基中，綁扎筏板鋼筋，并將短鋼筋、鋼管樁頂插筋分別與筏板鋼筋連成一體。鋼筋安裝好后，放出袖閥管注漿點位，預(yù)埋套管，灌注C30商品混凝土。圖5筏板施工剖面圖4.5基槽回填在筏板和袖閥管施工完成后，開始土方的回填恢復(fù)工作，回填采取分層回填夯實方式，回填到設(shè)計標(biāo)高后，等盾構(gòu)隧道施工通過房屋后，再按首層原間隔及樣式恢復(fù)管線、地臺和墻體、樓體。4.6監(jiān)測在托換施工過程中，應(yīng)加強對地表下沉及建筑物變形的監(jiān)測，通過對施工監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和信息反饋，掌握托換施工造成建筑物變形的情況，及時修正設(shè)計參數(shù)以指導(dǎo)施工，對托換施工過程進行有效的預(yù)測和控制，優(yōu)化施工工序。5托換施工的關(guān)鍵工作5.1基槽支護及開挖由于樁基托換是在既有建筑物上施工，因此基槽能否安全開挖是整個工程能否順利實施的關(guān)鍵?；坶_挖前，應(yīng)預(yù)計事故發(fā)生的可能性，作好基坑搶險加固的準(zhǔn)備工作。當(dāng)基坑止水帷幕漏水、流土，坑內(nèi)降水及開挖使坑外地面或道路下沉?xí)r，應(yīng)立即停止坑內(nèi)降水和挖土，并立即用粘土、水泥漿液或其它化學(xué)漿液等處理止水帷幕的滲漏，必要時重新補做止水帷幕。當(dāng)支護結(jié)構(gòu)變形過大，明顯傾斜時，可在坑底與坑壁之間加設(shè)斜撐。當(dāng)坑邊土體嚴(yán)重變形，且變形還持續(xù)增加有滑動趨勢時，應(yīng)視為基坑整體滑動失穩(wěn)產(chǎn)前兆，應(yīng)立即采用砂包或其它材料回填，反壓坑腳，待基坑穩(wěn)定后再作妥善處理。5.2原承臺和樁基植筋植筋技術(shù)是利用黏著和鎖鍵原理產(chǎn)生固結(jié)力，從而使鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生有效、足夠強度的粘結(jié)力，達到如同預(yù)埋鋼筋的效果。在托換過程中，原承臺與筏板能否有效連接是受力體系能否有效轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。因此，除對連接面進行鑿毛處理和涂刷界面劑外，還應(yīng)采取植筋處理方案。本植筋采用￠25mm鋼筋，長400mm，水平和豎向間距為300mm，錨入原承臺內(nèi)200mm。5.3監(jiān)測1）托換施工期間，必須對房屋基礎(chǔ)沉降、結(jié)構(gòu)變形和裂縫開展等進行監(jiān)測，并制定專門的監(jiān)測措施。要求對樓房所有柱進行沉降監(jiān)測，對樓房分別在縱橫軸兩個方向上監(jiān)測傾斜度。2）盾構(gòu)機到達建筑物下部至通過后兩個星期，需對地表沉降、建筑物傾斜、不均勻沉降和裂縫開展情況進行監(jiān)測。6施工注意事項1）在施工前應(yīng)對被托換的樁基進行坐標(biāo)、高程的測量，并與設(shè)計圖紙進行對比，當(dāng)差異較大時，應(yīng)立即通知設(shè)計、業(yè)主等有關(guān)部門。2）在施工前應(yīng)進行建（構(gòu)）筑物的鑒定，對既有裂縫等情況進行記錄。3）對各種地下管線，如水管、煤氣、電纜等，要加強保護和監(jiān)測，影響施工的要同有關(guān)部門協(xié)調(diào)進行處理。4）新舊混凝土結(jié)合要牢固。具體措施如下：=1\*GB3①為了讓新舊結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)作用，將舊混凝土表面鑿毛，深度宜為10~20mm；=2\*GB3②鑿毛后用水清洗干凈，并充分濕潤，保證澆搗混凝土?xí)r界面是濕潤的；=3\*GB3③鑿毛時若發(fā)現(xiàn)裂縫等異常情況，應(yīng)立即采取臨時安全加固措施，并告知設(shè)計人員；=4\*GB3④在新結(jié)構(gòu)混凝土澆注前4h內(nèi)刷界面處理劑。7結(jié)語由于在城市內(nèi)進行地下隧道施工，難免會下穿建筑物、構(gòu)筑物等既有建筑，通過托換施工，能夠保證隧道在下穿建筑物過程中的安全。通過實例證明，根據(jù)工程所處的地理環(huán)境和工程地質(zhì)情況，制定切實可行的施工方案和相關(guān)措施，才能夠保證工程順利進行。參考文獻:[1]xxx,xxx.樁基托換技術(shù)[M].北京:中國鐵道出版社,1991.[2]地基處理手冊編寫委員會.地基處理手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1988.[3]xxx.樁基加固及