探究地鐵建設(shè)中樁基托換技術(shù)應(yīng)用

【摘 要】本文作者闡述了基處理的基本原則，圍繞地鐵建設(shè)中樁基托換技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】地鐵建設(shè)樁基托換技術(shù)應(yīng)用研究

目前我們國(guó)家的城市處在一種不斷的朝著大規(guī)模以及現(xiàn)代化的趨勢(shì)發(fā)展，城市的空間不斷的縮減，建設(shè)地鐵和商場(chǎng)之類(lèi)的地下裝置是合理的應(yīng)對(duì)目前活動(dòng)的一個(gè)措施。要對(duì)之前的建筑體的基礎(chǔ)開(kāi)展托換設(shè)置。對(duì)于地鐵建設(shè)工作來(lái)講，如果其面積非常寬廣，受力性非常高的時(shí)候常用樁基來(lái)處理。

1基處理基本原則

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市人口的不斷增多，為了更好的解決市民的出行問(wèn)題，城市地鐵因具有準(zhǔn)點(diǎn)、快捷、安全、舒適的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在正邁入一個(gè)高速發(fā)展階段。地鐵在城區(qū)內(nèi)施工多會(huì)穿過(guò)密集的建（構(gòu)）筑物，但密集的建（構(gòu)）筑物地基基礎(chǔ)不可避免地會(huì)侵入到地鐵區(qū)間或車(chē)站輪廓線內(nèi)，當(dāng)?shù)罔F線路或地下建（構(gòu)）筑物不具備改線、改址的情況下就必需對(duì)影響范圍內(nèi)的樁基進(jìn)行托換處理。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合本工程的具體情況，樁基處理應(yīng)遵循如下幾項(xiàng)基本原則：

1.1新托換結(jié)構(gòu)體系的承載力有足夠的保證和儲(chǔ)備。

1.2托換體系的總變形應(yīng)控制在原建筑物允許的局部附加變形范圍以?xún)?nèi)。

1.3托換施工過(guò)程中必須保證把上部荷載從原來(lái)的樁基上可靠的轉(zhuǎn)換到新的托換結(jié)構(gòu)體上，并有效地控制被托換結(jié)椅在施工中的有害變形。

1.4樁基托換后應(yīng)保證區(qū)間隧道的施工安全，并嚴(yán)格控制隧道施工對(duì)新托換結(jié)構(gòu)的影響壞。

1.5樁基托換施工不得改變?cè)ㄖ锏氖褂霉δ堋?/p>

1.6樁基托換前后對(duì)影響范圍內(nèi)地表下沉、建筑傾斜、變形及下沉等進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)，并用于指導(dǎo)施工。

2地鐵施工中的樁基托換技術(shù)

樁基托換技術(shù)涉及專(zhuān)業(yè)類(lèi)別多、技術(shù)含量高，樁基托換把已建成建筑物中的柱與托換梁連接起來(lái)，將建筑物上部的荷載傳遞到托換梁上，再傳遞到托換樁上。樁基托換技術(shù)的核心是已建成建筑物中的柱和新建樁基間的荷載傳遞，在托換施工過(guò)程中，結(jié)構(gòu)變形限制在設(shè)計(jì)允許的范圍。中國(guó)樁基托換技術(shù)主要有主動(dòng)和被動(dòng)托換技術(shù)兩種類(lèi)型：

2.1主動(dòng)托換技術(shù)

主動(dòng)托換的結(jié)構(gòu)變形控制更主動(dòng)。主動(dòng)托換技術(shù)是施工前，運(yùn)用頂升裝置動(dòng)態(tài)調(diào)整上部荷載及變形，對(duì)新建樁和托換體系施加荷載，部分消除已建成建筑物結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期變形的效應(yīng)。托換建筑物的托換荷載大、變形控制要求嚴(yán)格，被托換樁隨托換梁一起上升，使上部建筑物荷載全部轉(zhuǎn)移到托換梁上，通過(guò)頂加載，部分消除新樁和托換結(jié)構(gòu)的變形，使結(jié)構(gòu)變形控制在較小范圍。

