樁基托換技術(shù)總結(jié)

1、樁基托換技術(shù)總結(jié)內(nèi)容提要: 成都地鐵火南區(qū)間土建工程區(qū)間隧道下穿人民南路南延線高架橋匝道橋，該橋F2-1樁基位于左線隧道內(nèi)且侵入側(cè)墻0.07 m，施工期間，需對該樁基進(jìn)行主動托換處理, 主動托換法是采用托換梁結(jié)合托換新樁的方式,在托換梁與托換樁之間設(shè)置千斤頂加載,使上部結(jié)構(gòu)有微量位移,同時使托換樁的大部分沉降通過千斤頂?shù)念A(yù)壓來完成。本文對該工程樁基托換全過程中的施工工藝作簡單介紹。關(guān)鍵詞:托換 主動托換法 預(yù)頂 微量位移隨著城市人口及車輛的增多,地鐵建設(shè)已經(jīng)成為各大城市解決交通擁擠的首選方案。盡管地下交通線路的布置在原則上盡量避免對地上建筑物的影響,但實(shí)際上總會有部分隧道要從現(xiàn)有建筑物下面或相

2、鄰?fù)ㄟ^,很難避免對其的影響。就成都地鐵火南區(qū)間土建工程而言，區(qū)間隧道下穿人民南路南延線高架橋匝道橋，該橋F2-1樁基位于左線隧道內(nèi)且侵入側(cè)墻0.07 m，施工期間，需對該樁基進(jìn)行主動托換處理. 主動托換法是采用托換梁結(jié)合托換新樁的方式,在托換梁與托換樁之間設(shè)置千斤頂加載,使上部結(jié)構(gòu)有微量位移,同時使托換樁的大部分沉降通過千斤頂?shù)念A(yù)壓來完成。本文對該工程樁基托換全過程中的施工工藝作簡單介紹。1. 工程概況成都地鐵1號線火車南站南三環(huán)路區(qū)間左線全長798.848m，右線全長798.099m。區(qū)間隧道下穿人民南路南延線高架橋匝道橋，匝道橋現(xiàn)狀為斷頭路，橋梁跨度約20m，為單柱單樁基礎(chǔ)，F(xiàn)2-1樁基位

3、于區(qū)間左線隧道內(nèi)且侵入側(cè)墻0.07 m，該樁基為人工挖孔摩擦型樁，樁徑1.8m，樁長約28 m，承載力設(shè)計值7000kN。受隧道結(jié)構(gòu)施工影響，需對F2-1樁基進(jìn)行托換處理，采用2根直徑1.5m人工挖孔樁和截面3.5×2.5m的托換梁進(jìn)行主動托換處理. 托換梁和被托換樁之間采用界面處理劑及植筋的方式進(jìn)行連接，待托換梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，在托換樁預(yù)頂承臺上安放千斤頂施加預(yù)頂力，預(yù)頂完成且全面觀測沉降變形穩(wěn)定后，截斷被托換樁。2. 樁基托換施工工藝基坑開挖施工托換樁（人工挖孔樁）及預(yù)頂承臺在被托換樁上植筋、進(jìn)行界面處理綁扎托換梁鋼筋澆注托換梁預(yù)頂澆注托換樁和托換梁之間的微膨脹混凝土截

4、樁開挖樁基托換基坑施工主體結(jié)構(gòu)及防水回填。2.1 基坑開挖：新增托換梁梁底距原地面約3.5m左右，首先將基坑放坡開挖到托換梁底，放坡比例為1：1，采用網(wǎng)噴支護(hù)。2.2 托換樁施工：測量放樣確定托換樁中心位置,進(jìn)行托換樁施工, 托換樁采用人工挖孔樁，護(hù)壁厚150mm，每節(jié)開挖深度1米。根據(jù)兩樁與被托換樁間距離，兩樁深度分別為24.5m和 31.5m。因受橋下凈空的影響，挖孔樁樁芯鋼筋籠采用孔內(nèi)綁扎，主筋連接方式為機(jī)械連接。該工序施工時，鋼筋下料長度必須考慮后序工序施工，根據(jù)設(shè)計要求，樁鋼筋需伸入托換梁內(nèi)1m，但預(yù)頂時，托換梁與承臺（托換樁）間不得有連接，所以樁鋼筋下料長度只能到托換梁底，待托換梁

