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[摘要]结合广州市轨道交通三号线沥滘-厦滘区间桩基托换工程实例,介绍了托换体系的设计、施工步骤和监测
随着城市公共交通压力的增大,在城市中心区修建地铁来改善交通,越来越必要。而城市中心区内房屋建筑较为密集,要求线路选线时避开所有的建筑物是不现实的。隧道从建筑物下通过,对建筑物自身的安全威胁也是不容忽视的。因此,必须根据隧道和建筑物的具体情况,对建筑物采取必要、有效的加固或托换措施,从而保证隧道顺利掘进和建筑物结构安全。采用桩基形式进行建筑物托换,能够有效地解决地基基础承载力不足或沉降失控问题。
1工程概况
1.1房屋概况
广州市轨道交通三号线沥滘-厦滘区间经过部分民房,其基础如表1所示。共有20根桩基础进入隧道平面。
1.2隧道概况
本段为盾构法施工,隧道结构外径为6.0m,结构厚度300mm,隧道埋深较浅,隧道顶部至地表大约为10～15m。由桩长及隧道埋深可知,进入隧道的桩基贯穿整个隧道。
1.3 地质概况
该段地质属河流堆积地貌,地势平坦,隧道通过地段为饱和中细砂,拱顶为中～高灵敏度且宜液化的淤泥质砂,上覆层含水层厚,富水性强。地质概况如表2所示。
2 托换方案设计
2.1 主动托换体系
主动托换技术是指原桩在卸载以前,对新桩和托换体系施加荷载,从而部分消除被托换体系长期变形的时空效应,将上部的荷载和变形运用顶升装置加以动态的控制。当托换建筑物的荷载大、变形要求严格控制的时候,需要通过主动变形调节来保证变形要求,即在被托换桩凿除之前,对新桩和托换体系施加荷载,使被托换柱(墩)在上顶力的作用下,随托换梁一起上升,从而使得在被托换的桩截断后,上部荷载全部转移到新加的托换桩上,同时通过预加荷载,可以消除部分新桩和托换体系的变形,使托换后桩和结构的变形控制在很小的范围内。
2.2 托换方案
本设计采用主动托换体系。托换桩为钻孔灌注桩,托换梁采用钢筋混凝土梁。在隧道结构线外1m范 围外设置φ800mm灌注桩。承台两侧设置梁,承台和梁之间进行植筋处理。加载设备为QF500 20型千斤顶及配套油泵,千斤顶行程为200mm,千斤顶最大压力5000kN。桩顶标高由既有承台底标高、托换梁支座处高度、千斤顶初始工作空间决定。如图1、2所示。
2.3 托换桩设计托换桩的桩
长由以下3个原则共同确定:①满足桩顶设计承载力;②满足进入中风化层不小于0 5m(若强风化层较厚时,参照①、③);③桩底标高不得高于隧道最低点以下1m,避免桩对隧道结构产生有害的应力。
计算结果:托换桩采用钻孔灌注桩,桩径为800mm;纵向钢筋及加劲箍筋采用HRB335;螺旋箍筋采用HPB235。桩身为C30水下混凝土。桩深入中、强风化岩,桩长根据每个桩的承载力要求及其他构造要求长度不同,在图纸中列表表示。钢筋笼纵向钢筋的混凝土保护层厚度为60mm,钢筋笼外侧需设混凝土垫块或采取其它有效措施,以保障钢筋保护层厚度的准确性。
托换梁的内力按照《混凝土结构设计规范》GB50010 2002进行配筋计算和裂缝验算。
2.4植筋计算
托换体系中,承台两侧设置托换梁,荷载将通过承台传到托换梁上,再由梁传到新加的托换桩上,从而达到托换的目的。为保证承台上的荷载能够传到梁上,就必须保证承台与梁的有效连接。为此,除在施工措施中对原有承台进行新旧混凝土界面 [1] [2] [3] [4] 下一页
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