隧道下穿樁基托換施工方案盾構托換梁支護ygsecret

1、穿越建（構）筑的樁基托換1、工程概況（1）隧道下穿樁基概況XX地鐵XX號線全線在下穿XX人行天橋、XX立交橋、XX西引橋等3處建（構）筑物時，共有26根樁基侵入隧道建筑界限，按照設計文件要求需對樁基進行托換處理。表-1 樁基礎托換處理匯總表序號地鐵隧道區(qū)間建（構）物名稱里程樁號割除樁基礎數(shù)量1XXXXXX人行天橋AK12+8501根1.0m鉆孔灌注樁2XXXXXX立交橋AK23+8309203處承臺共9根1.2m鉆孔灌注樁3XXXXXX西引橋AK27+1302104處承臺共16根1.2m鉆孔灌注樁（2）樁基托換設計概況樁基托換施工采用樁梁式主動托換，XX人行天橋托換樁直徑1.0m，樁長27.8

2、3m，托換梁尺寸為2.52.513m；XX立交橋托換樁直徑1.5m，樁長25.33m27.83m，托換梁高為3.0m，寬分別為4.77m、7.88、9.01m，長12.29、12.32、12.33m；XX西引橋托換樁直徑1.5m，樁長29.59m30.5m，托換梁尺寸為2.52.514.514.8m。其構造如下圖所示：圖XX人行天橋樁托換平面圖 圖2XX人行天橋樁托換立面圖圖-3XX立交A9樁基托換平面圖 圖-4 XX立交A9樁基托換立面圖圖5XX立交B5樁基托換平面圖 圖-6 XX立交B5樁基托換立面圖圖-7XX立交C6樁基托換平面圖 圖-8XX立交C6樁基托換平面圖圖-9XX橋臺樁基托換平

3、面圖 圖-10XX橋臺樁基托換立面圖圖-11 XX1#墩樁基托換平面圖 圖-9 XX12#墩樁基托換立面圖圖-13 XX2#墩樁基托換平面圖 圖-14 XX2#墩樁基托換立面圖圖-15 XX3#墩樁基托換平面圖 圖-16 XX3#墩樁基托換立面圖（3）周邊地形XX人行天橋橫跨XX路，路面交通量大，被托換樁處在綠化帶中間。XX立交橋被托換樁處在橋底行車道位置，橋面及橋下交通繁忙。XX西引橋被托換樁處在第一聯(lián)引橋底下，周邊建筑物密集。（4）地質水文本區(qū)間原始地貌為沖洪積平原，地層主要由人工堆積素填土、粉質粘土、細砂、礫砂、殘積砂質粘性土及全風化、中分化、微風化花崗巖組成，穩(wěn)定地下水位埋深0.709

4、.70m，水位高程2.7911.46m。2、樁基托換施工流程及方法（1）施工流程樁基托換施工采用樁梁式主動托換，按“等變形、等荷載”的原則進行，先施工托換樁、托換梁，混凝土達到設計強度后在每個樁頂設置千斤頂和鋼支撐并施加頂升力進行加載，托換后樁、梁之間的連接采用微膨脹混凝土。在托換過程中，要加強對周邊建筑物的監(jiān)控，及時反饋信息，以指導施工。下面以XX立交橋A9承臺為例說明樁基托換的具體施工流程： 序號圖 示11、測量樁位；2、鉆機沖擊成孔；3、分段吊裝鋼筋籠，鋼筋籠之間采用接駁器連接；4、灌注樁基混凝土。21、建筑物監(jiān)測及評定；2、妥善處理原有建筑物下的地下管線；3、邊支護邊開挖托換梁基坑至梁

5、底標高。31、施作墊層；2、采用植筋技術，將短鋼筋植入原樁基礎中，并用短筋連接，與托換梁鋼筋連成一體，原樁周圍鑿毛并涂刷界面劑；3、綁扎托換梁鋼筋，并向下預留與灌注樁連接的鋼筋；4、澆筑托換梁混凝土并養(yǎng)護到設計強度。41、待樁與梁混凝土達到設計強度后，在樁頂用千斤頂逐級施加預頂力，頂緊托換梁；2、頂升過程加強監(jiān)控量測；3、沉降穩(wěn)定后用鋼支撐替代千斤頂，并在鋼支撐頂部用鋼楔打緊，取出千斤頂。51、樁周鑿毛，連接樁頭與托換梁的預留鋼筋；2、立模澆筑微膨脹混凝土并進行養(yǎng)護。61、封樁混凝土達到強度后，截斷舊樁與梁的連接；2、對于XX人行天橋回填基坑，恢復原地坪，盾構穿越時開倉破除樁；對于XX立交橋、

