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【摘 要】本文作者阐述了基处理的基本原则,围绕地铁建设中桩基托换技术应用进行研究。
【关键词】地铁建设桩基托换技术应用研究
目前我们国家的城市处在一种不断的朝着大规模以及现代化的趋势发展,城市的空间不断的缩减,建设地铁和商场之类的地下装置是合理的应对目前活动的一个措施。要对之前的建筑体的基础开展托换设置。对于地铁建设工作来讲,如果其面积非常宽广,受力性非常高的时候常用桩基来处理。
1基处理基本原则
随着我国社会经济的飞速发展,城市人口的不断增多,为了更好的解决市民的出行问题,城市地铁因具有准点、快捷、安全、舒适的优点,现在正迈入一个高速发展阶段。地铁在城区内施工多会穿过密集的建(构)筑物,但密集的建(构)筑物地基基础不可避免地会侵入到地铁区间或车站轮廓线内,当地铁线路或地下建(构)筑物不具备改线、改址的情况下就必需对影响范围内的桩基进行托换处理。根据施工经验并结合本工程的具体情况,桩基处理应遵循如下几项基本原则:
1.1新托换结构体系的承载力有足够的保证和储备。
1.2托换体系的总变形应控制在原建筑物允许的局部附加变形范围以内。
1.3托换施工过程中必须保证把上部荷载从原来的桩基上可靠的转换到新的托换结构体上,并有效地控制被托换结椅在施工中的有害变形。
1.4桩基托换后应保证区间隧道的施工安全,并严格控制隧道施工对新托换结构的影响坏。
1.5桩基托换施工不得改变原建筑物的使用功能。
1.6桩基托换前后对影响范围内地表下沉、建筑倾斜、变形及下沉等进行严格的监测,并用于指导施工。
2地铁施工中的桩基托换技术
桩基托换技术涉及专业类别多、技术含量高,桩基托换把已建成建筑物中的柱与托换梁连接起来,将建筑物上部的荷载传递到托换梁上,再传递到托换桩上。桩基托换技术的核心是已建成建筑物中的柱和新建桩基间的荷载传递,在托换施工过程中,结构变形限制在设计允许的范围。中国桩基托换技术主要有主动和被动托换技术两种类型:
2.1主动托换技术
主动托换的结构变形控制更主动。主动托换技术是施工前,运用顶升装置动态调整上部荷载及变形,对新建桩和托换体系施加荷载,部分消除已建成建筑物结构长期变形的效应。托换建筑物的托换荷载大、变形控制要求严格,被托换桩随托换梁一起上升,使上部建筑物荷载全部转移到托换梁上,通过顶加载,部分消除新桩和托换结构的变形,使结构变形控制在较小范围。
2.2被动托换技术
被动托换技术一般用于托换结构荷载较小的建筑物,在施工安全上可靠性较低。被动托换技术的原桩上部结构荷载在施工过程中,随托换结构的变形被动地转换到新桩,托换后无法调控上部结构的变形。当托换建筑物荷载小、变形要求不高时,在托换结构的托换桩切除后,可不采取其它调节变形,直接将上部荷载通过托换梁传递到新桩。不调节托换后桩和结构变形,由托换结构承受变形的能力控制上部建筑物的沉降。基础托换技术难度高、造价较高、工期长,必须精心设计、安全施工,施工前要详细勘察建筑物的地基情况,详细了解已建成建筑物的桩基的类型和结构受力情况,以便确定合适的托换桩和技术。为保障工程顺利实施,需要特别重视以下几个问题:
(1)对整体结构性能的充分了解。结构现状的调查与分析十分重要,特别是对结构目前受力性能和主材性能分析。
(2)根据已建成建筑结构和周围建筑物的环境,确定托换结构类型及托换施工方法。
(3)保障已建成建筑物和新施工建筑物结构的托换点处连接。在基础托换中,有可能因为应力集中而导致结构出现损坏。
