王延安
摘 要:文章介紹地鐵結(jié)構(gòu)臨近既有橋梁基礎(chǔ)的一種特殊防護措施,主要分析了地鐵橋樁基礎(chǔ)緊鄰既有橋樁基礎(chǔ)的施工特點、難點,并在此基礎(chǔ)上介紹了深基坑防護及監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞:既有橋基礎(chǔ)間新建橋梁基礎(chǔ)施工;難點;深基坑;既有橋防護
中圖分類號:TU470.3 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)18-0171-02
1 工程概況
1.1 擬建浐河大橋工程位置
浐河大橋位于東二環(huán)延伸段廣安路跨浐河段,為(55+88+55)m連續(xù)剛構(gòu)橋梁,自018#~021#墩跨越?jīng)汉游髀?、浐河和浐河東路,從現(xiàn)有的兩座浐河公路主橋與北側(cè)輔橋之間7.8 m左右的空間通過,大橋軸線與河道主流夾角約60 ?觷,較既有新浐橋高約12 m。主橋的19#墩主承臺位于浐河西路的東側(cè)、河道砌石護坡及河床內(nèi),距浐河西路最小距離約2 m;20#墩承臺位于浐河河道砌石護坡及河床內(nèi),距浐河東路主道西側(cè)最小距離約2 m?,F(xiàn)以浐河大橋19#墩基礎(chǔ)施工防護進行詳細說明,既有新浐橋與新建浐河大橋19#基礎(chǔ)位置關(guān)系,具體如圖1所示。
1.2 河中19#主墩基礎(chǔ)設(shè)計簡述
19#主墩下設(shè)6根Ф180 cm、長85 m鉆孔樁,承臺尺寸:13.0 m×8.4 m×4 m。承臺底標高378.055 m,地面標高389.488 m,基坑深度11.4 m。
1.3 主墩處工程地質(zhì)
主墩位于浐河主河槽和河道護坡內(nèi)。工程地質(zhì):人工填土-沙類土、碎石土、第四系全新統(tǒng)早期沖積的粉質(zhì)粘土、粉土;素填土主要分布于河道兩岸大堤,以中粗砂、卵石、粘性土為主,厚度不等;河道表層以下主要分布為粉土、中、粗砂層、圓礫層、粉質(zhì)黏土層及砂礫層。
2 既有橋基礎(chǔ)間新建橋梁基礎(chǔ)、深基坑的施工難點
及應(yīng)對措施
2.1 施工難點
①既有橋兩橋之間空間狹小,鉆孔樁樁徑大、樁基超長,施工難度大;②承臺位于河道內(nèi),埋深較深;地質(zhì)不均,含較大塊卵石,地質(zhì)透水性較強;如何確保承臺基坑圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和防水功能,是本工程施工難點;③在基坑的支護和防水體系施工時,減少對既有橋基礎(chǔ)影響范圍內(nèi)的土體擾動,也是本工程施工的關(guān)鍵點。
2.2 應(yīng)對措施
①克服周邊環(huán)境、地質(zhì)影響,合理選擇主墩鉆孔機械設(shè)備,合理鉆孔工藝質(zhì)量控制,防止鉆孔過程中坍孔,確保超深孔樁基順利實施;②基坑開挖時,對稱開挖,隨挖隨撐,及時封底,封底混凝土達到設(shè)計70%強度時,方可拆除第三道支撐;以控制基坑變形及穩(wěn)定,減少因基坑開挖對既有橋的安全影響。
3 主墩深基坑圍護、止水帷幕的結(jié)構(gòu)設(shè)計
主墩承臺樁圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)平面尺寸為15.2 m×10.60 m,主墩承臺圍護結(jié)構(gòu)形式為Ф100 cm鉆孔灌注樁+三道內(nèi)支撐,主墩承臺樁圍護鉆孔灌注樁排樁距離現(xiàn)有公路承臺最小距離為90 cm,19#墩承臺圍護樁樁長18 m。圍護樁內(nèi)側(cè)噴射10 cm厚C20噴射混凝土,鉆孔灌注樁樁間及周邊采用旋噴樁咬合進行地基加固、止水,旋噴樁直徑為60 cm,孔距45 cm,長度同圍護樁樁長?;踊自O(shè)1.5 m厚的C25混凝土封底。
4 主墩深基坑圍護、止水帷幕結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
4.1 橋梁基礎(chǔ)施工流程
