嚴(yán)順韜,黃 超,占光斌,曾招森,曹瑞良
(中建一局華江建設(shè)有限公司,北京 100161)
在平移過程中,用于承載建筑物在其上部行走的軌道梁施工尤為重要。一個穩(wěn)固的軌道梁可以為平移建筑物提供安全的平移軌道,減少或避免不均勻沉降對建筑物帶來的損傷。由此可見,軌道梁是平移工程施工的基礎(chǔ)。如何建造一套穩(wěn)定的軌道梁系統(tǒng)也成為了平移工程的重點之一。
廈門后溪長途汽車站主站房平移工程位于廈門市集美區(qū)后溪鎮(zhèn),該平移主站房長162m,寬33.6m,總面積為2.28萬m2,重3.018萬t,從地下2層進行切割分離,采用交替步履頂推方式,帶地下室整體旋轉(zhuǎn)平移90°,一次性移至新址(見圖1)。
圖1 平移示意
平移主站房原址段采用樁筏基礎(chǔ),筏板厚度500mm。新建地址需新建地下室底板,底板厚度700~1 300mm,平移經(jīng)過一段過渡區(qū)域,占總旋轉(zhuǎn)位移距離約1/2,該區(qū)域地基土軟弱,地下水位較高。
主站房從原址底板經(jīng)過一段過渡的圓弧到達新址底板,其中需經(jīng)歷3種不同工況。由于工況不同,所面臨的施工問題也不盡相同。
1)原址段 將主站房原本坐落的基礎(chǔ)地點稱為原址段,根據(jù)以往平移工程案例中的施工方法,一般不對原址底板及基礎(chǔ)破壞而是加以利用。在原址段,主站房從建設(shè)伊始到平移工程施工時已經(jīng)有5年時間,其下部地基土層已經(jīng)基本沉降穩(wěn)定。站房的沉降與地基上表土層無直接關(guān)聯(lián)(取決于樁頭持力層沉降值),如此一來在底板底與地基土之間可能產(chǎn)生空隙。加上基坑降水的原因,土層可能進一步下降,如何確保軌道下底板的受力可靠性是需要解決的問題。
2)新址段 將主站房平移終點稱為新址段,主要考慮軌道施工如何與新址底板連接更加穩(wěn)固是難點。
3)過渡段 平移經(jīng)過的一段既不屬于新址也不屬于原址,僅作為平移路徑使用的路段,稱為過渡段。由于其處于新開挖基坑下,無法像新址及原址段一樣可以和底板一同組合成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),所以穩(wěn)定性以及如何滿足平移承載力的要求是該段的施工難點。
1)原址段 該區(qū)域由于原結(jié)構(gòu)底板厚度大,且底板下預(yù)應(yīng)力管樁密布,重新施工基礎(chǔ)不僅非常耗時,且難度較大。故利用原有結(jié)構(gòu),其中原址底板基礎(chǔ)采用樁筏基礎(chǔ)形式,具有足夠的地基承載力,足以保證軌道梁對地基沉降的要求,故原址結(jié)構(gòu)段可采用植筋的方法,化學(xué)植入U形開口箍與軌道梁鋼筋一起綁扎。為解決地板下有可能存在的空隙問題,可采用壓力注漿的方式,填補沉降形成的空隙。
2)新址段 結(jié)構(gòu)為新澆筑的底板基礎(chǔ),底板下采用旋挖樁結(jié)構(gòu),利用新址段的樁筏基礎(chǔ)也能夠保證上部軌道梁對地基承載力的要求。故新址段采用預(yù)埋U形箍與筏板鋼筋一同綁扎,待新址筏板澆筑后在筏板面鑿毛清潔,澆筑平移軌道梁。
3)過渡段 該段為新開挖基坑段,其下部基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ),澆筑墊層后管樁基礎(chǔ)與軌道梁相連,軌道梁將受到的上部荷載傳遞到預(yù)應(yīng)力管樁上。同時為加強過渡段軌道梁的整體穩(wěn)定性,在全段還設(shè)置了交叉的斜撐梁。
以上3段軌道梁連接成整體,共同組成了完整的平移軌道梁系統(tǒng)。
1)技術(shù)準(zhǔn)備 形成技術(shù)方案,并進行交底。
2)物資和材料準(zhǔn)備 包括鋼筋、PHC預(yù)應(yīng)力管樁、模板、機械器具的準(zhǔn)備。
3)現(xiàn)場環(huán)境準(zhǔn)備 施工前應(yīng)清除現(xiàn)場垃圾,排除安全隱患。過渡段樁基施工前,應(yīng)對現(xiàn)場進行平整,去除表層建筑垃圾回填土及腐殖土等并用粗砂粒黏性土回填至相應(yīng)標(biāo)高,對回填土進行分層壓實。