(4)托换方案的选择受到场地的限制、降水、基础开挖等多种因素的制约。由于地基条件的复杂性、基础型式的不同、地基與基础相互作用等多种原因,需要采取严密的监测反馈措施,全面监控施工过程。
3桩基托换的主要施工工艺
3.1桩基托换钻孔桩施工
托换钻孔桩依据其直径的不同可分为两种类型,因为有的托换桩之间的间距过小,所以普通的钻机不能满足施工的需求,于是对钻机钻杆以及钻头都进行饿改造,在遇到无法钻进的情况时,改用小型的冲孔钻机钻进,从而加快了钻孔桩的施工效率,保护了周边的建筑物。钻孔桩施工是一种比较成熟的施工工艺,但由于施工时受到施工环境的影响,因此,必须进行施工工艺和设备的改善。
3.2基坑支护以及开挖
基坑开挖的深度较深,以及受施工环境的限制,选择进行放坡分段分层开挖,采用人工开挖加上小型挖掘机开挖;安排足够的施工人员,尽快完成基坑的开挖工作。钢板桩和旋喷桩共同进行支护的支护方式。
3.3临时性钢支架以及吊扣轨施工
在桩基托换过程之中,为确保广深铁路桥的正常运营,在桩基施工之前,需设置临时性的钢支架。这种临时钢支架选用的是微型嵌岩钢管群桩。微型嵌岩钢管群桩的施工方法是:先使用地质钻机进行钻孔,然后放入钢管,再将孔内以及桩基沉渣清除干净,灌入碎石子,注入水泥浆,就形成了钢管桩。为确保施工的绝对安全,还要进行吊扣轨加固的施工。于工字钢梁顶部摆放不同型号的H型工字钢分别作为吊扣的纵梁和横梁。
3.4桩帽以及托换梁施工
桩帽之间的钢筋密度较大,并且要灌入混凝土,在桩帽顶面要预留锚固钢垫板。桩帽是托换梁受力转移到新桩的主要结构,它可以承托千斤顶与临时可调支座。桩基托换施工中最关键的结构就是托换梁施工。托换梁施工采用纵向其后张预应的体系。托换梁和承台之间是通过梁托承台进行联系的。托换梁的施工的工艺流程主要为:浇注硂垫层、新旧硂界面处理、钢筋绑扎、浇注结构硂以及硂养护。托换梁混凝土用商品防水混凝土,混凝土的浇注过程要连续,浇注完毕后,要进行洒水养护,从而保持混凝土表面的湿润,避免出现混凝土开裂的现象。
【关键词】地铁建设桩基托换技术应用研究
目前我们国家的城市处在一种不断的朝着大规模以及现代化的趋势发展,城市的空间不断的缩减,建设地铁和商场之类的地下装置是合理的应对目前活动的一个措施。要对之前的建筑体的基础开展托换设置。对于地铁建设工作来讲,如果其面积非常宽广,受力性非常高的时候常用桩基来处理。
1基处理基本原则
随着我国社会经济的飞速发展,城市人口的不断增多,为了更好的解决市民的出行问题,城市地铁因具有准点、快捷、安全、舒适的优点,现在正迈入一个高速发展阶段。地铁在城区内施工多会穿过密集的建(构)筑物,但密集的建(构)筑物地基基础不可避免地会侵入到地铁区间或车站轮廓线内,当地铁线路或地下建(构)筑物不具备改线、改址的情况下就必需对影响范围内的桩基进行托换处理。根据施工经验并结合本工程的具体情况,桩基处理应遵循如下几项基本原则:
1.1新托换结构体系的承载力有足够的保证和储备。
1.2托换体系的总变形应控制在原建筑物允许的局部附加变形范围以内。
1.3托换施工过程中必须保证把上部荷载从原来的桩基上可靠的转换到新的托换结构体上,并有效地控制被托换结椅在施工中的有害变形。
1.4桩基托换后应保证区间隧道的施工安全,并严格控制隧道施工对新托换结构的影响坏。
1.5桩基托换施工不得改变原建筑物的使用功能。
1.6桩基托换前后对影响范围内地表下沉、建筑倾斜、变形及下沉等进行严格的监测,并用于指导施工。
2地铁施工中的桩基托换技术
桩基托换技术涉及专业类别多、技术含量高,桩基托换把已建成建筑物中的柱与托换梁连接起来,将建筑物上部的荷载传递到托换梁上,再传递到托换桩上。桩基托换技术的核心是已建成建筑物中的柱和新建桩基间的荷载传递,在托换施工过程中,结构变形限制在设计允许的范围。中国桩基托换技术主要有主动和被动托换技术两种类型:
