中建三局第二建设工程有限责任公司 湖北武汉 430074
摘要:本文主要介绍一种既有城际铁路地下通道连接口施工方法,通过对其在施工过程施工工艺及优缺点的探讨和总结,为同类工程施工提供借鉴。
关键词:连接口;对接;支护;加固
1.前言
随着社会的发展,城市轨道交通建设与交通枢纽工程建设,各种交通方式互通,站点成为了他们互联的纽带。由于城市规划的实施存在先后次序,那么在保证已施工既有交通设施不受后施工工程影响,且后期施工方便的前提下,其接口位置的对接施工显得尤为重要。长沙某工程既有城际铁路,城铁已施工且交付运营,与备班楼通道口位置被基坑支护桩隔断,所以通道口对接施工需在确保已运营城铁正常运营以及现有结构施工安全,施工过程中涉及支护桩破除以及通道对接施工。
常规做法在破除支护桩之前需要将支护桩城际铁路一侧的卸荷至通道口顶板部位,然后再进行支护桩加固及破除施工,待桩破除且通道连接施工之后需对挖方一侧进行回填。施工过程中可能对城际铁路结构造成破坏,若有暴雨天气可能导致城际铁路进水,还会影响城际铁路运营。长沙某工程利用现有结构楼板先对支护桩进行加固,然后逐步分阶段破除支护桩,减少了土方卸荷及后期回填等工序,节约成本且缩短工期。
2.技术特点
2.1充分利用现有结构,施工安全可控
工字钢斜撑及单根支护桩支撑体系确保施工安全。工字钢一侧撑住将要破除的支护桩,另一侧固定在结构楼板上,施工过程中在工字钢端部增加横向支撑,确保安全。在支护桩破除过程中,需破除支护桩。连接口施工中,先保留中间部分支护桩,此支护桩利用工字钢斜撑临时固定于现有结构,并按标高要求破除两侧的支护桩,承受部分土压力及悬臂桩自重等荷载,临时工字钢斜撑传递部分荷载至现有结构楼板。
2.2缩短工期,节约成本
常规做法在破除支护桩之前需要将支护桩城际铁路一侧的卸荷至通道口顶板部位,然后再进行支护桩加固及破除施工,待桩破除且通道连接施工之后需对挖方一侧进行回填。施工过程中可能对城际铁路结构造成破坏,若有暴雨天气可能导致城际铁路进水,还会影响城际铁路运营。本施工技术利用现有结构楼板先对支护桩进行加固,然后逐步分阶段破除支护桩,减少了土方卸荷及后期回填等工序,节约成本且缩短工期。
3.适用范围
本施工技术适用于既有城际铁路地下通道需要贯穿支护结构时的通道连接口施工。
4.施工工艺
4.1工艺原理
首先利用现有楼板结构,对中间部位支护桩进行加固,然后采用工字钢斜撑支撑加固,斜撑上口支撑支护桩,下口固定在结构梁板上。再破除连接口两侧部位支护桩,完成破除部分通道结构施工,再对中间部位支护桩进行破除,由其作为悬臂桩的竖向支撑,进行此破除部位的通道结构施工,前后阶段分别完成的通过结构连接成一个整体。最后待混凝土结构强度达到之后拆除加固用的钢斜撑。
4.2施工工艺流程
图4.2.1 施工工艺流程图
4.3操作要点
1)通道口位置处支护桩加固
根据连接通道口的尺寸定位,确定在此范围内需要破除的桩数量。
选用120a#工字钢对此部分支护桩进行加固,在施工通道顶板所对应的结构楼层时,在结构梁内预埋螺栓,并在上部焊接钢板,作为支撑工字钢的端部支撑措施。每根需要破除的支护桩均设有支撑工字钢。此处需设置两道工字钢斜撑,第一道支撑在腰梁上,第二道直接支撑在支护桩上。
图4.3.1-2 工字钢加固平面图
2)两侧支护桩破除施工
通道口内的支护桩,先破除两侧的支护桩,保留中间一根作为悬臂桩竖向支撑。
①先采用水枪切割,破除通道边梁底标高以下100mm及底板以上100mm之间的支护桩。
②为了避免破坏已施工结构,剩余部分采用人工破除,且只凿除混凝土,桩主筋保留一个搭接长度。在人工破除时,将底板部位的桩头破除至底板以下100mm,顶部破除至梁底上部100mm处,确保此部分强度。