樁基施工作業(yè)平臺填筑→樁基施工→承臺圍護結(jié)構(gòu)(排樁+咬合旋噴樁)→承臺基坑開挖支護施工→承臺及上部結(jié)構(gòu)施工。
4.2 主墩樁基施工
橋墩均采用樁基礎(chǔ),根據(jù)地質(zhì)情況,鉆孔樁采用GW-25型氣舉反循環(huán)鉆機鉆孔施工。樁基采取跳孔施工,控制好泥漿護壁質(zhì)量和孔內(nèi)水頭,防止因坍孔影響既有橋樁基周邊土體穩(wěn)定,施工過程中采用濾砂機將泥漿過濾后循環(huán)利用。
4.3 主墩圍護樁施工
既有橋下凈空高度僅5 m,承臺基坑圍護φ100 cm排樁選用作業(yè)高度4.5 m的反循環(huán)鉆機成孔,現(xiàn)場可根據(jù)排樁的具體設(shè)計情況采用“跳打法”合理安排施工順序。鋼筋籠分節(jié)加工,機械連接接高下沉的方式進行施工。
4.4 主墩圍護咬合旋噴樁施工
①旋噴樁施工;②技術(shù)措施。
5 主墩深基坑開挖、支護的施工技術(shù)
旋噴樁止水、加固地層施工完并達到齡期后,再進行承臺基坑開挖。承臺基坑深度11.4 m,分三層開挖與支撐,采用長臂挖掘機及小型挖掘機配合開挖,基底剩余30 cm采用人工開挖找平,各層土方開挖后及時架設(shè)鋼支撐,做到隨挖隨撐;每層開挖至鋼支撐底以下0.8 m,即進行鋼支撐安裝。圍護樁內(nèi)壁采用掛網(wǎng)噴射混凝土;開挖至基底后,及時澆筑封底混凝土,確?;追€(wěn)定?;追獾讜r,要根據(jù)基坑內(nèi)滲水情況,采取干式封底。干式封底要預(yù)留坑底抽水井抽水,待封底混凝土強度達到要求后,再封閉抽水井。待封底混凝土達到設(shè)計強度70%后,拆除第三道支撐,開始承臺主體施工,第二道支撐待主墩承臺強度達到設(shè)計強度后予以拆除。
6 基礎(chǔ)深基坑、橋梁防護監(jiān)測
6.1 監(jiān)測項目及指標
6.1.1 既有橋梁墩身沉降監(jiān)測
對既有連續(xù)梁施工期間的沉降觀測量按照累計總沉降量10 mm控制,沉降差5 mm;預(yù)警值按照應(yīng)急值的80%進行控制。
6.1.2 道路沉降監(jiān)測
對既有道路布設(shè)沉降觀測點進行監(jiān)控,道路沉降量按0.1%的基坑深度和計算值間取小值進行控制,沉降觀測量按11 mm控制;報警值按照應(yīng)急值的80%進行控制。
6.1.3 基坑監(jiān)測項目
根據(jù)周邊環(huán)境綜合分析,本基坑類別一級級基坑進行監(jiān)測設(shè)計。①圍護樁頂水平位移:按0.1%的基坑深度進行控制,沉降觀測量應(yīng)急值按12 mm控制,達到該數(shù)值的80%采取應(yīng)急措施。②樁體變形:按0.1%的基坑深度和計算值間最小值7.6 mm作為應(yīng)急值進行控制,報警值按照控制數(shù)值的80%進行控制。③支撐軸力:預(yù)警值按照設(shè)計軸力的80%進行控制。
6.2 監(jiān)測過程及結(jié)論
根據(jù)結(jié)構(gòu)施工順序?qū)陀袠蛄骸⒌缆返挠绊?,本次監(jiān)測分四個階段,即分別在主墩樁基施工、圍護樁(含旋噴樁)、基坑開挖支護及主墩基礎(chǔ)施工過程中,對既有橋、道路進行沉降和不均勻沉降觀測。在通過合理控制主墩樁基施工工藝,嚴格執(zhí)行圍護樁、旋噴樁跳孔施工,合理進行基坑開挖支撐施工,和及時完成承臺施工的時間控制;在施工過程中,既有橋梁縱向相鄰墩累計沉降5 mm、不均勻沉降累計2.6 mm;確保了既有橋梁的安全運行和基坑施工安全。
7 結(jié) 語
本文在介紹地鐵結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)緊鄰跨河既有橋基礎(chǔ)施工時,根據(jù)地鐵基礎(chǔ)埋深與既有橋樁基位置關(guān)系等,可采取圍護樁外加旋噴樁防水的方式,進行深基坑支護、防水設(shè)計及施工。通過合理施工工藝措施及監(jiān)控量測技術(shù),以指導超深樁基及深基坑施工,確保既有橋的運營安全。
參考文獻:
[1] 賀先德.臨近地鐵的深基坑圍護結(jié)構(gòu)換撐技術(shù)研究[J].建筑施工,2014,(3).