橋梁樁墩式基礎(chǔ)加固處理關(guān)鍵技術(shù)研究

李 棋 呂 攀

(中國電建集團鐵路建設(shè)有限公司，北京 100089)

1 工程概況

18號線火車南站是18號線一期工程的起點站，與1，7號線火車南站通道換乘。車站位于火車南站南行橋東側(cè)，鐵路火車南站站房南側(cè)。車站設(shè)計起訖里程為：YDK9+972.200～YDK10+536.902。車站有效站臺中心里程為YDK10+133.000。車站結(jié)構(gòu)形式為地下2層島式站臺車站，西側(cè)普通車島式站臺寬為13 m，車站總長約564 m，有效站臺長186 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬22.6 m?；拥燃墳锳級。

2 樁基加固處理

成都地鐵18號線火車南站沿三環(huán)路人南延線立交高架橋東側(cè)布置，呈南北走向，為避免車站結(jié)構(gòu)明挖施工時對三環(huán)路人南延線立交高架橋橋墩產(chǎn)生得到不良影響，現(xiàn)對立交橋既有橋墩進行加固處理，對距離車站西側(cè)既有橋墩樁基，增設(shè)樁基承臺的方式進行加固，車站范圍內(nèi)需加固的樁基共有37處。

2.1 樁基加固方案

需加固的既有橋墩主要為車站基坑西側(cè)最近的一排立交橋橋墩。立交橋與車站基坑平行走向，橋墩樁基受車站基坑開挖影響，將會導(dǎo)致承載力下降、沉降、傾斜。按照初步設(shè)計確定的樁基加固原則，對距離車站基坑6 m范圍內(nèi)的既有橋墩樁基，按照增設(shè)樁基條形承臺的方式進行加固。需加固的既有樁基為φ1.8 m鉆孔樁，加固樁采用φ0.245 m的鋼管混凝土樁(按照樁長設(shè)計，嵌巖深度不小于1 m)，承臺采用條形承臺。

2.2 樁基加固步驟

1)與公路運營單位共同對既有連續(xù)梁橋現(xiàn)狀進行核查。就既有公路橋跨現(xiàn)狀及病害情況進行確認(rèn)。2)建立變形監(jiān)測體系，對既有公路橋墩施工前各特征點(橋面、墩頂、墊石頂)位移、沉降初始值進行監(jiān)測。3)施工車站明挖基坑的圍護樁(按車站圍護結(jié)構(gòu)施工圖，既有橋墩左15 m范圍圍護樁應(yīng)逐樁跳孔施工，鉆孔時注意控制進尺速度，以減小施工對既有橋梁的影響)。4)對要求加固的橋墩，鉆孔施工加固樁。5)既有橋墩樁基加固施工：a.鋼管混凝土樁施工。在鋼管中預(yù)埋2根二次注漿管，φ32壁厚3 mm,其中第一根管在承臺混凝土形成強度后對樁底進行預(yù)注水泥漿;第二根預(yù)埋管作為信息化施工需要，留待后期跟蹤注漿使用，是否注漿應(yīng)視橋墩的變形監(jiān)測情況而定；為了保證鋼管樁與承臺之間緊密連接需在鋼管樁頂部焊接直徑20的HRB400鋼筋嵌入承臺250 mm，并焊接錨固鋼筋，錨固鋼筋長度不小于1 m，鋼筋與鋼管的角焊縫hf=d/2。b.承臺基坑開挖支護?；娱_挖坡面支護，天仁路以南樁基加固基坑開挖采用放坡開挖，根據(jù)揭露邊坡情況輔助砂漿臨時噴護護坡；其余部位樁基加固基坑根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采用放坡開挖支護方式，放坡開挖每邊預(yù)留0.5 m的操作空間。控制最小坡比1∶0.5，在開挖中遇土體松散，可放大坡比，開挖機械采用液壓反鏟(斗容量為0.3 m3～1.0 m3)，裝車采用裝載機(斗容量1.5 m3～3.0 m3)裝自卸汽車，水平運輸采用自卸汽車(斗容量15 m3～20 m3)運至棄渣場。c.既有公路橋墩柱、基礎(chǔ)在承臺范圍內(nèi)設(shè)置企口，其余接縫面鑿毛處理，并植筋；承臺普通鋼筋布置，墩柱植筋與承臺鋼筋相接。新設(shè)承臺與既有橋墩連接：鋼筋埋深12 cm，外露部分加彎鉤；先鑿出企口，清洗干凈后植筋，廢棄植筋孔應(yīng)立即采用植筋膠封堵密實；基礎(chǔ)鉆孔時每次最多只能鉆一個孔眼，應(yīng)在基礎(chǔ)對應(yīng)兩側(cè)不同高度的兩個位置鉆孔施工，高差應(yīng)小于10 cm，嚴(yán)禁在基礎(chǔ)同側(cè)同時或連續(xù)鉆孔施工，嚴(yán)禁相鄰或相對孔眼同時鉆孔，鉆孔不得破壞被托換基礎(chǔ)的核心混凝土，鉆孔后應(yīng)立即植筋。d.連接處混凝土表面涂界面劑，噴涂5 mm厚環(huán)氧砂漿，之后半小時內(nèi)立即灌注承臺混凝土。6)承臺頂覆土，對既有橋狀況進行核查。7)施工車站基坑內(nèi)支撐。8)車站明挖結(jié)構(gòu)開挖及回筑施工，期間內(nèi)加強對既有橋墩的變形監(jiān)測。9)施工完成半年后對既有橋狀況進行核查，對基坑開挖施工對橋梁的影響情況進行確認(rèn)。

