桩基托换技术在水务工程中的应用论文_陈智欣

桩基托换技术在水务工程中的应用论文_陈智欣

广州市越秀区市政和水利维护所 510000

摘要 以某水务工程渠箱穿越桥梁时桩基托换工程为例,详细介绍了桥梁桩基托换施工方法、顶升工法、施工监测等技术的应用情况,为在城市复杂环境下进行桩基托换提供技术参考。

关键词 水务工程;桩基托换;桥梁

随着国内城市老城区排水设施老化,排水通道与既有桥梁交叉干扰不可避免,水患治理与保证桥梁安全的矛盾日趋明显。桩基托换技术发展多年,虽然已经比较成熟,但仅在建筑、道路、地铁行业中应用较多,本文结合某水务工程为例,从技术管理的角度介绍了桩基托换技术在实际工程中的应用。

一、工程概况

某水务工程渠箱设闸截污,须将原有渠箱改道,按照周边居民的意见,新建渠箱从人行道往北调整至高架桥匝道桥底。桥梁上部为钢筋砼连续箱梁,跨径组合为6X20m,E6-E8为曲线段,其余为直线段。下部为独柱墩,墩身直径Ф800,混凝土标号为30#,桩基为直径Ф1000mm的钻孔灌注桩,桩长约为20m。桥梁建设年代久远,评价等级为C级。匝道桥北侧为车行道主线,南侧为公交车道、人行道,人行道旁有两栋居民楼。

二、工程特点及困难

1、原新渠箱设计位于南侧人行道,按照周边居民确保大楼安全的要求,调整至高架桥北侧及桥底,市民群众密切关注。2、管理人员缺乏桩基托换管理经验。3、工程位于城市交通大动脉,为避免对交通造成较大的影响,工期紧迫,桥底施工空间狭窄,桩基托换施工与新渠箱交叉须交叉施工。4、工程地点靠近河涌,地质钻探揭示,含淤泥质粉质粘土和细砂层,地下水位较高,旧渠箱底为抛石基础,桩基施工难度大。

三、前期阶段

降低工程环境风险。收集渠箱竣工资料和匝道桥的检测资料的;组织进行工程物探以便确定地下旧渠箱的具体位置;组织蛙人进入旧渠箱内部拍摄影像资料,摸查渠箱内部实际情况;组织勘察单位在渠箱周边范围进行地质钻探,结合现场空间条件,确定使用钻孔灌注桩桩基,旋喷桩防渗。

控制组织风险。审查总承包商选取的的分包商是否具有丰富的施工经验实施桩基托换;委托具有相应资质的监测单位负责匝道桥和周边楼宇的监测。召开专家评审会,对设计方案、施工方案、监测方案集中评审,优化方案。例如,根据现场条件,不采用预应力钢筋。

四、施工阶段

1、施工导流。E6-1桩基施工期间原有污水渠箱须正常运行,因此在旧渠箱设置2根Ф1000的HDPE管进行导流。新旧渠箱连接后封堵旧渠箱出口,污水流入新渠闸。旧渠箱结构为挡墙盖板形式,打开E6-1桩附近渠箱盖板前在渠箱内搭设临时支架,保证通车位置的盖板不下沉。同时复核过水断面是否满足施工期间洪水标准的要求。

2、交通疏解。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为最大限度的减少对周边交通的影响,采取分段分期方式进行施工,拆除车行道部分中央绿化带,双向车道重新划线,增加一条西往东方向的车行道。第一阶段先围蔽匝道桥南侧公交车道及匝道桥底,实施E5-2和E6-2的桩基、桩帽及南侧部分渠箱;第二阶段围蔽匝道桥北侧一条车道和桥底车道,实施E5-1和E6-1的桩基、桩帽以及新旧渠箱衔接。