2.2被動(dòng)托換技術(shù)

被動(dòng)托換技術(shù)一般用于托換結(jié)構(gòu)荷載較小的建筑物，在施工安全上可靠性較低。被動(dòng)托換技術(shù)的原樁上部結(jié)構(gòu)荷載在施工過(guò)程中，隨托換結(jié)構(gòu)的變形被動(dòng)地轉(zhuǎn)換到新樁，托換后無(wú)法調(diào)控上部結(jié)構(gòu)的變形。當(dāng)托換建筑物荷載小、變形要求不高時(shí)，在托換結(jié)構(gòu)的托換樁切除后，可不采取其它調(diào)節(jié)變形，直接將上部荷載通過(guò)托換梁傳遞到新樁。不調(diào)節(jié)托換后樁和結(jié)構(gòu)變形，由托換結(jié)構(gòu)承受變形的能力控制上部建筑物的沉降?；A(chǔ)托換技術(shù)難度高、造價(jià)較高、工期長(zhǎng)，必須精心設(shè)計(jì)、安全施工，施工前要詳細(xì)勘察建筑物的地基情況，詳細(xì)了解已建成建筑物的樁基的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)受力情況，以便確定合適的托換樁和技術(shù)。為保障工程順利實(shí)施，需要特別重視以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）對(duì)整體結(jié)構(gòu)性能的充分了解。結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的調(diào)查與分析十分重要，特別是對(duì)結(jié)構(gòu)目前受力性能和主材性能分析。

（2）根據(jù)已建成建筑結(jié)構(gòu)和周?chē)ㄖ锏沫h(huán)境，確定托換結(jié)構(gòu)類(lèi)型及托換施工方法。

（3）保障已建成建筑物和新施工建筑物結(jié)構(gòu)的托換點(diǎn)處連接。在基礎(chǔ)托換中，有可能因?yàn)閼?yīng)力集中而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞。

（4）托換方案的選擇受到場(chǎng)地的限制、降水、基礎(chǔ)開(kāi)挖等多種因素的制約。由于地基條件的復(fù)雜性、基礎(chǔ)型式的不同、地基與基礎(chǔ)相互作用等多種原因，需要采取嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)反饋措施，全面監(jiān)控施工過(guò)程。

3樁基托換的主要施工工藝

3.1樁基托換鉆孔樁施工

托換鉆孔樁依據(jù)其直徑的不同可分為兩種類(lèi)型，因?yàn)橛械耐袚Q樁之間的間距過(guò)小，所以普通的鉆機(jī)不能滿(mǎn)足施工的需求，于是對(duì)鉆機(jī)鉆桿以及鉆頭都進(jìn)行餓改造，在遇到無(wú)法鉆進(jìn)的情況時(shí)，改用小型的沖孔鉆機(jī)鉆進(jìn)，從而加快了鉆孔樁的施工效率，保護(hù)了周邊的建筑物。鉆孔樁施工是一種比較成熟的施工工藝，但由于施工時(shí)受到施工環(huán)境的影響，因此，必須進(jìn)行施工工藝和設(shè)備的改善。

3.2基坑支護(hù)以及開(kāi)挖

基坑開(kāi)挖的深度較深，以及受施工環(huán)境的限制，選擇進(jìn)行放坡分段分層開(kāi)挖，采用人工開(kāi)挖加上小型挖掘機(jī)開(kāi)挖；安排足夠的施工人員，盡快完成基坑的開(kāi)挖工作。鋼板樁和旋噴樁共同進(jìn)行支護(hù)的支護(hù)方式。

3.3臨時(shí)性鋼支架以及吊扣軌施工

在樁基托換過(guò)程之中，為確保廣深鐵路橋的正常運(yùn)營(yíng)，在樁基施工之前，需設(shè)置臨時(shí)性的鋼支架。這種臨時(shí)鋼支架選用的是微型嵌巖鋼管群樁。微型嵌巖鋼管群樁的施工方法是：先使用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，然后放入鋼管，再將孔內(nèi)以及樁基沉渣清除干凈，灌入碎石子，注入水泥漿，就形成了鋼管樁。為確保施工的絕對(duì)安全，還要進(jìn)行吊扣軌加固的施工。于工字鋼梁頂部擺放不同型號(hào)的H型工字鋼分別作為吊扣的縱梁和橫梁。

