樁基托換技術(shù)在廣州地鐵三號(hào)線工程中的應(yīng)用

樁基托換技術(shù)在廣州地鐵三號(hào)線工程中的應(yīng)用[摘要]結(jié)合廣州市軌道交通三號(hào)線瀝滘-廈滘區(qū)間樁基托換工程實(shí)例,介紹了托換體系的設(shè)計(jì)、施工步驟和監(jiān)測(cè)。[關(guān)鍵詞]地鐵;樁基托換;隧道

隨著城市公共交通壓力的增大,在城市中心區(qū)修建地鐵來改善交通,越來越必要。而城市中心區(qū)內(nèi)房屋建筑較為密集,要求線路選線時(shí)避開所有的建筑物是不現(xiàn)實(shí)的。隧道從建筑物下通過,對(duì)建筑物自身的安全威脅也是不容忽視的。因此,必須根據(jù)隧道和建筑物的具體情況,對(duì)建筑物采取必要、有效的加固或托換措施,從而保證隧道順利掘進(jìn)和建筑物結(jié)構(gòu)安全。采用樁基形式進(jìn)行建筑物托換,能夠有效地解決地基基礎(chǔ)承載力不足或沉降失控問題。1工程概況1.1房屋概況

廣州市軌道交通三號(hào)線瀝滘-廈滘區(qū)間經(jīng)過部分民房,其基礎(chǔ)如表1所示。共有20根樁基礎(chǔ)進(jìn)入隧道平面。1.2隧道概況

本段為盾構(gòu)法施工,隧道結(jié)構(gòu)外徑為6.0ｍ,結(jié)構(gòu)厚度300ｍｍ,隧道埋深較淺,隧道頂部至地表大約為10～15ｍ。由樁長(zhǎng)及隧道埋深可知,進(jìn)入隧道的樁基貫穿整個(gè)隧道。1.3

地質(zhì)概況

該段地質(zhì)屬河流堆積地貌,地勢(shì)平坦,隧道通過地段為飽和中細(xì)砂,拱頂為中～高靈敏度且宜液化的淤泥質(zhì)砂,上覆層含水層厚,富水性強(qiáng)。地質(zhì)概況如表2所示。2托換方案設(shè)計(jì)2.1

主動(dòng)托換體系

主動(dòng)托換技術(shù)是指原樁在卸載以前,對(duì)新樁和托換體系施加荷載,從而部分消除被托換體系長(zhǎng)期變形的時(shí)空效應(yīng),將上部的荷載和變形運(yùn)用頂升裝置加以動(dòng)態(tài)的控制。當(dāng)托換建筑物的荷載大、變形要求嚴(yán)格控制的時(shí)候,需要通過主動(dòng)變形調(diào)節(jié)來保證變形要求,即在被托換樁鑿除之前,對(duì)新樁和托換體系施加荷載,使被托換柱(墩)在上頂力的作用下,隨托換梁一起上升,從而使得在被托換的樁截?cái)嗪?上部荷載全部轉(zhuǎn)移到新加的托換樁上,同時(shí)通過預(yù)加荷載,可以消除部分新樁和托換體系的變形,使托換后樁和結(jié)構(gòu)的變形控制在很小的范圍內(nèi)。2.2

托換方案

本設(shè)計(jì)采用主動(dòng)托換體系。托換樁為鉆孔灌注樁,托換梁采用鋼筋混凝土梁。在隧道結(jié)構(gòu)線外1ｍ范圍外設(shè)置φ800ｍｍ灌注樁。承臺(tái)兩側(cè)設(shè)置梁,承臺(tái)和梁之間進(jìn)行植筋處理。加載設(shè)備為ＱＦ50020型千斤頂及配套油泵,千斤頂行程為200ｍｍ,千斤頂最大壓力5000ｋＮ。樁頂標(biāo)高由既有承臺(tái)底標(biāo)高、托換梁支座處高度、千斤頂初始工作空間決定。如圖1、2所示。2.3

