1工程介紹
某城市一高架橋為曲線雙線橋梁，有兩個幅橋相距約1m，橋?qū)捑?4.11m。建設(shè)該曲線雙線橋梁采用預(yù)應(yīng)力鋼箱梁進行施工。由于該橋是交通要道，車流量較大，對橋面的荷載較大；該高架橋建設(shè)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以對變形變化非常敏感。此城市建設(shè)的城市軌道是五號線的一期工程編號為3號的車站。此3號車站有59m左右的長度位于高架橋下方，應(yīng)工程設(shè)計要求此車站建設(shè)的基坑深度為16.89m、寬度為48.8m，車站計劃覆蓋土層厚度為3.3m。計劃建設(shè)的15#橋墩建設(shè)位置預(yù)計在明挖基坑的中間位置，高架橋橋下有6.5m的施工高度，14#和16#分別位于15#橋墩的南北方向，離15#橋墩的距離分別為3.8m、3.6m。此3號車站所處的位置由于是交通要道，行駛車輛較多，為高架橋的樁基托換施工增加了難度。
2橋梁樁基托換設(shè)計方案
由于15#橋墩建設(shè)位置在明挖基坑的中間位置，在施工時其下方的土質(zhì)需要挖去。從上文工程介紹可知，由于橋墩上方的高架橋車流量比較大，對施工影響比較大，在施工時工程的安全性要求更高。橋梁的樁基托換技術(shù)近幾年應(yīng)用到城市軌道建設(shè)方面也比較廣泛，技術(shù)也發(fā)展得比較成熟。本工程計劃采用安全性能更高的擴大承臺樁基托換的施工方式進行施工，具體操作是將工程原有的承臺進行擴大建設(shè)，承臺擴大完成后在其外圍增加一圈共14根臨時托換樁進行支撐；然后在15#橋墩處建立臨時的頂升系統(tǒng)進行保護，以免高架橋橋梁上部結(jié)構(gòu)處發(fā)生沉降，影響工程質(zhì)量和施工安全。2.1臨時托換樁系統(tǒng)設(shè)計方案作者:單位:在進行施工時，考慮到臨時托換樁的穩(wěn)固性，在其對應(yīng)高架橋鋼箱梁腹板的位置要使用長為28m、直徑為1.2m的鉆孔灌注樁進行施工，施工時采用水下混凝土進行澆筑，其采用的型號為C30。15#橋墩周圍建設(shè)14根托換樁進行保護，14根托換樁施工全部完成后將混凝土施工面進行打磨保證其平整度，然后安裝頂壓鋼支撐當作承臺的支架，在臨時托換樁進行反壓操作時可以作為支撐的結(jié)構(gòu)，保證工程施工安全。
2.2擴大承臺設(shè)計方案作者:單位:為了保證工程質(zhì)量，防止橋梁上部發(fā)生沉降，在15#橋墩周圍建設(shè)14根托換樁。承臺作為托換樁和橋梁墩柱之間連接的結(jié)構(gòu)，原有的尺寸不能滿足工程要求，所以要進行擴大施工。施工要在托換樁工程完成后，將原橋臺和樁柱進行鑿毛，然后進行承臺的澆筑施工。由于增加了14根托換柱使承臺的體積增大，為了保證工程質(zhì)量，要在較大的承臺內(nèi)安置散熱管道。為了保證承臺能夠抵抗較強的剪切力，在新增承臺和原有承臺的連接處進行加植筋施工。增加的承臺在混凝土澆筑施工時每個托換樁要預(yù)埋2根鋼管，以保證鋼管在澆筑承臺混凝土時不易堵塞，方便施工后期的微膨脹混凝土操作。同時在施工時要在豎向鋼筋周圍預(yù)留一段連接鋼筋位置，在臨時托換樁反壓施工完成后，用連接鋼筋焊接固定。
3橋梁樁基托換施工方案
在基坑進行施工操作時，要挖除15#橋墩下的土體，會降低樁基的承載力。又由于15#橋墩增加14個臨時托換樁后離14#和16#橋墩比較近，托換柱進行施工會影響附近橋墩的承載力，造成高架橋上部發(fā)生形變，所以在具體施工時要避免高架橋形變是施工關(guān)鍵點。通過建立臨時頂升系統(tǒng)，能夠保障工程施工的質(zhì)量。3.1臨時頂升系統(tǒng)施工作者:單位:在臨時頂升系統(tǒng)進行施工時，采用的鋼管外徑為609mm，厚度為16mm。鋼管底座的長、寬、高尺寸分別為1m、1m、2cm，底部和底座之間用滿焊的焊接方式進行連接。在施工時增強鋼管撐與鋼管連接處的穩(wěn)定性是頂升系統(tǒng)施工的關(guān)鍵，所以要在底座和條形基礎(chǔ)建設(shè)完成前完成螺栓的預(yù)埋工作，將底座和條形基礎(chǔ)連接牢固，并增加鋼肋板進行穩(wěn)固。在施工時底座鋼板和臨時承臺之間會有孔隙影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，這時要在孔隙內(nèi)填充鋼條進行固定。建設(shè)7m左右的臨時鋼管撐，節(jié)段與節(jié)段之間裝上法蘭盤進行連接。橫向連接方式應(yīng)用3條槽鋼與臨時鋼管撐進行焊接固定。