3.4樁帽以及托換梁施工

樁帽之間的鋼筋密度較大，并且要灌入混凝土，在樁帽頂面要預(yù)留錨固鋼墊板。樁帽是托換梁受力轉(zhuǎn)移到新樁的主要結(jié)構(gòu)，它可以承托千斤頂與臨時(shí)可調(diào)支座。樁基托換施工中最關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)就是托換梁施工。托換梁施工采用縱向其后張預(yù)應(yīng)的體系。托換梁和承臺(tái)之間是通過(guò)梁托承臺(tái)進(jìn)行聯(lián)系的。托換梁的施工的工藝流程主要為：澆注硂墊層、新舊硂界面處理、鋼筋綁扎、澆注結(jié)構(gòu)硂以及硂養(yǎng)護(hù)。托換梁混凝土用商品防水混凝土，混凝土的澆注過(guò)程要連續(xù)，澆注完畢后，要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，從而保持混凝土表面的濕潤(rùn)，避免出現(xiàn)混凝土開(kāi)裂的現(xiàn)象。

3.5加載托換施工

在樁頂和托換梁之間要預(yù)留一定的距離升頂加載空間，在升頂?shù)倪^(guò)程中，支座隨千斤頂?shù)纳叨?。若千斤頂突然出現(xiàn)故障，則支座能夠起到臨時(shí)支撐的作用。托換梁能否荷載轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵在于加載升頂與張拉預(yù)應(yīng)力的協(xié)調(diào)，為避免因荷載的突變而導(dǎo)致的事故，需要嚴(yán)格控制頂力。托換完畢后，澆注托換梁與樁頂間的混凝土。

3.6圍堰施工

進(jìn)行圍堰施工的主要目的在于：將橋梁下的水抽取干凈。首先在鋼板樁的頂部做圍堰，并在圍堰與鋼板樁上鉆出合適的洞，用螺紋鋼使圍堰和鋼板樁貫穿起來(lái)，再把螺紋鋼焊在型鋼上，清除圍堰的表層淤泥以及雜土，排放出圍堰內(nèi)的積水，及時(shí)修整圍堰的內(nèi)坡，補(bǔ)土夯實(shí)，并且在圍堰的中間用袋裝土以及黏土填實(shí)，從而防止?jié)B漏問(wèn)題的出現(xiàn)。

4施工注意事項(xiàng)

4.1植筋鉆孔若碰到鋼筋應(yīng)立即移位再鉆。以免傷害原鋼筋；

4.2植筋前必須將鉆孔沖干凈，保證膠結(jié)質(zhì)量；

4.3托換梁施工前。新舊混凝土表面必須鑿毛，深度宜為10em～20em，然后將鑿毛面用水沖洗干凈，并充分濕潤(rùn)；

4.4托換梁混凝土澆筑前4h內(nèi)，必須在鑿毛面上涂刷環(huán)氧乳液水泥漿界面處理劑；

4.5托換梁預(yù)頂施工分級(jí)進(jìn)行，要求在施工中要做到準(zhǔn)備充分，操作細(xì)微，監(jiān)控嚴(yán)密，措施安全可靠。

4.6對(duì)建筑物及基礎(chǔ)沉降量、裂縫變化等的監(jiān)測(cè)貫穿整個(gè)基礎(chǔ)托換施工過(guò)程，直至拆除臨時(shí)托換梁和監(jiān)測(cè)結(jié)果穩(wěn)定后。

5結(jié)束語(yǔ)

最近幾年中，在整個(gè)國(guó)際中，地鐵項(xiàng)目大規(guī)模的開(kāi)展，要加固的建筑體的地基總數(shù)非常多，此時(shí)它的托換工藝也獲取了非常顯著的成就。

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