5、施工時預(yù)埋上部鋼筋，與樁鋼筋對應(yīng)綁扎，預(yù)頂完成后進(jìn)行焊接。其中還需考慮鋼筋焊接接頭不能在同一連接區(qū)段。受地下水影響，樁孔內(nèi)積水較多，樁芯混凝土澆注采用水下混凝土灌注。該工藝控制關(guān)鍵在：導(dǎo)管密封性，導(dǎo)管密封不好，管內(nèi)進(jìn)水，影響混凝土質(zhì)量；導(dǎo)管長度，根據(jù)規(guī)范要求，導(dǎo)管底部距坑底40cm，在下管過程中，根據(jù)孔深，預(yù)先進(jìn)行配管，并記錄每節(jié)導(dǎo)管長度; 第一斗混凝土的澆注，導(dǎo)管下入井內(nèi)后，管內(nèi)充滿積水，所以第一斗混凝土重力必須大于管內(nèi)積水浮力，將管內(nèi)積水一次排除干凈且混凝土必須連續(xù)澆注；每次拔管長度，每次拔管不能將管拔出混凝土面，管底距混凝土面需有6070cm；混凝土澆注高度，水下混凝土灌注，產(chǎn)生浮漿較多

6、，混凝土頂標(biāo)高至少需高出設(shè)計要求50cm。2.3 承臺施工：鑿除樁頂浮漿及浮渣，開挖承臺，本工程承臺（包括預(yù)頂承臺和預(yù)頂空間）高度為1.9m，采用磚砌外模，根據(jù)規(guī)范要求，樁需伸入承臺內(nèi)5cm。預(yù)頂承臺高度1m，在每個預(yù)頂承臺上各預(yù)埋2塊500*500*20鋼板（為保證鋼板下部混凝土澆注密實(shí)，在每塊鋼板上預(yù)留出氣孔）放置千斤頂。 預(yù)頂承臺混凝土澆注完成后，預(yù)頂空間范圍內(nèi)填砂到托換梁底，并施工梁底墊層。2.4 原樁鑿毛及植筋：為使被托換樁與托換梁間結(jié)合好，鑿毛采用鋸齒性鑿毛。被托換樁與托換梁的連接采用植筋，本工程植筋施工步驟如下：鉆孔：根據(jù)植入鋼筋位置用沖擊鉆鉆孔，鉆孔直徑32mm。鉆孔完畢后，用

7、清孔氣筒及毛刷將鉆孔內(nèi)灰塵清理干凈。注射錨固劑：錨固劑采用“喜利得”雙組分膠，利用專業(yè)注射槍，將錨固劑注入鉆孔內(nèi)。植筋：將25鋼筋螺旋形插入鉆孔內(nèi)，植入長度為15d，沿梁高方向每隔300mm，植入鋼筋一圈，每圈6根鋼筋，平均分布。并與6根22豎向鋼筋及12箍筋綁扎形成整體。如下圖：2.5 托換梁鋼筋籠綁扎： 為便于后期鑿除托換梁墊層，在托換梁鋼筋綁扎前（最好為墊層施工時），在梁底鋪設(shè)一層塑料布或其他隔離材料。本工程托換梁為型鋼組合梁，型鋼位置如下圖： 型 鋼 鋼筋綁扎完成梁底與預(yù)頂承臺預(yù)埋鋼板對應(yīng)位置預(yù)埋同樣的鋼板。2.6 界面處理及混凝土澆注：托換梁混凝土澆注前涂刷界面處理劑。 混凝土澆注采

8、用分層澆注，每層高度不宜超過50cm，振搗工必須下入梁內(nèi)對梁底部混凝土進(jìn)行振搗。2.7 托換頂升施工：頂升為整個托換體系中的關(guān)鍵工序，待托換梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后，掏出預(yù)頂空間內(nèi)砂子，在每個承臺上成三角形放入事先準(zhǔn)備好的鋼墊塊，初步打緊鋼楔塊，在預(yù)埋鋼板上放入千斤頂。采用帶自鎖裝置的千斤頂。千斤頂組合形心必須與樁形心重合。托換預(yù)頂加載采用分級加載原則，共分十級加載，每級荷載增量為千斤頂加載上限值的10%，不可一次加載到最大值。每級加載需保持10min，等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后方可加次級荷載。四個千斤頂同時加載。被托換樁的上抬量不能大于1mm，大于此值應(yīng)停止加載。在加載過程中同時應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測托換梁裂縫的產(chǎn)