图4.3.2-2 两侧支护桩破除部位剖面图
3)破除部位通道连接施工
此部分破除部位通道结构采用两次浇筑。
①第一次浇筑部位为底板及底板标高往上500mm剪力墙,且在中间桩位置每侧预留500mm连接空间,在此部位及剪力墙位置均预留止水钢板,止水钢板与剪力墙钢筋固定在一起,且与两侧原有剪力墙预留止水钢板焊接密实并加强。新旧混凝土浇筑之前需凿毛处理,支护桩预留的主筋锚入通道口结构内。
图4.3.4-1 中间支护桩破除施工
5)中间部位通道连接施工
中间支护桩破除之后,底板及通道顶板各有一空洞需要浇筑。在钢筋绑扎之前先将已浇筑部位进行凿毛处理并清除废渣,然后按要求绑扎钢筋,待钢筋绑扎完成且支护桩主筋锚入通道口结构内之后进行此部分的混凝土浇筑工作。
图4.3.5-2 中间部位通道连接施工
6)支护桩加固结构拆除
待通道口混凝土强度达到强度之后即可进行支护桩加固工字钢的拆除工作。
施工完成之后,为破除的上部支护桩及冠梁与通道结构连接为一体,且通道结构已复核计算并加强,足以承担侧向土压力,同时支护结构与地下室结构间间距较小,采用C15素混凝土回填,结构整体受力满足要求。
5.施工质量控制
1)预留有效桩头顶面必须达到设计标高,桩身顶面无松散层及松散残余,桩身(保护层)无破损,保持完整,严禁使用重物敲击桩身,对成品桩体造成破坏。
2)钢筋无损伤,弯折小于规定值(弯曲不得超过30度),破除后的支护桩预留主筋必须满足锚固长度且锚入通道结构内,严禁使用机硬性将桩头拉断,防止断桩出现,不得随意弯曲桩体钢筋。
3)混凝土浇筑前需清除模板表面杂物且模板拼缝满足要求,浇筑混凝土应连续进行,不允许随意出现工作面接口冷缝,浇筑混凝土现场应测试商品混凝土的坍落度并按规定预留混凝土试件。
4)进场的材料必须有产品合格证书及试验检测资料,对接收的每批材料,必须按照有关规定进行进场检验和验证,确保其各项质量指标符合和满足工程质量要求,不符合要求产品不得进入施工现场。
5)机械设备进场后应做好检验和验证工作,对各种机械、设备按照采购合同文件的要求,严格进行验证,确保其技术状态良好,运转正常,能够达到应有的施工能力和要求。
6.效益分析
6.1经济效益
1)本施工技术解决现有支护桩破除施工过程中需先清土方卸荷且后期回填的问题,避免土方工程施工过程中增加的费用。
采用常规方法,长沙某工程项目通道口上方需出土量191.25m3,结合土方开挖及回填综合单价,所需费用为5.74万元,故采用本技术节约5.74元。
2)本施工技术支护桩加固结构安拆便捷且较传统工艺工序简化,很好的缩短了施工工期,可提前进入上部结构施工。
采用常规方法,长沙某工程项目此处土方无法机械开挖,人工开挖及回填需4人开挖10天,且支护桩加固需30天到达强度,共节约40天。
6.2社会效益
采用施工技术可以很好的保障已施工运营城际铁路的结构安全,施工过程中不影响城际铁路的正常运营,不会对已施工结构造成破坏,能很好的保证人员出行不受施工限制,带来良好的社会效益。
7.结语
长沙某工程采用既有城际铁路地下通道连接口施工技术施工解决了现有支护桩破除施工过程中需先清土方卸荷且后期回填的问题,避免土方工程施工过程中增加的费用。同时很好的保障了已施工运营城际铁路的结构安全,施工过程中不影响城际铁路的正常运营,不会对已施工结构造成破坏,能很好的保证人员出行不受施工限制。可为同类型工程的地下通道连接口施工提供有益的借鉴和参考。
论文作者:陈罗恒,汪定,姚攀
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/4
标签:结构论文; 工字钢论文; 通道论文; 城际论文; 铁路论文; 部位论文; 道口论文; 《防护工程》2019年12期论文;