2.1主动托换技术
主动托换的结构变形控制更主动。主动托换技术是施工前,运用顶升装置动态调整上部荷载及变形,对新建桩和托换体系施加荷载,部分消除已建成建筑物结构长期变形的效应。托换建筑物的托换荷载大、变形控制要求严格,被托换桩随托换梁一起上升,使上部建筑物荷载全部转移到托换梁上,通过顶加载,部分消除新桩和托换结构的变形,使结构变形控制在较小范围。
2.2被动托换技术
被动托换技术一般用于托换结构荷载较小的建筑物,在施工安全上可靠性较低。被动托换技术的原桩上部结构荷载在施工过程中,随托换结构的变形被动地转换到新桩,托换后无法调控上部结构的变形。当托换建筑物荷载小、变形要求不高时,在托换结构的托换桩切除后,可不采取其它调节变形,直接将上部荷载通过托换梁传递到新桩。不调节托换后桩和结构变形,由托换结构承受变形的能力控制上部建筑物的沉降。基础托换技术难度高、造价较高、工期长,必须精心设计、安全施工,施工前要详细勘察建筑物的地基情况,详细了解已建成建筑物的桩基的类型和结构受力情况,以便确定合适的托换桩和技术。为保障工程顺利实施,需要特别重视以下几个问题:
(1)对整体结构性能的充分了解。结构现状的调查与分析十分重要,特别是对结构目前受力性能和主材性能分析。
(2)根据已建成建筑结构和周围建筑物的环境,确定托换结构类型及托换施工方法。
(3)保障已建成建筑物和新施工建筑物结构的托换点处连接。在基础托换中,有可能因为应力集中而导致结构出现损坏。
(4)托换方案的选择受到场地的限制、降水、基础开挖等多种因素的制约。由于地基条件的复杂性、基础型式的不同、地基與基础相互作用等多种原因,需要采取严密的监测反馈措施,全面监控施工过程。
3桩基托换的主要施工工艺
3.1桩基托换钻孔桩施工
托换钻孔桩依据其直径的不同可分为两种类型,因为有的托换桩之间的间距过小,所以普通的钻机不能满足施工的需求,于是对钻机钻杆以及钻头都进行饿改造,在遇到无法钻进的情况时,改用小型的冲孔钻机钻进,从而加快了钻孔桩的施工效率,保护了周边的建筑物。钻孔桩施工是一种比较成熟的施工工艺,但由于施工时受到施工环境的影响,因此,必须进行施工工艺和设备的改善。
3.2基坑支护以及开挖
基坑开挖的深度较深,以及受施工环境的限制,选择进行放坡分段分层开挖,采用人工开挖加上小型挖掘机开挖;安排足够的施工人员,尽快完成基坑的开挖工作。钢板桩和旋喷桩共同进行支护的支护方式。
3.3临时性钢支架以及吊扣轨施工
在桩基托换过程之中,为确保广深铁路桥的正常运营,在桩基施工之前,需设置临时性的钢支架。这种临时钢支架选用的是微型嵌岩钢管群桩。微型嵌岩钢管群桩的施工方法是:先使用地质钻机进行钻孔,然后放入钢管,再将孔内以及桩基沉渣清除干净,灌入碎石子,注入水泥浆,就形成了钢管桩。为确保施工的绝对安全,还要进行吊扣轨加固的施工。于工字钢梁顶部摆放不同型号的H型工字钢分别作为吊扣的纵梁和横梁。
3.4桩帽以及托换梁施工
桩帽之间的钢筋密度较大,并且要灌入混凝土,在桩帽顶面要预留锚固钢垫板。桩帽是托换梁受力转移到新桩的主要结构,它可以承托千斤顶与临时可调支座。桩基托换施工中最关键的结构就是托换梁施工。托换梁施工采用纵向其后张预应的体系。托换梁和承台之间是通过梁托承台进行联系的。托换梁的施工的工艺流程主要为:浇注硂垫层、新旧硂界面处理、钢筋绑扎、浇注结构硂以及硂养护。托换梁混凝土用商品防水混凝土,混凝土的浇注过程要连续,浇注完毕后,要进行洒水养护,从而保持混凝土表面的湿润,避免出现混凝土开裂的现象。