9、生及發(fā)展，最大裂縫寬度大于0.15mm時，停止加載。頂升時，必須嚴(yán)格控制承臺和托換梁兩端的位移，承臺允許下沉量2mm，托換梁兩端允許上抬量為3mm。本工程根據(jù)設(shè)計院現(xiàn)場確認(rèn)各千斤頂實(shí)際加載級數(shù)為八級，各級油表讀數(shù)如下表：TZ1樁 （西側(cè)）荷載分級值(KN)10%20%30%40%50%60%70%80%269.65539.3808.951078.61348.251617.91887.552157.2壓力表讀數(shù)（MPa）表號0612097（3號頂）2.7 6.0 9.4 12.7 16.1 19.4 22.8 26.1 表號0612056（4號頂）3.1 6.3 9.6 12.9 16.2 19

10、.5 22.8 26.1 TZ2 (東側(cè))荷載分級值(KN)10%20%30%40%50%60%70%80%193.5387580.5774967.511611354.51548壓力表讀數(shù)（MPa）表號0612075（1號頂）2.2 4.6 6.9 9.3 11.7 14.0 16.4 18.7 表號0612067（2號頂）2.0 4.4 6.7 9.1 11.4 13.8 16.1 18.5 2.8 封樁施工：待千斤頂頂升達(dá)到設(shè)計頂升力，各項(xiàng)變形穩(wěn)定后，打緊鋼管墊塊，千斤頂開始逐步卸力，加強(qiáng)變形觀測，若出現(xiàn)沉降，千斤頂重新加載，繼續(xù)打入鋼管墊塊，直到千斤頂完全卸載，各項(xiàng)變形穩(wěn)定。為防止鋼楔塊

11、之間相對滑動，將每個鋼墊塊上兩對稱楔塊焊接（點(diǎn)焊），用C35微膨脹混凝土澆注預(yù)頂空間。2.9 截樁施工：截樁位置為梁底下0.5m。先沿樁周開一條深100mm寬200mm 的斷口，在此過程中鋼筋不斷，每次切斷口的深度不得超過100mm，且應(yīng)遵循由外向內(nèi)、層層剝離的原則，斷樁的斷口高度應(yīng)在300-500mm范圍內(nèi)。3. 施工監(jiān)測為了確保上部結(jié)構(gòu)的正常安全使用，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)必須根據(jù)每個施工步驟可能對結(jié)構(gòu)造成的影響進(jìn)行布置。采用信息化施工技術(shù)，以信息指導(dǎo)施工，托換過程中對每個環(huán)節(jié)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析，發(fā)現(xiàn)問題及時提出，并對有關(guān)托換頂升參數(shù)進(jìn)行修正。在托換或頂升過程中對托換梁上部原樁的位移、沉降和托換新

12、樁的沉降情況、托換梁的變形進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測。對被托換的結(jié)構(gòu)物及其鄰近結(jié)構(gòu)物的沉降觀測，是通過沉降觀測點(diǎn)的高程測量來實(shí)施的，這些沉降觀測點(diǎn)的布置在匝道橋被托換樁對應(yīng)墩位橋面及相鄰墩位橋面的角點(diǎn)、中點(diǎn)及轉(zhuǎn)角處；橋梁伸縮縫的任意一側(cè)。對托換梁變形監(jiān)測，是通過在梁體上部布設(shè)百分表來完成的，本工程沿托換梁縱向軸線，在托換梁兩端及中部共布置百分表四個。百分表另一端固定在托換體系外穩(wěn)定的剛體上。主要監(jiān)測頂升過程中托換梁的上抬量及托換梁的撓度變形。對原樁與托換梁間的相對位移關(guān)系，是通過在原樁與托換梁間安裝百分表來完成的，監(jiān)測各階段施工過程中原樁與托換梁間位移變化關(guān)系。對托換樁（承臺）變形監(jiān)測，是通過在托換樁（承臺）上部布設(shè)百分表來完成的，本工程在每個托換承臺上各布置百分表一個。百分表另一端固定在托換體系外穩(wěn)定的剛體上。