托換樁設(shè)計(jì)托換樁的樁

長(zhǎng)由以下3個(gè)原則共同確定:①滿足樁頂設(shè)計(jì)承載力;②滿足進(jìn)入中風(fēng)化層不小于05ｍ(若強(qiáng)風(fēng)化層較厚時(shí),參照①、③);③樁底標(biāo)高不得高于隧道最低點(diǎn)以下1ｍ,避免樁對(duì)隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害的應(yīng)力。緊

腥

怒

獸計(jì)算結(jié)計(jì)果甜:巧托換樁采粗用鉆孔灌邀注賴樁開,壁樁徑喉為些80家0活ｍ球ｍ師;乒縱向鋼筋爭(zhēng)及加勁箍菊筋采用Ｈ乒Ｒ堪Ｂ模335積;族螺旋箍筋播采用ＨＰ鏟Ｂ辦23績(jī)5祝。樁身為衣Ｃ雪3妙0濕水下混凝惰土。樁深波入中、強(qiáng)映風(fēng)化服巖衛(wèi),瘋樁長(zhǎng)根據(jù)德每個(gè)樁的們承載力要霞求及其他芒構(gòu)造要求腔長(zhǎng)度不晨同揀,狀在圖紙中偉列表表示餃。鋼筋籠鞋縱向鋼筋煉的混凝土高保護(hù)層厚植度細(xì)為夠6毅0赤ｍ拾ｍ貓,校鋼筋籠外眼側(cè)需設(shè)混去凝土墊塊瑞或采取其嗎它有效措鍋施劍,談以保障鋼漂筋保護(hù)層萌厚度的準(zhǔn)尋確性。蓬

廁

狂瘦托換梁的墳內(nèi)力按照壇《混凝土技結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摩規(guī)范》Ｇ佳Ｂ艷5001句020謀0炒2輪進(jìn)行配筋竭計(jì)算和裂胃縫驗(yàn)算。跟2.量4足植筋計(jì)算盆

鳳

汁

戶托換體系佩中態(tài),瑞承臺(tái)兩側(cè)臥設(shè)置托換判梁列,歌荷載將通葬過承臺(tái)傳薪到托換梁停上講,赤再由梁傳餐到新加的臺(tái)托換樁銀上驗(yàn),趟從而達(dá)到短托換的目搏的。為保假證承臺(tái)上戰(zhàn)的荷載能斤夠傳到梁閱上稍,搜就必須保游證承臺(tái)與糖梁的有效樂連接。為毒此鍬,著除在施工鋒措施中對(duì)堅(jiān)原有承臺(tái)壩進(jìn)行新舊壘混凝土界暗面處理呼外督,捷還在設(shè)計(jì)李中不考慮料新舊混凝坦土間的抗森剪掩力伍,做其荷載完追全由承臺(tái)咱上的植筋莊來承擔(dān)。逢

否

東局植筋施工喘應(yīng)滿足以倒下要治求誰:靈①鎮(zhèn)植筋膠要線求眉有裙5劉0害年的長(zhǎng)期醉性能報(bào)告飛及值1.專5呈ｈ以上的赴耐火測(cè)試價(jià)報(bào)掩告蜘;鄙②徑植筋膠應(yīng)鍬具有塞焊騙性著能午,頃當(dāng)植筋與趟鋼筋焊接被時(shí)產(chǎn)生的皇熱輻射能申不會(huì)影響垮植筋膠的齡性能。褲2.肚5忍托換體系透設(shè)計(jì)管2.5.村1推構(gòu)造設(shè)計(jì)煉

括

絮捎本托換體恥系采用主妖動(dòng)托換的毒形可式旋,股托換體系將設(shè)計(jì)是托孕換成功與悟否的關(guān)鍵粱之朝一遭,缸也是托換經(jīng)施工的難旦點(diǎn)和重點(diǎn)篩。托換體腐系節(jié)點(diǎn)構(gòu)關(guān)造如企圖宜3波、屠4翻所示。邁

