【摘 要】本文系統(tǒng)介紹了機(jī)場(chǎng)路隧道下穿成雅高速機(jī)場(chǎng)路立交橋進(jìn)行的樁基托換的設(shè)計(jì)、施工步驟和監(jiān)測(cè)，本項(xiàng)技術(shù)對(duì)成都地區(qū)公路橋樁基托換具有重要的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】公路橋；樁基托換；監(jiān)控量測(cè)

1 工程概況

成綿樂(lè)客運(yùn)專線DK165+420～DK170+920段為機(jī)場(chǎng)路隧道，全長(zhǎng)5500m。隧道位于成都市區(qū)，采用明挖順作法施工。隧道從成都南站出站后在DK165+420開(kāi)始下穿，緊沿機(jī)場(chǎng)高速公路左側(cè)行進(jìn)，在DK167+553.16處與成雅高速機(jī)場(chǎng)路立交橋91-1墩相干擾，在DK167+572.2處與91-2墩相干擾。對(duì)于侵入隧道主體的樁基及基礎(chǔ)分別采用了樁基托換通過(guò)立交的技術(shù)方案。成雅高速公路橋?yàn)橐宦?lián)七跨梁體，橫跨機(jī)場(chǎng)高速公路主輔道，孔跨為25.18+27.33+ 27.73+26.78 +25.38+16+28.18，總長(zhǎng)173.58米，橋梁分左右幅，總寬27.5米，左右幅橋通過(guò)隱形蓋梁相連，單幅橋?yàn)楠?dú)柱墩，墩柱為φ1.4米，地面以上墩高8.7米左右，樁基礎(chǔ)φ1.5米，深度20米左右。

2 設(shè)計(jì)概況

成雅高速機(jī)場(chǎng)路立交橋樁基托換設(shè)計(jì)采用主動(dòng)托換的方式，分別在91-1與91-2墩處施工一道托換大梁，將托換梁和托換樁做成剛性固結(jié)體，墩柱部分采用植筋技術(shù)與托換梁連為整體，通過(guò)托換梁，將被托換墩荷載轉(zhuǎn)換至托換樁上。托換梁采用預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)，尺寸為25m(長(zhǎng))×3.2m(寬) ×3.5m(高)；為增加托梁與樁柱的結(jié)合面及有效的將墩柱的力轉(zhuǎn)換給托換梁，托換大梁上方設(shè)延長(zhǎng)到墩頂?shù)耐獍?，外包厚度?0 cm。每處托換梁采用2根Φ2.0m長(zhǎng)18.5m的鉆孔樁，托換樁樁底置于基巖內(nèi)。托換樁樁頂設(shè)置樁帽，尺寸為3.2m(長(zhǎng))× 3.2m(寬)× 2.5m(高)。為減少托梁澆注過(guò)程中墩柱與托梁產(chǎn)生相對(duì)變形，托換梁內(nèi)設(shè)型鋼骨架，托換梁分兩次澆注，第一次澆注時(shí)托換梁與墩柱分開(kāi)，首先將部分型鋼骨架與托換梁澆筑在一起，第二次澆注前將型鋼骨架與墩柱抱箍連接固定，使其墩柱與托梁變形協(xié)調(diào)。

3 樁基托換施工

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 編制有針對(duì)性實(shí)施性專項(xiàng)施工方案。

3.1.2 施工前調(diào)查施工場(chǎng)地的狀況，管線情況和沿線建筑物情況及既有鐵路橋質(zhì)量情況。

3.1.3 建立環(huán)境及施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，施工期間委托第三方監(jiān)測(cè)單位，對(duì)施工可能影響范圍內(nèi)的橋梁、地下管線、地層水文地質(zhì)等周邊建立裂縫、傾斜、沉降、位移、地下水位變化情況等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。工程開(kāi)工之初，測(cè)定這些項(xiàng)目的初始信息值，并隨工程進(jìn)展情況實(shí)施跟蹤監(jiān)測(cè)。