6、XX西引橋，截樁后先開挖豎井破除樁，然后再回填豎井及基坑。（2）托換樁施工 鉆機鉆進成孔樁位測量放線后下放鋼護筒，沖擊鉆機就位后采用泥漿護壁，泵吸反循環(huán)沖擊鉆進成孔，鉆到設計標高后立即清孔。 鋼筋籠制作吊裝鋼筋籠在加工場加工成型，平板車運到現(xiàn)場后，采用吊機吊裝就位，當鋼筋籠過長而沒有凈空吊裝，可以分節(jié)吊裝鋼筋籠。 混凝土灌注鋼筋籠吊裝完畢，采用導管法澆注水下混凝土，混凝土澆筑一次連續(xù)完成。（3）基坑開挖及支護樁基托換臨時基坑深度約為56m，基坑安全等級為二級，放坡分層開挖，支護交錯進行。根據(jù)托換施工現(xiàn)場情況進行測量放線，標明基槽開挖范圍?；坶_挖采用PC300挖掘機開挖為主，人工開挖為輔，開挖

7、出的土石方立即裝車運走。支護形式為注漿錨管、土釘墻，面層設鋼筋網(wǎng)并噴C20混凝土?；娱_挖過程進行施工監(jiān)控。XX西引橋橋臺基坑開挖時，在橋臺錐坡內用礦山法暗挖施工橫通道作為托換梁施工及預頂加載的操作空間。（4）托換梁施工 界面處理在原樁上進行放樣劃線，定出鑿毛位置，將原樁混凝土表面鑿成凹凸不平狀，深度為12cm。鑿毛后用水清洗干凈，在托換梁混凝土澆筑前四小時內刷一層環(huán)氧樹脂乳液水泥漿作界面處理，以增強托換梁體與原樁之間的接合及握裹效果。 植筋施工植筋工藝流程見下圖所示：定位鉆孔清孔除灰清刷二次吹灰?guī)逅⒖伤肿⒛z植入鋼筋圖-17 植筋施工工藝流程圖a、在原樁上放樣定位，畫出鉆孔位置；b、采

8、用電動沖擊鉆鉆孔，孔徑至少比植筋直徑大6mm，最大孔徑不得大于42mm。鉆孔必須間隔鉆孔，鉆孔時若碰到鋼筋則立即停止鉆進，移動孔位后再鉆；c、植筋施工前，應清除鋼筋表面銹漬污泥，并作好標記，確保植入深度。d、用高壓風清孔，用水清洗孔壁。將已鉆好的孔再清洗二次，用水清刷干凈，確保孔壁具有良好的粘者力。e、錨固膠必須嚴格按配比在錨筋前試配，觀察凝固時間和效果，合格后方可配制使用。f、用注膠槍從孔底部慢慢注入錨固膠，然后將鋼筋準確無誤地徐徐旋入，使孔內鋼筋與錨固膠接觸完全飽滿，不得有空隙和氣泡。植筋順序也是間隔植入，每一批植筋在樁的任一水平截面內不應超過兩孔，且待前一批植筋膠凝固之后方可施工下一批，

9、循環(huán)至錨固完所有植筋。g、植筋完成并且錨固膠凝固達到設計錨固強度后需要進行植筋抗拔力檢測，檢測數(shù)量為每批植筋總數(shù)量的2，且不少于6根，選擇代表性的植入鋼筋進行試驗，植筋抗拔力應符合設計及規(guī)范要求。 托換梁鋼筋混凝土施工a、鋼筋制安鋼筋采用加工場制作，現(xiàn)場人工綁扎，要保證鋼筋骨架的穩(wěn)定性。b、模板安裝托換梁模板采用18mm厚的木模板，背楞均為10cm10cm方木拼裝而成，12對拉螺桿固定結構尺寸，模板側面用方木與基坑側壁支頂穩(wěn)固。c、混凝土澆筑托換梁采用商品混凝土，用攪拌輸送車運至工地。采用分層分塊澆筑，分層厚度為30cm。采用插入式振搗器振搗，盡量避免碰撞鋼筋、模板、預埋件等。d、養(yǎng)護初凝后對