嘆

燈減樁頂與梁您底間的距林離根據(jù)千握斤頂?shù)慕Y(jié)窯構(gòu)尺寸及端行程決定蠻。黨2.5.廊2發(fā)

暫鋼墊板、義鋼楔設(shè)計(jì)仿

澆

認(rèn)娘為保證托宰換體系加拋載過程中鑄樁和梁底疾的混凝土堪不被壓臥碎幸,夸需要在樁麗頂和梁底搖設(shè)置鋼墊粘板蜂,申墊板尺毅寸需59濤0魯ｍ拆ｍ勤×45崗0赤ｍ肺ｍ么×2泥0稻ｍ涌ｍ啄,批上下偷各頌1欄塊未,指用尿3縫根直修徑吳2綁0脅ｍｍ的錨坦筋錨入樁蠢或梁體內(nèi)淋。錨筋焊雹縫厚度跑ｔ藏=1黃0婚ｍ壇ｍ塔,愉雙面板焊躬,桌并采取有鬼效措施防器止施焊時(shí)捎引起墊板敏翹公曲收,舌可斷續(xù)寬焊攔,嗓但每邊焊寫縫長(zhǎng)度不流得小欲于栽1寒5亦ｃｍ。為探保證墊板拜下混凝土價(jià)澆注密撕實(shí)藥,謀墊板上需許開踩4獵個(gè)直柏徑休2稅5知ｍｍ的出惱氣孔。室

銜

敞

賊為保證托者換體系加騰載完成釣后舅,株千斤頂能忽夠順利取啊出、托換垃體系能夠素繼續(xù)保持孝穩(wěn)察定壺,原從而順利廊澆注微膨撲脹混凝威土淡,迷需要設(shè)置哪鋼墊板、惑鋼楔塊。哲具體尺寸豬如立圖待5院～刑8略所示。警

潮

油

運(yùn)鋼墊塊施死工前應(yīng)對(duì)袍上下鋼墊染板進(jìn)行定抹位、平整絨度檢麥查矩,枯且須保證假鋼墊塊與站鋼墊板接擾觸密實(shí)飽塞滿爽,置四周與鋼莫墊板點(diǎn)鉛焊寄,世以保證可似靠連接。嶼鋼楔塊施凝工完后同厚樣要與鋼知墊板及鋼灑墊塊焊對(duì)牢優(yōu),攔以保證可導(dǎo)靠連接?？?.5.費(fèi)3鞠

續(xù)加載模式撿

燥

衛(wèi)

遞各托換樁咐預(yù)壓總荷結(jié)載為樁頂驗(yàn)設(shè)計(jì)承載藝力倉(cāng)的布1攻5里倍細(xì),則分沙1輩0淹級(jí)均勻加友載。對(duì)于息同翼屬東1孫組托換梁斷的各托換揭樁同時(shí)加拌載雪,壤各級(jí)穩(wěn)跑定眠2絲0眼ｍｉｎ。叫對(duì)于施工干監(jiān)測(cè)中沉豈降觀測(cè)內(nèi)飼容在加載誠(chéng)停止結(jié)束諷時(shí)、停止鈔后努5贈(zèng)、疾1派0伐、房1來5界ｍｉｎ各扶測(cè)允讀傾1嫁次。柱

篇

通覽當(dāng)上步工則序結(jié)束同脈時(shí)滿足下末列條件奧時(shí)驅(qū),也繼續(xù)下步強(qiáng)加載或工濾作績(jī)。裕通

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(1珍)寺同組托換哲樁最大沉節(jié)降差小于腦Ｌ零1屠‰償(盯Ｌ西1券為托換樁淋中心狀距虎)益。叼

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(2淡)他建筑物不蜻均勻沉降生小于Ｌ殃2咬‰腳(并Ｌ斜2桿為測(cè)量點(diǎn)杏中心俯距驚)宿。雨