3.2托換樁施工作者:單位:為了保證工程質(zhì)量，本工程采用直徑為1.5m、長度為30.78m、型號為C35的托換樁進行施工，在施工前對現(xiàn)場的地質(zhì)條件進行勘測，在施工時樁底要深入地質(zhì)層風化砂巖2m以下位置，才能保證托換樁的穩(wěn)定。在14個托換樁全部完成施工并鑿除多余的樁頭混凝土后，將破除的混凝土樁頭面用儀器磨平。然后在托換柱的中心位置裝置具有頂壓作用的鋼支撐結(jié)構(gòu)，并在鋼支撐周圍穿插外徑為28mm、型號為7字的鋼筋進行固定，插入到托換柱的深度為36cm，在托換柱外預(yù)留14cm，預(yù)留的鋼筋與周圍的鋼支撐進行焊接。最后和鋼支撐一起固定到托換柱上方。鋼支撐的作用比較大，在托換樁反壓時可作為其支撐結(jié)構(gòu)，在承臺建設(shè)時可作為其支架。
3.3托換承臺施工作者:單位:承臺施工是在托換樁建成后進行的，先在原有的樁基位置上運用放坡開挖法、坡率采用1∶1，開挖深度為4m、等級為2級的基坑，在基坑的面層噴射10cm厚、強度為C20的混凝土護坡，護坡內(nèi)要裝置一層外徑為8mm、長寬都是200cm的鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)增加護坡的強度，最后將原橋臺和樁柱用工具鑿出凹痕然后進行承臺施工操作。按工程質(zhì)量要求，承臺在建設(shè)時采用強度為C35的鋼筋混凝土進行施工，施工時在托換樁內(nèi)距樁中心兩側(cè)40cm處豎向分別埋置2根外徑為168mm的鋼管，承臺建成后的長、寬、高分別為14.7m、7.7m、3.5m。3.4轉(zhuǎn)移荷載作者:單位:在進行轉(zhuǎn)移荷載施工時，采用壓入樁托換進行施工。托換樁和承臺分別施工完成后將它們結(jié)合在一起，然后在樁基托換受力點轉(zhuǎn)移后形成整體結(jié)構(gòu)，在達到一定的混凝土強度后進行預(yù)壓加載施工。在具體施工時將高架橋的自重當作反作用力，采用型號為DYG150—160的液壓千斤頂進行加載，加載的目的是使高架橋上部所受到的荷載通過千斤頂傳遞到建立的托換樁上，并通過千斤頂?shù)纳叻乐雇袚Q樁發(fā)生位移，實現(xiàn)荷載的轉(zhuǎn)移。
4工程質(zhì)量監(jiān)測
托換樁進行施工時會影響附近橋墩的承載力，造成高架橋上部發(fā)生形變，所以在具體施工時避免高架橋形變是關(guān)鍵點。為了保證工程的施工質(zhì)量，本文結(jié)合工程的實際情況，運用信息化監(jiān)測技術(shù)對橋梁的受力和變形量進行監(jiān)測，其監(jiān)測的主要項目如表1所示。工程對上述項目進行監(jiān)測后，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析評估，得出結(jié)論：高架橋樁基托換施工建設(shè)符合工程設(shè)計要求。
5結(jié)語
近幾年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國對城市軌道建設(shè)的投資金額不斷增加，對城市軌道建設(shè)的施工質(zhì)量也愈加重視。本工程在明挖地鐵車站進行施工時采用下穿高架橋樁基托換的施工技術(shù)，能夠有效避免高架橋上部發(fā)生形變，保證了工程質(zhì)量和施工人員的安全。
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