滑道梁作為房屋行走的軌道,按位置可分為原址軌道梁、過渡段軌道梁及新址軌道梁,軌道梁頂標(biāo)高均為-8.500m,位置具體如圖2所示。
圖2 滑道梁區(qū)域示意
1)原址段軌道梁施工
首先在原址底板上放樣,在軌道梁部位鑿除原址底板建筑層并對結(jié)構(gòu)層鑿毛植筋,植筋深度不得小于規(guī)范要求。再次放樣定位軌道梁位置,鋼筋下料綁扎,支模板,定位軌道梁標(biāo)高后澆筑混凝土,養(yǎng)護及拆模。
原址軌道梁采用原結(jié)構(gòu)板上疊合梁的形式作為平移整體受力體系,而地下室在室外土方開挖到位后需進行基坑降水,同時會把原建筑底板下的水位降低,造成地下室底板與下部土層分離,為了避免這一懸空情況以及充分利用地基土承載力,原址軌道梁施工完畢后,室外基坑開始降水后在原址軌道梁處采用板底注漿形式進行加強。原址段滑道梁剖面如圖3所示。
圖3 原址段滑道梁剖面
注漿孔每隔1.5m設(shè)置1道,采用P·O 42.5R普通硅酸鹽水泥漿壓力注漿,水灰比為0.5~0.6,具體比例需通過現(xiàn)場試驗確定。注漿壓力宜控制在3~10MPa,當(dāng)滿足注漿總量和注漿壓力均達到設(shè)計要求或注漿總量達到設(shè)計值75%且注漿壓力超出設(shè)計值時可停止注漿。
2)過渡段軌道梁施工
由于過渡段需進行預(yù)應(yīng)力管樁施工,故需首先進行土方開挖,待第1層土方開挖完成后,再進行預(yù)應(yīng)力管樁施工。施工中采用PHC預(yù)應(yīng)力管樁,直徑500mm,采用靜壓法入樁,入樁深度根據(jù)樁長及壓樁力進行雙控。在正式壓樁前應(yīng)進行試樁,并做靜載試驗。靜載試驗結(jié)果應(yīng)及時通知設(shè)計院,以便設(shè)計確定是否需要調(diào)整樁型或樁位布置。樁基施工完成后,管樁內(nèi)部填芯插鋼筋,填芯混凝土為C35細(xì)石無收縮混凝土,鋼筋錨入上部軌道梁內(nèi)≥35d。同時,為保證過渡段內(nèi)各軌道梁的整體穩(wěn)定性,在過渡段全段還需設(shè)置與軌道梁交叉的斜撐梁。斜撐梁截面尺寸為400mm×1 000mm,如圖4所示。
圖4 過渡段滑道梁及斜撐梁剖面
施工要求:①施工單位在確定沉樁時,所選用的施工設(shè)備應(yīng)確保沉樁達到設(shè)計標(biāo)高且樁位準(zhǔn)確,確保樁身質(zhì)量完整,并保護好周圍道路及環(huán)境;施工中發(fā)現(xiàn)貫入度異常或與勘察資料土質(zhì)不符,及時通知設(shè)計人員現(xiàn)場研究解決。②施工中應(yīng)嚴(yán)格控制壓樁力,不得超過樁身極限強度,避免樁身破壞。③樁身各段之間的焊接必須滿足相關(guān)國家現(xiàn)行規(guī)范要求。④工程樁施工結(jié)束后,應(yīng)及時向設(shè)計單位提供沉樁記錄,基坑開挖后及時提供樁位偏差和標(biāo)高等資料,以便根據(jù)實際情況確定是否修改設(shè)計。
3)新址段軌道梁施工
新址軌道梁施工時按照永久結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙施工筏板基礎(chǔ),同時將軌道梁鋼筋預(yù)先綁扎好,埋入筏板基礎(chǔ)內(nèi),待筏板澆筑完成后再澆筑軌道梁。新址軌道梁的施工控制同原址,施工時要在新址筏板墊層澆筑完后測量放出軌道梁的邊線,然后按照軌道梁設(shè)計圖紙進行鋼筋綁扎,軌道梁鋼筋綁扎完成后才能綁扎新址筏板鋼筋,然后澆筑筏板基礎(chǔ),如圖5所示。當(dāng)筏板基礎(chǔ)可以上人時,再進行軌道梁立模及混凝土澆筑。新址軌道梁尺寸為650mm×1 000mm。
圖5 新址段滑道梁剖面
國內(nèi)平移工程應(yīng)用實例日益增多,在大體積長距離平移過程中,以上3種情況最為常見。此次軌道梁方案的順利實施,給類似工程提供借鑒。作為平移過程中的臨時構(gòu)造物,托盤梁的設(shè)計應(yīng)當(dāng)秉持著節(jié)約成本、易于施工和節(jié)省時間的原則,此次采用的托盤梁設(shè)計在借鑒以往工程經(jīng)驗的同時具有自身的創(chuàng)新性。