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第畏當(dāng)上步工合序結(jié)束同頌時(shí)滿足下戚列條件之麻一撐時(shí)址,巨應(yīng)采取適下當(dāng)措鞏施茅(藍(lán)如單獨(dú)對(duì)透少沉降樁嫌基加號(hào)載形)屯調(diào)整沉降素差。朗

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(1先)諸同組托換酷樁最大沉子降差大于乎Ｌ頌1定‰?yún)s。辮

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(2透)畫建筑物不添均勻沉降啞大于Ｌ匹2筍‰謀。當(dāng)本加欄載過程中趨滿足下列悼條件之一蔥時(shí)額,萍應(yīng)立即停芹止記,汽采取適當(dāng)腿措成施提(體如單獨(dú)對(duì)芳少沉降樁付基加川載鞠)杏調(diào)整沉降托差。鴿

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(2偶)抖建筑物不傅均勻沉降宋大判于賤2詞Ｌ逆2?！胭嚒Ｖ碑?dāng)滿足下鞋列條件之茅一成時(shí)羨,離即可終止懼加載。望

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(1誕)夸達(dá)到預(yù)壓豈總荷載值遲。大

公

(2拴)嬌樁頂總沉抹降超涼過劃5階0餓ｍｍ。摘3聲施工步爐驟謹(jǐn)

多

(1則)叨施工前準(zhǔn)攝備首先絨需進(jìn)行現(xiàn)貪場(chǎng)放線、楊定位、探豬槽工種作揚(yáng),腹以確定托旋換梁、托訓(xùn)換樁與既紐有承臺(tái)、且既有樁基級(jí)平面、空駁間關(guān)夫系潛,外檢查托換塔梁尺寸是糊否合柴適促,候驗(yàn)算樁頂育標(biāo)高。禾

啞

(2潮)耗托換樁施瘦工樁位昆平面允許瘦偏差禁應(yīng)輝<3指0澤ｍ超ｍ竄,煉樁垂直度燥偏差均應(yīng)娘按設(shè)計(jì)要獨(dú)求不得大嗽于險(xiǎn)1堡%違。土方開撥挖范圍內(nèi)允管線及其警他障礙物拘處理、托笛換樁施爭(zhēng)工拍,乖應(yīng)及時(shí)詳闖細(xì)地對(duì)施晨工過程進(jìn)渴行記錄。抬巖層中土瘦方開挖應(yīng)聲采用適宜罷的施工措束施淘,禾以減少對(duì)租圍巖的擾自動(dòng)。旺

押

(3來)嚷鋼筋籠焊拐接、吊放舊加工前武需按規(guī)定好對(duì)材料進(jìn)俘行抽檢。段鋼筋籠應(yīng)油分節(jié)焊接岡、吊來放樣,扎每節(jié)鋼筋嬸籠的長(zhǎng)度棋應(yīng)根據(jù)房街屋首層凈朋空決食定兔,體施工時(shí)應(yīng)隸采取有效驕措斥施梅,秘使上下節(jié)繞鋼筋籠的更軸心在一后條直線上辦。施工中轟應(yīng)嚴(yán)格按梅照施工規(guī)隔范操們作斥,總確保鋼筋裙籠的焊接戒質(zhì)境量鳴,駁同時(shí)施工肅時(shí)應(yīng)盡量認(rèn)縮短吊放注和焊接時(shí)各間。半

拖

(4甩)僑托換梁施渾工既有圍承臺(tái)表面日處扇理耕;演既有承臺(tái)寬植鉗筋律;去托換梁鋼堤筋、混凝予土施工。脅新舊結(jié)構(gòu)叛接觸面的搏墊層須清磁除仰,槳且將接觸登面混凝土申表面按施飾工縫要求幕處理。鑿泡毛、清除抬表面松動(dòng)超石子及清初洗混凝土樣表面舟。撒績(jī)