3、桩基施工完成后封闭E匝道通车,在E5、E6轴下搭设临时支架。开挖土方施工桩帽及养护,安装并调试机械安全自锁装置千斤顶和钢管垫块。渠箱底板砼达到强度后搭设浇筑托换梁的临时支架,在被托换桩上植筋,进行界面处理,在托换桩上凿毛,预埋钢板。立托换梁模板,绑扎托换梁钢筋,浇筑托换梁砼。托换梁强度高,体积大,钢筋较密。为避免产生裂缝,采取减少砼发热量,降低砼入仓温度,分层浇筑分层振捣,浸水麻袋养护保温等措施。

4、桩基托换顶升。对托换桩预压荷载的目的是在桩基托换施工过程中,完成大部分托换荷载的传递,减少荷载传递到托换桩后产生的托换桩桩顶沉降和托换梁弯曲变形,防止托换新桩桩顶沉降带动构筑物柱的沉降,最大程度地减少上部结构的变形,因此预压施工是本托换工程最重要的一道施工工序。预压加载采用分级加载的原则,共分十级均匀加载,每级荷载增量为千斤顶加载上限的10%。对于同属一组托换梁的各托换桩同时加载,每级加载需保持10min,等结构稳定后再加次级荷载。为保证同步加载,采用对讲机实时通讯。被托换柱的上抬量不能大于1mm,否则必须停止加载。每级顶升操作完成后,立即用垫块及钢锲垫紧。每级预压操作完成后,检查核对每个千斤顶的顶升位移量,并作必要的顶升调整。在每级顶升操作完成后,对托换梁裂缝、被托换构筑物结构状况、顶升位移进行全面监测,监测数据由电脑自动处理。当托换梁裂缝宽度大于0.18mm时,停止加载。

在检查、分析有关数据,满足设计要求的条件,确认结构安全、操作无误后,再进入下一级预压操作, 直至达到预定目标。当本加载过程中,同组托换桩最大沉降差大于2‰L1(L1为托换桩中心距)或建筑物不均匀沉降大于2‰ L2(L2为测量点中心距)时,立即停止,采取措施调整沉降差。

当达到预压总荷载值(桩顶设计承载力的1.5倍)或桩顶总沉降超过50mm时,终止加载。完成预压后,立即顶紧钢锲,派专人巡查千斤顶的漏油和顶升量情况,及时顶紧千斤顶。焊接浇筑托换梁与新增托换桩承台之间的钢筋,并浇筑它们之间的微膨胀砼。待砼达到设计强度后切除旧桩。

五、工程监测与检测

工程监测是控制过程风险的重要手段,工程监测必须与主体工程同步实施。本工程监测对象包括基坑、桥墩、周边建筑物,监测内容包括桩顶的水平位移和垂直位移、桩侧向变形、支撑轴力、地下水位、建筑物沉降、地表沉降、桥墩沉降倾斜、托换梁变形等等。一般情况下每天监测不少于2次,托换顶升期间加大监测频率至4次/天,特殊情况下实行连续监测。设置允许值和警戒值,并制定抢险应急措施,防止事故发生。

为检验工程质量,截桩后对匝道桥实施静载试验。测试托换梁的最大扰度和截面的应力应变、裂缝情况;桥梁上部结构截面的应力应变、挠度、裂缝情况;支点沉降、墩台位移。试验结果满足规范的要求。

六、结束语

虽然桩基托换技术已较为广泛应用,但还应针对不同的应用环境加强管理,特别是施工过程中的监控量测,并做好安全应急措施保证安全。本文对桩基托换技术在水务工程中的应用,可为今后类似工程提供参考。

参考文献:

[1] 上海市建设工程安全质量监督总站,中心城区深基坑工程建设周边环境风险控制指南[M].北京: 中国建筑工业出版社,2011:1-208

[2] 刘小忠,桥梁桩基托换施工风险评估和控制措施的研究[J].广东土木与建筑,2013,07:57-59

[3] 李洪庆,桩基托换技术在广州地铁工程中的应用[J].城市轨道交通研究,2016,08:62-66

论文作者:陈智欣

论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期

论文发表时间:2017/9/20

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