地鐵車站下穿城市立交橋基礎兩次托換技術

地鐵車站下穿城市立交橋基礎

兩次托換技術

匯報人：李金亮中鐵隧道集團四處有限公司福建長平公路2標項目2017年11月·青島交流題綱一.前言二.項目簡介三.托換方案設計四.施工步驟及操作要點五.施工監(jiān)測六.結束語一、前言一、前言

在進行城市地鐵的設計與修建中，不可避免的遇到與城市立交橋（或城市民房建筑物）基礎樁基發(fā)生沖突，樁基托換技術的應用已是一個技術性強且行之有效的解決辦法，而在地鐵修建的過程中又往往要保證不影響橋梁或民用建筑物正常使用情況下進行施工作業(yè)。由于受地鐵空間的限制因素，樁基托換往往需要進行多次的力學轉換，比如第一次轉換到臨時托換樁上，第二次轉換到車站主體結構上。而在基坑作業(yè)的情況下，進行橋梁樁基的兩次受力轉換是一種技術難度大、費用較高、工期較長、風險性高的一種特殊施工方法，具有涉及專業(yè)性強、科技含量高、環(huán)境安全保護問題突出的特點。結合成都地鐵衣冠廟站（高新大道站）地鐵車站下穿城市立交橋基礎兩次托換技術的成功應用，有效地解決了車站空間進行橋梁托換不影響正常通行的難題。

一、工法立項該如何選題二、項目簡介一、工法定義及要求二、項目簡介2.1工程概況

衣冠廟站是成都地鐵3號線一期工程的中間站，為地下二層島式車站，站后設單存車線。站位處于一環(huán)路與衣冠廟立交橋的交叉路口，車站主體沿一環(huán)路呈東西向布置。衣冠廟立交橋上跨衣冠廟車站，橋面為雙向4車道，橋寬15.1m，橋梁結構為15片單箱單室小箱梁組成，瀝青混凝土路面。橋墩與車站中心軸線交角為89°。衣冠廟立交橋6＃橋墩樁基位于車站中央與車站主體結構相沖突，需對該橋樁進行托換處理；橋下凈空5m，橋墩基礎為兩根長15.5m、直徑1.5m摩擦樁，樁中心距離6.5m，承臺高度1.5m，平面尺寸?；瑒邮较淞号_座二、項目簡介6#號橋墩6＃橋墩基礎為兩根直徑1.5m、長15.5m的摩擦樁，樁中心距離6.5m，樁頂承臺9m（長)x2.5m（寬）x1.5m（高），C30砼澆筑。車站主體結構橫斷面簡支梁橋5m20.7m15.5m2.2建（構）筑物位置關系

衣冠廟立交橋為簡支梁橋，跨度20.7m，橋下凈空約5m，橋面瀝青混凝土路面。6#橋墩位于車站中心正上方，承臺底面距車站頂頂面為1.352m。二、項目簡介2.2建（構）筑物位置關系

衣冠廟立交橋是進城方向上跨一環(huán)路的主干道，對進、出城方向的交通有很重要的作用。于2003年4月26日通車，為簡支梁橋，橋寬15.1m，跨度20.7m，橋下凈空約5m，橋面瀝青混凝土路面。6#橋墩位于地鐵車站中心正上方，橋梁樁基修建時采用人工挖孔成樁，樁中心距離6.5m，承臺底面距車站頂板面為1.352m。承臺頂面與道路地面的高差為0.35m。相對位置關系剖視圖1.352m二、項目簡介2.3車站地質情況

根據(jù)勘察報告，在立交橋下地鐵車站基坑開挖范圍內土層主要為①雜填土②粉質粘土③松散卵石土、稍密卵石土、車站底板位于中密卵石土層中。二、項目簡介2.4施工邊界條件

樁基托換段在盾構機安裝及始發(fā)范圍，工程的進度直接影響到盾構機的始發(fā)時間。業(yè)主要求工期要求安全要求

衣冠廟立交橋為進城主干道，在進行二次的受力轉換過程中不能影響立交橋的正常通行。在不影響衣冠廟立交橋正常通行的情況下安全的完成二次受力轉換，是項目安全控制中的關鍵環(huán)節(jié)。工藝控制需要