3.1.4 投入工程的機(jī)械設(shè)備、材料按計(jì)劃提前準(zhǔn)備、采購(gòu)。

3.2 成雅高速公路橋樁基托換施工工藝流程

既有橋梁質(zhì)量調(diào)查→建立環(huán)境及施工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)→隧道圍護(hù)樁施工→托換樁樁基施工→托梁基坑防護(hù)→托梁基坑開(kāi)挖→樁頂頂帽施工→植筋→托換大梁鋼筋、鋼絞線施工→安裝鋼板抱箍與型鋼骨架→澆筑大梁第一次砼→將鋼板抱箍與型鋼骨架焊接牢固→澆筑大梁第二次砼→澆筑墩身外包砼→預(yù)應(yīng)力張拉、注漿→預(yù)頂→切樁→接樁→既有橋狀況核查→托換樁周邊注漿。

3.3 隧道圍護(hù)樁、托換樁施工

(1)施工前期準(zhǔn)備(2)用全站儀測(cè)設(shè)各樁基坐標(biāo)(3)護(hù)筒的制作和埋設(shè)(4)泥漿的制備(5)鋼筋籠制作安裝(6)沖擊鉆施工(7)檢孔與清孔(8)吊裝鋼筋籠(9)灌注水下砼(10)樁基檢測(cè)

3.4 托換梁開(kāi)挖防護(hù)

托換梁基坑土方開(kāi)挖前，沿托換梁周邊距托換梁邊2m處采用28b槽鋼，單根長(zhǎng)12m的鋼板樁進(jìn)行加固。

3.5 預(yù)頂樁帽施工

在每根托換樁樁頂施工一樁帽，樁帽與托換梁之間預(yù)留50cm的頂升空間。

3.5.1 外圍預(yù)埋鋼筋的處理

在托換梁兩端對(duì)應(yīng)的樁帽位置沿托換梁長(zhǎng)度方向設(shè)置3m長(zhǎng)區(qū)段，預(yù)埋深度為50cm，外露30cm，與樁帽預(yù)留鋼筋對(duì)應(yīng)，作為托梁與與樁帽的連接鋼筋。

3.5.2 預(yù)埋鋼墊板

在樁頂設(shè)置預(yù)頂樁帽并在樁帽頂和托換梁底設(shè)置鋼墊板，墊板尺寸400ｍｍ×400ｍｍ×30ｍｍ，每端上下各2塊，用4根直徑20ｍｍ的錨筋錨入樁帽或梁體內(nèi)。為保證墊板下混凝土澆注密實(shí)，墊板上需開(kāi)4個(gè)直徑25ｍｍ的出氣孔。

3.6 植筋及界面處理

將原樁混凝土表面利用手持釘錘間隔將墩柱基礎(chǔ)表面混凝土鑿入50mm企口，全部露出新鮮混凝土界面。在新加結(jié)構(gòu)砼澆筑前四小時(shí)內(nèi)刷界面處理劑。

3.7 植筋

在原樁基礎(chǔ)上標(biāo)出每孔植筋位置，使用沖擊電鉆鉆孔。鉆孔成孔后用刷子及清潔壓縮空氣清孔，植入VGC藥劑管，錘擊植入φ20的鋼筋。

3.8 托換梁施工

總體施工順序?yàn)椋簤|層砼施工→托換大梁鋼筋施工→預(yù)應(yīng)力設(shè)施施工→制作安裝鋼板抱箍（初次抱箍不扭緊，要求連接螺栓處兩個(gè)半圓抱箍設(shè)置3cm間距）→用無(wú)收縮高強(qiáng)度灌漿材料填塞抱箍與墩身縫隙→灌漿材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后扭緊高強(qiáng)度螺栓（M20高強(qiáng)度螺栓設(shè)計(jì)預(yù)拉力為64.7KN）→安裝型鋼骨架并與鋼板抱箍連接（注意連接處不能焊接，可采用鐵絲簡(jiǎn)單連接定位）→支立模板→澆筑大梁第一次砼→交界面鑿毛清理→將鋼板抱箍與型鋼骨架焊接牢固→安裝剩余鋼筋→封模板→澆筑大梁第二次砼→對(duì)大梁上方墩柱鑿毛、植筋→澆筑環(huán)形外包砼→預(yù)應(yīng)力張拉、注漿。