葬

(5茫)述預(yù)壓待分托換梁強(qiáng)賴度達(dá)到要鴿求后進(jìn)行急預(yù)壓。預(yù)星壓前需對(duì)體液壓設(shè)備灑、量測(cè)設(shè)逆?zhèn)溥M(jìn)行標(biāo)藏定女,擁做好千斤仿頂定位檢評(píng)查蘭,館量測(cè)系統(tǒng)兼測(cè)食試述,編預(yù)壓方案嗚完省善歉,饅房屋鑒定孩等前期工咸作。預(yù)壓序過程應(yīng)按槍既定方案獻(xiàn)分步進(jìn)行絨、同步加瞞壓隔(腳同組笑梁線)義,差并根據(jù)量蜓測(cè)結(jié)果調(diào)畫整施工參挑數(shù)及步驟塞。揉

友

(6希)喝體系轉(zhuǎn)換恥待達(dá)到左加載終止踐條厭件微,正托換梁、蠻樁及建筑播物沉降穩(wěn)銷定后安裝且鋼墊苦塊牙,潛鋼墊塊穩(wěn)善定性及強(qiáng)炎度滿足要荒求才可逐奪步進(jìn)行體摧系轉(zhuǎn)換。輝特別注意朱在初期階濕段控制千它斤頂回油斗速肆度編,伏并根據(jù)量拴測(cè)結(jié)果調(diào)擦整施工參棉數(shù)及步驟窯。量測(cè)結(jié)披果及外部雀條件允許徑后取出千懸斤頂。簡(jiǎn)

互

(7前)激節(jié)點(diǎn)施工方節(jié)點(diǎn)鋼做筋設(shè)置、鄰焊質(zhì)接乓,憤澆注微膨撞脹混凝土串。澆注過供程中控制輪振搗棒不商得接觸鋼饅墊塊。預(yù)侄頂節(jié)點(diǎn)施三工觀完夸,厲且全面觀捎測(cè)沉降變捧形穩(wěn)定刮后紅,理盾構(gòu)方可繡掘蠻進(jìn)捐,杰洞內(nèi)開始征切斷被托宣換的樁。打

布

(8轎)達(dá)覆土恢綿復(fù)地面。腎4貞利施工監(jiān)測(cè)飽

桐

辦籌樁基托換濁是風(fēng)險(xiǎn)性干、技術(shù)性造很高的工寧作遵,潛同時(shí)也是罪依賴信息悶化程度很亂高的工作確。施工監(jiān)彎測(cè)是決定受工程成敗溜的重要一載環(huán)。監(jiān)測(cè)獨(dú)內(nèi)容包侄括偏:爆建筑物的頓沉降、傾娘斜及裂縫雞觀籮測(cè)鐵;蠢地面沉降納及裂縫觀掏測(cè)烤;窗地下水位坑觀航測(cè)靠;怠托換梁變導(dǎo)位及裂縫產(chǎn)觀室測(cè)烈;送托換樁、涌托換遭梁示(兼支座票處景)膊、既有樁密、既有柱攀高程監(jiān)利測(cè)希;珍分步液壓暗參數(shù)監(jiān)測(cè)遞等。球

箱

漆季所有水準(zhǔn)朵點(diǎn)均應(yīng)與仇不受施工稅影響較遠(yuǎn)庫(kù)的基準(zhǔn)點(diǎn)薯相聯(lián)田系網(wǎng),精并繪制沉嗽降與時(shí)間背關(guān)系曲線顛。裂縫觀兔測(cè)應(yīng)在裂鑒縫位置予拍以標(biāo)謊明授,起并進(jìn)行編俱號(hào)轎,海記錄大小云及發(fā)展。貴

犁

(1制)雖水準(zhǔn)點(diǎn)布搏置慢①留與托換梁笛相交既有海柱及與這坑些被托換宮柱相鄰軸困號(hào)上的既賊有給柱酷;柳②企被托換建從筑天面四俘角及天面嫁四邊靠近醬中點(diǎn)位貪置輕;績(jī)③爽新施工的茂托換樁樁橫頂榴;偷④桶新施工的哭托換梁支丸座處及與透既有樁相居交京處錢;股⑤纖地面沉降第觀測(cè)點(diǎn)。寄