兩次托換中，橋梁橋墩累計豎向位移控制值在10mm以內,水平位移控制為5mm，工藝施工技術要求較高。三、托換方案設計三、托換方案設計3.1托換方案設計

采用被動托換和主動托換相結合的方法進行兩次托換：第一次轉換為原橋樁基卸載截除后，將橋墩被動托換至地鐵車站圍護樁及基坑內臨時立柱樁上（被動托換）；第二次待車站主體結構達到設計強度后，截除臨時立柱樁基，對托換結構及上部結構的變形運用同步頂升裝置進行動態(tài)調控，以消除托換體系長期變形的時間效應，將橋墩主動托換至車站主體結構上方（主動托換）。

托換樁為沖擊鉆孔樁，托換梁采用混凝土梁。托換梁在與原橋墩相交處采用“齒槽+植筋”的方式與原橋墩相結。圍護樁車站頂板一、工法立項該如何選題3.2施工方案的優(yōu)化

1、基坑內臨時立柱樁：原設計方案為樁基礎+格構柱，考慮施工過程中橋梁限高的要求及格構柱的垂直定位困難，格構柱的方案不易保證質量，經與設計協(xié)商后，樁基礎+格構柱方案優(yōu)化調整為樁基礎。

2、二次主動托換原設計方案為兩臺500噸千斤頂，單個千斤頂預頂力設計為4000KN;現(xiàn)與設計協(xié)商后，采用同步頂升加載設備QF350—20型兩臺、QF650—20型兩臺千斤頂及配套油泵，千斤頂行程為200mm，千斤頂最大壓力3500kN、6500kN，千斤頂帶手動自鎖裝置。三、托換方案設計四、施工步驟及操作要點4.1托換方案施工步驟

四、施工步驟及操作要點四、施工步驟及操作要點4.2操作要點

（1）圍護樁及臨時立柱樁：鉆孔樁采用沖擊鉆成孔（橋梁下方受高度限制），跳樁法施工，圍護樁及臨時立柱作為前期托換樁基、均采用Φ1200水下C30鉆孔灌注樁，圍護樁基坑底以上樁長11.83米。

（2）樁基壓漿：托換樁基施工完成后，為提高樁端承載力，減少沉降，避免因托換樁基之間產生差異沉降對托換結構造成不利影響，采用樁底后注漿，使?jié){液對樁底附近的樁周土層起到滲透、填充、壓密和固結等作用。注漿材料采用42.5級水泥，水灰比0.6～0.7，注漿壓力2～6Mpa。注漿量3m3/根。成樁2天后注清水打開通道并進行壓水試驗，5天以內完成壓漿工作。施工平臺開挖圍護樁及臨時立柱施工四、施工步驟及操作要點4.2操作要點

（3）界面處理：車站縱向布設托換梁對原承臺進行握裹，為了讓新舊結構共同協(xié)調作用，新老混凝土界面均要求處理，將舊混凝土表面鑿毛深度10～20mm左右，原構件表面鑿成不小于6mm齒狀接觸面。鑿毛后用水清洗干凈，在托換梁混凝土澆注前4小時涂刷環(huán)氧樹脂砂漿界面劑，鑿毛時若發(fā)現(xiàn)裂縫等異常情況，應立即采取臨時安全加固措施，并反饋信息給設計人員。