10、混凝土加以覆蓋并澆水養(yǎng)護，保持混凝土處于濕潤狀態(tài)，混凝土澆水養(yǎng)護的時間不得少于7d。（5）千斤頂預頂 安裝千斤頂在每根樁預頂?shù)念A埋鋼板上沿著托換梁縱軸線對稱布置3臺帶自鎖裝置的YD2000千斤頂，同時布置供油泵及液壓控制系統(tǒng)。 安裝鋼支撐可調自鎖千斤頂預頂?shù)轿缓蠹皶r安裝鋼支撐并用楔型鋼板打緊。安裝時與千斤頂形成交錯布置。圖-18 千斤頂及鋼支撐布置圖 圖-19 千斤頂及鋼支撐照片 預頂預頂?shù)淖饔檬峭ㄟ^在托換樁與托換梁間施加頂力，消除托換樁變形對托換體系的不利影響。當托換樁、托換梁的混凝土強度達到100后，方可進行。a、預頂前的準備工作 可調自鎖千斤頂、鋼支撐裝置在安裝前必須進行標定和調試，確認

11、合格后才能安裝。 建立全方位的位移、沉降、應變監(jiān)測系統(tǒng)，并保證其數(shù)據(jù)的準確性。 確定預頂荷載分級和施頂?shù)臅r間。b、施加頂力 預頂采取“等變形、等荷載”的分級加載原則，按各樁位的軸力設計值將設計最大頂升力等分成10級逐步施加頂升力，每級荷載保持10min，等結構穩(wěn)定后方可加次級荷載。最后一級加載后穩(wěn)壓30分鐘，監(jiān)測托換體系構件的變形。 逐級加載過程中通過鋼支撐應力測試、托換梁上應力測試及位移變化側試，與理論計算值對照雙控，使原樁的荷載逐步轉移到托換梁及新托換樁上。同時根據(jù)被托換樁位移、托換梁的截面應力測試值分析結果，指導千斤頂逐級頂升。 嚴格控制每級頂力，使頂力緩慢、均勻增加，避免樁和梁的荷載突

12、變而導致不良后果。上部墩柱的上抬量不能大于1mm，柱頂端下沉最大值位移值不大于3 mm，大于此值應停止加載。在加載過程中同時應嚴格監(jiān)測托換梁裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展，最大裂縫寬度大于0.18mm時，停止加載。c、措施及注意事項 可調自鎖千斤頂及鋼支撐裝置具有隨時調節(jié)預頂施工中托換樁與托換梁間隙的功能，是安全保障措施。千斤頂?shù)慕M合形心必須與樁的形心重合。 托換梁兩端的頂壓平衡：采用液壓連動系統(tǒng)同步控制千斤頂壓力，設立油路加壓站，集中供油，使多個千斤頂?shù)囊簤哼_到平衡，避免托換梁在頂升中因扭矩力的作用而導致側向位移或縱向位移。 在每級頂升過程中，通過對上一級出現(xiàn)差值，在下一級進行調整，讓每一級頂升都控制在差

13、值范圍內，防止差值累計超過規(guī)定范圍。 在頂升過程，連續(xù)記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)和加載記錄。 封樁處理托換樁、梁連接部采用C30微膨脹混凝土，預頂完成后，及時安裝鋼支撐，拆卸千斤頂，將樁和梁底預留鋼筋焊接牢固，對被包裹范圍內的樁、梁表面鑿毛，架立模板，澆筑微膨脹混凝土封樁。在封樁混凝土終凝后如果托換梁底與封樁混凝土之間有空隙，則壓注高標號水泥砂漿填充，灌漿壓力約1MPa。（6）截樁在托換梁和托換樁連接點混凝土達到設計要求的強度之后方可截斷原樁基，斷樁的斷口高度應在300500mm范圍內。截斷被托換樁時，應分批跳開進行，斷樁位置在托換梁梁體底部0.5米處，先沿樁周開一條深100mm寬200mm的斷口，在此過程

14、中鋼筋不斷，同時應加強觀測沉降變化情況，樁的沉降應在允許范圍內，每次切斷口的深度不得超過100mm，且應遵循由外向內、層層剝離的原則。（7）原樁破除 盾構開倉破除原樁XX路人行天橋原樁采取盾構內開倉破除。當盾構掘進至碰到原樁障礙時，關閉盾構刀盤驅動機，封閉盾構機內減壓倉及密封倉，保持密封倉內空氣壓力恒定在0.20.3MPa左右以平衡土體壓力，在確認絕對安全的情況下，施工作業(yè)人員經(jīng)過減壓倉、密封倉，通過人孔進入盾構機前端實施人工破除原樁作業(yè)。原樁破除范圍根據(jù)盾構機外輪廓，以滿足盾構機正常掘進為限。 豎井開挖破除原樁XX立交橋、XX西引橋原樁采用豎井開挖自上而下破除。在豎井周邊施工止水帷幕，然后逐