3.9 托換

在托換梁與挖孔樁之間設(shè)置千斤頂加載，采用主動(dòng)托換的形式。

3.9.1 安裝千斤頂及可調(diào)自鎖裝置

自鎖頂升裝置采用帶自鎖裝置的千斤頂，在每根樁預(yù)頂墩帽的預(yù)埋鋼板上布置3個(gè)千斤頂，為了確保在樁基托換過(guò)程中萬(wàn)無(wú)一失，于每一托梁樁帽上設(shè)置了3個(gè)機(jī)械螺旋式安全自鎖裝置，其操作將隨加載千斤頂同步升降，對(duì)托換梁體的穩(wěn)定和加載千斤頂?shù)氖褂闷鸢踩ｋU(xiǎn)作用，這三個(gè)安全自鎖裝置將永遠(yuǎn)置于托梁、新樁間的鋼筋混凝土連接體內(nèi)。

3.9.2 預(yù)頂

將標(biāo)定和調(diào)試好的可調(diào)自鎖千斤頂、機(jī)械螺旋式安全自鎖裝置安裝好。

3.9.3 加頂力

施加頂力采取分級(jí)加載原則，分6級(jí)進(jìn)行加載，每級(jí)荷載增量為設(shè)計(jì)頂升力的40%、60%、80%、90%、100%、105%、110%，每級(jí)加載需保持10min，等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后加次級(jí)荷載。

3.10 切樁

在完成預(yù)頂、全面觀測(cè)變形穩(wěn)定后，進(jìn)行鎖定，開(kāi)始切斷被托換的舊樁，切樁采用人工截除，由外及內(nèi)層層剝離。

3.11 接樁及千斤頂拆除

3.11.1 接樁程序

微調(diào)千斤頂將可調(diào)自鎖安全裝置鎖定→確定無(wú)誤時(shí)安裝鋼墊塊安全裝置后千斤頂回油并取出千斤頂→接駁鋼筋→支?！鷿沧⒒炷痢B(yǎng)護(hù)→注漿。

3.11.2 連接體混凝土在養(yǎng)護(hù)7d后，利用托換梁中預(yù)埋的5根直徑25mm注漿管向梁底壓注微膨脹高強(qiáng)水泥漿。

4 施工監(jiān)測(cè)方案

施工監(jiān)測(cè)是決定工程成敗的重要一環(huán)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括:建筑物的沉降、傾斜及裂縫觀測(cè);地面沉降及裂縫觀測(cè);地下水位觀測(cè);托換梁變位及裂縫觀測(cè);托換樁、托換梁(支座處)、既有樁、既有柱高程監(jiān)測(cè);分步液壓參數(shù)監(jiān)測(cè)等。

所有水準(zhǔn)點(diǎn)均應(yīng)與不受施工影響較遠(yuǎn)的基準(zhǔn)點(diǎn)相聯(lián)系，并繪制沉降與時(shí)間關(guān)系曲線。裂縫觀測(cè)應(yīng)在裂縫位置予以標(biāo)明，并進(jìn)行編號(hào)，記錄大小及發(fā)展。

5 結(jié)論語(yǔ)

本工程主動(dòng)托換的關(guān)鍵技術(shù)是確保公路橋不受影響下對(duì)公路橋樁基進(jìn)行托換，而且結(jié)構(gòu)變形得到了嚴(yán)格控制，變形值全部控制了允許范圍之內(nèi)。因此，該項(xiàng)施工技術(shù)對(duì)成都地區(qū)市內(nèi)公路橋的托換施工，具有重要的參考價(jià)值。

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[4]ＤＢＪ15 31 2003，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范.

作者簡(jiǎn)介：

周劍 男 1975年11月29日 職稱：工程師