飼

(2均)貴裂縫觀測(cè)久位置悶①寸托換建筑僅物裂縫金既有裂縫豎及托換過知程中出現(xiàn)牌的裂渣縫掘;膊②岡托換梁裂展縫包括齊支座處、斗受拉爪區(qū)霞;睜③辛托換樁裂加縫包括撤樁頭、樁豐側(cè)后;織④還其他與托坦換體系相柄連的結(jié)構(gòu)明構(gòu)件裂縫糊。亭

作

(3頁)涌變形觀測(cè)覺位置寇①五托換梁梁鮮底變領(lǐng)形爪;屋②穩(wěn)托換梁梁嫌側(cè)變形。導(dǎo)

漂

(4霞)燥液壓參數(shù)豈畜①支標(biāo)定后液毒壓設(shè)備壓挑力表讀閉數(shù)續(xù);恥②屑千斤頂活祥塞長(zhǎng)度。揉

位

(5領(lǐng))踢柱沉降監(jiān)握測(cè)要求補(bǔ)①串對(duì)樓房的眼所有柱進(jìn)蘋行沉降監(jiān)貨測(cè)概;運(yùn)②材監(jiān)測(cè)儀器優(yōu)的精確度究不大旗于譽(yù)0.寧1慧ｍ頁ｍ律;絲③且基準(zhǔn)點(diǎn)要橡穩(wěn)傻定廉,省不受托換久施工和隧錦道施工影始響。鞭

些

(6仙)洗對(duì)樓房?jī)A或斜監(jiān)測(cè)要辰求途①布對(duì)樓房分姥別在縱橫速軸泰2供個(gè)方向上堅(jiān)監(jiān)測(cè)傾斜江度爛;輸②柴讀數(shù)精確康度不大確于引1結(jié)ｍｍ。笨

棄

喂托換完森畢嘉2高個(gè)星期居內(nèi)紹,引仍要進(jìn)行射監(jiān)測(cè)工作貍。此時(shí)僅葬監(jiān)測(cè)被托廈換柱的沉層降慌,翼第薄1維周監(jiān)測(cè)頻打率為每忍天季1偉次占,縮第碼2傲周卻為裹2動(dòng)天色1續(xù)次冰,犯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)街應(yīng)及時(shí)反石饋聯(lián)。蛋煎

丑

頓從盾構(gòu)機(jī)酒到達(dá)建筑視物下部開餃?zhǔn)茧x,密到盾構(gòu)機(jī)霜通過建筑燭后碰2慚個(gè)星期敲內(nèi)奏,醬需對(duì)地表胳沉降及建吊筑物傾斜劉、不均勻鋸沉降、裂蜜縫開展情碼況進(jìn)行監(jiān)中測(cè)。盾構(gòu)綢通過時(shí)每拆天監(jiān)造測(cè)異2面次贊,石其他時(shí)侵間頑2己天監(jiān)稻測(cè)劑1輸次稿,警監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)例應(yīng)及時(shí)反鋒饋。地面南下沉允許撓值量為劣1繪0謹(jǐn)ｍ翅ｍ胞;掏房屋不均幼勻沉降允軌許值襖為拐0.00比2摟Ｌ漫(越Ｌ為框架馬梁跨栗長(zhǎng)藝)芽;額房屋傾斜申不允許大既于機(jī)0.00扶4援(枕指基礎(chǔ)傾城斜方向兩吉端點(diǎn)的沉及降差與其提距離的比萍值促)暮。子5筑施工注宣意事項(xiàng)經(jīng)

扔

(1嶺)報(bào)在原柱上胸穿孔和鑿捏、鋸除承侮臺(tái)茶前議,