2.3 樁基加固技術(shù)要求

1)本次既有橋墩樁基加固結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)所能收集到的公路橋結(jié)構(gòu)竣工圖確定，因此施工前需對所有相關(guān)構(gòu)筑物控制點進行實測，以做到萬無一失。施工前應(yīng)做好施工組織詳細(xì)實施方案，對在施工過程中可能出現(xiàn)的情況進行充分的分析，并對應(yīng)制定應(yīng)急措施預(yù)案及相關(guān)資料。2)所有鋼筋的加工、安裝和質(zhì)量驗收均應(yīng)按照國家有關(guān)的規(guī)范、規(guī)程進行。凡因施工需要而斷開的鋼筋再次進行連接時，必須進行焊接并符合施工技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。3)考慮到澆筑、振搗混凝土的需要，可對鋼筋間距做適當(dāng)調(diào)整。4)加固連接點處的混凝土齒槽(植筋面凹凸槽)在刷涂粘結(jié)材料、澆筑混凝土前不能有疏松混凝土、浮土等。5)粘結(jié)材料需要進行現(xiàn)場測試，節(jié)點施工工序的選擇需要考慮到粘結(jié)材料凝固時間的影響。6)鋼筋植筋鉆孔時應(yīng)避開既有橋墩內(nèi)的鋼筋。7)土方開挖必須配合基坑支護施工，土方回填應(yīng)滿足公路規(guī)范及道路管理部門的要求。8)承臺基坑開挖前應(yīng)確保開挖范圍內(nèi)無地下管線及地下構(gòu)筑物后方可施工，開挖過程中做好地下管線的保護。9)合理制定土方開挖方案，規(guī)劃出合理的挖掘機開挖路線，開挖過程中，嚴(yán)禁挖掘機損壞其他結(jié)構(gòu)。10)基坑應(yīng)加強排水措施，周邊應(yīng)做好排、截水溝，避免水流入基坑內(nèi)。11)在結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)準(zhǔn)確查明基承臺基坑開挖影響范圍內(nèi)的地下管線的位置、埋深、管線材質(zhì)、基礎(chǔ)形式，并會同業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計等相關(guān)單位及管線權(quán)屬部門共同協(xié)調(diào)、研究其改遷、加固、懸吊保護方案，確保管線的安全與正常使用。12)施工過程中，應(yīng)定期、及時將各項監(jiān)測數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場實際情況反饋給設(shè)計。

3 橋墩沉降分析

如圖1所示，通過對3個測點處樁基礎(chǔ)的沉降監(jiān)測可知，沉降曲線呈先增大后衰減最后趨于穩(wěn)定的趨勢，3個測點的基本趨勢一致，JZ5-1測點的最大沉降量約為6.1 mm。滿足設(shè)計和規(guī)范對沉降控制標(biāo)準(zhǔn)值10 mm，表明本文提出的加固方案切實有效，能夠滿足工程需要，使其正常運營。

4 結(jié)語

隨著城市軌道交通建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，其在大中型城市交通運輸服務(wù)中所起的作用效果愈加不可替代。由于地鐵線路的通常設(shè)置在現(xiàn)有道路干線下的空間，但實際上總會遇到整個隧道或部分隧道要從現(xiàn)有建筑物下面或附近通過，對于需要保護的地面構(gòu)筑物、建筑物，必須進行基礎(chǔ)加固處理。鋼管樁條形承臺加固技術(shù)既有效又復(fù)雜，工程具有較大的風(fēng)險性，必須精心設(shè)計、精心施工， 對樁基加固過程中遇到的一系列技術(shù)難題進行合理解決。本文介紹的成都軌道交通18號線火車南站臨近既有橋梁樁墩式基礎(chǔ)加固處理工藝已經(jīng)形成電建集團級工法。