（4）植筋：

用于抗拔的植筋孔深不小于15d，用于抗剪的植筋孔深不小于10d，本工程植筋孔深為350mm。本工程植筋孔徑孔徑為31mm。鉆孔時若碰到鋼筋則立即停止鉆進，移動孔位后再鉆；鉆孔用水或空氣沖干凈。植筋膠應進行試配，觀察凝固時間和效果。四、施島工步驟及及操作岸要點4.事2操作要堤點四、施閉工步驟坐及操作滋要點（5）托換預菠頂加載：啊采用分級矩加載原婆則，共胃分十級陡加載，欲每級荷查載增量攀為千斤華頂加載羊上限值跑的10%，不可嗚一次加乳載到最婦大值。灶每級加付載需保路持10陵mi那n，等斷結構斑穩(wěn)定撐后方水可加嶼次級路荷載黨。被爺托換晝樁的紫上抬太量不博能大肌于1m扶m，大于之此值應窯停止加膏載。在槐加載過總程中同稈時應嚴爬格監(jiān)測杯托換梁俊裂縫的宵產生及尸發(fā)展，怎最大裂脆縫寬度陡大于0.測1m夾m時，停百止加載住。預頂棵施工時適應對臨泊時立柱協(xié)軸力進腎行實時測觀測，聯(lián)加載過拘程中單蟲根軸力擱大于40袋00性KN時應寫停止澡加載殘，加土載時絡所有滅千斤圍頂應呆聯(lián)動鮮并保準待同荷一頂這升力，炕并進考行自寫鎖，扛防止糕漏壓嫁現(xiàn)象飲引起樂的沉晶降。4.2操作要星點高空浸滑移躍完成泳后的佛鋼桁附架屋發(fā)面四、他施工倉步驟微及操北作要毀點4.疼2操作要獅點（6）澆混凝軌土支座：托換梁下蹤蝶部、車煎站中柱震上方設趁置13債00（長）*1肥20鏟0（寬）*6皮30（平菌均高希）mm鋼筋砼暴支座，連支座豎塞向鋼筋撥錨入車沃站中柱暮內，待朋預頂施陰工完成起，且保攤持預頂緞力穩(wěn)定夠不變的崖情況下，澆注壩微膨堅脹自寫流平逃混凝冒土，科注意梅保證翠澆注犬砼的不密實性，崇支座叉頂部蹦設置夾注漿煎管，桂混凝僅土齡鉆期到保后壓紐奉灌環(huán)堆氧樹善脂。（7）原橋依梁樁墨基截樁：截樁前應月做好各園項應急咳措施，鎖要求在條截樁過畜程中盡匪可能減詳少對整危個托換汪系統(tǒng)的耍振動?；\每次切窗斷口的腥深度不郊得超過10蕉0m傘m，且應葡遵循由掀外向內祖，截樁功過程若狹發(fā)現(xiàn)臨功時立柱蘭軸力監(jiān)衛(wèi)測值超污過450隨0KN時應立煩及停止光施工通瞎知設計鞭單位。寫截樁斷呼口高度炮應與托零梁3底面保副待在同惑一平面矮內，截示樁完成滴切口斷虛面使用改結構膠桐找平。四、丙施工際步驟聯(lián)及操壁作要嬌點五、施笛工監(jiān)測五、臟施工挖監(jiān)測施工監(jiān)餐測是亮決定宏工程拆成敗直的重償要環(huán)節(jié)，為了確刮保上第部結哄構的綿正常追安全忍使用，監(jiān)控網絡根據(jù)每域個施盈工步魂驟可莫能對罵結構克造成圓的影普響進再行布費置。委采用捏信息揀化施害工技刪術以洞信息舉指導污施工皮。托勻換過叔程中蠢對每永個環(huán)截節(jié)的足監(jiān)測責數(shù)據(jù)祖進行芬采集喇、分朋析。杯發(fā)現(xiàn)壁同題班及時貼提出犬，并催對有丘關托旅換頂滑升參躺數(shù)進順行修進正。竭在托帳換或煤頂升意過程獻中對菠托換共粱上親部墩醬柱的晃位移稱、沉斗降情此況、捷托授挪粱的漂變形林進行舟嚴密推檢測爬，進日行情清息化赤施工股，以小便確道保安留全和念質量指。沉意降監(jiān)叔測采回用蘇姥州一劣光DS裁Z2水準儀+F究SI平板測咳微器。此監(jiān)測頻絕率在各瓜級預頂丙加載停伸止結束船后5撇mi駁n、10舍m誓in、15威min各測讀1次。菌樁基剪托換圈監(jiān)測脆項目如下表所示。附表：蜓樁基托棉換監(jiān)測帥項目指殖標六、遣結束圣語直至整絞個托惡換系澡統(tǒng)受帝力轉雪換完牌成，疏橋梁語支座猛強度渾等級片達到手設計述要求伍，在怨承受婆橋梁控整體脅荷載僚的同妻時進閱行監(jiān)條測3個月（借月/14次）認，確掛認數(shù)茶據(jù)穩(wěn)蒙定，南托換蘆完全宜結束，監(jiān)測數(shù)朱據(jù)顯喂示，注橋梁際最大代沉降粥量為+6m況m，遠遠冠小于控召制沉降籮值（±10慈mm），筐橋梁感處于籮安全專狀態(tài)澇，成脅功完扔成地養(yǎng)車站里高架叛橋二睜次托膀換的眨施工。托換技術香在現(xiàn)