15、層開挖土層并逐層澆筑井壁。每一層井壁混凝土達到設計強度要求后，人工采用風鎬破除樁身混凝土，采用砂輪切割機切除鋼筋。3、樁基托換施工難點及措施（1）施工難點 原有結構樁基與后施工的托換梁的連接，需保證原結構上部荷載與托換梁的有效傳遞。 樁基托換施工工藝及施工環(huán)境復雜，需保證結構體系轉換的安全。 托換樁基的橋梁在樁基托換施工中仍繼續(xù)正常使用，且橋面車流量較大必定給體系轉換及截斷樁安全帶來影響。 基坑、豎井開挖施工及原有樁基破除施工對托換結構及周邊建（構）筑物的沉降變形控制是樁基托換的一個核心問題。（2）措施為保證樁基托換施工過程中建（構）筑物的的安全，根據(jù)以上所列施工難點，制訂以下相應的措施。 對

16、原有樁基進行植筋及界面處理a 對被托換樁基及承臺舊混凝土表面鑿毛，去除松散部分，深度宜為12cm；b 鑿毛后用水清洗干凈，并充分濕潤，保證新結構澆搗混凝土時界面濕潤；c 新加結構混凝土澆搗前4h內涂刷界面處理劑；d 按照設計文件要求對原有承臺底部的樁基鉆孔進行植筋處理，鉆孔時要盡量避開原有結構主筋，植筋達到設計強度要求之后方可綁扎托換梁鋼筋。 加強對托換預頂過程控制，并加強監(jiān)控量測，采用信息化技術指導施工a 采用帶有可調自鎖裝置的千斤頂和鋼支撐、鋼楔塊，在樁頂對稱布置，千斤頂上、下支點位置預埋20mm厚鋼板；b 按“等變形、等荷載”的原則分十級加載，同一梁體進行加載作業(yè)的千斤頂通過液壓連動系統(tǒng)

17、同步控制；c 封樁采用微膨脹混凝土，同時在托換梁上設置預留孔，便于封樁混凝土振搗密實，預埋注漿管對封樁混凝土進行注漿壓密。d 在頂升過程中采取信息化施工，對托換樁、托換梁、橋梁及其墩柱等進行監(jiān)測，重點是沉降、應力、裂縫、變形和樁頂橫向位移，確保荷載轉換安全有效； 在樁基托換施工過程中對橋梁采取限制或者保護措施a XX人行天橋在樁基托換前架立鋼支撐進行加固，施工中禁止使用。b在基坑開挖、被托換樁界面處理和植筋、受力體系轉換施工過程中，向交通部門提出申請，要求對本橋梁交通限速限載，必要時封閉道路，車輛繞行。c 在施工過程中橋梁發(fā)生較大沉降變形，應采取地面支撐加固措施。通過檢查分析墩、梁沉降傾斜、差

18、異沉降、裂縫寬度、墩梁連接部位的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)，判斷是否需要進行地面支撐。如果需要增加支撐，采用千斤頂、臨時支墩和工字鋼對橋梁進行支撐加固。 采用袖閥管注漿加固控制建（構）筑物沉降變形為防止基坑、豎井施工中引起周邊建（構）筑物的過大而發(fā)生破壞，施工前應對周邊建筑物的基礎進行預注漿加固，注漿采用60袖閥管深層注漿，注漿漿液采用水泥水玻璃雙液漿。并留部分注漿孔，根據(jù)監(jiān)測的情況，進行跟蹤注漿。4、施工監(jiān)測樁基托換施工監(jiān)測針對建筑物及托換結構進行，主要監(jiān)測項目有建筑物沉降傾斜及托換結構的變形監(jiān)測。樁基托換施工前對被托換樁、相鄰橋跨上部及下部結構，以及周圍環(huán)境進行詳細、周密的調查（如裂縫、沉降和傾斜情況等），拍照并做好詳細記錄。 托換施工和隧道施工期間，必須對橋梁基礎沉降、結構變形和裂縫開展等進行監(jiān)測，并制定專門的監(jiān)測措施。 托換施工期間，監(jiān)測橋梁撓度和樁豎向位移的測點布置在梁兩端及梁與樁交點處。 為了確保橋梁結構的安全正常運營，確保橋梁的安全，監(jiān)控過程必須確定每個施工步驟對縱向位移所產(chǎn)生的影響；對托換中各個監(jiān)測點的運動情況,整理出沉降與時間的關系曲線，并應用外推法預測最終沉降量；采用信息化施工技術，以信息指導施工，托換過程中對每個環(huán)節(jié)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析、采納，發(fā)現(xiàn)問題及時提出，并對有關托換頂升參數(shù)進行修正?？紤]到上部結構的使用，還必須對橋梁的縱橫向位移進行監(jiān)測。