探讨既有立交桥下低净空地下连续墙施工技术论文_那靓靓,王春凯

中交第二航务工程局有限公司 武汉 430000

摘要:本文主要介绍了佛山市城市轨道交通2号线张槎车站立交桥下低净空地连墙施工技术,本文对施工过程中运用到的各项技术做了阐述,为类似工程提供了一定的借鉴意义。

关键词:立交桥;低净空;地下连续墙

1 工程概述

张槎站为佛山市城市轨道交通二号线一期工程第五座车站,与佛山轨道交通四号线及广佛环线城际铁路换乘,采用站台宽度为13m的双岛四线站台,地下两层多跨箱型框架结构,明挖顺筑法施工。禅西大道横跨车站上方呈南北走向,在该处为海口互通立交,属于禅西大道一期工程。

海口互通立交设计荷载标准 为公路—Ⅰ级,设计主桥行车速度主道80km/h,双向6车道,于2011年4月正式通车。禅西大道高架桥为高架双线曲线公路桥,桥梁分为主线左、右幅桥,每幅桥宽13.25m,左、右幅主桥间净距约1m。立交桥横跨季华路上方,车站沿季华路敷设于地下,车站11~18轴(YDK29+718.000~YDK29+781.000)约63m长范围位于桥下。根据既有资料该桥11#-15#墩为预应力连续箱梁,且立交在与季华路相交处设置最大跨径39米左右,其中13#墩布置于季华路分隔带内,其余墩位跨过季华路设置。桥梁下部结构桥墩均采用矩形四角导圆的截面形式,基础采用钻孔灌注桩基础型式。

本车站下穿禅西大道海口互通立交桥,设置在禅西大道桥12#~14#桥墩之间。禅西大道桥为既有桥梁,车站长度约57m范围位于禅西大道桥下,该处桥下净空6.5m,地连墙与两侧12#、14#桥承台最近距离约为3.5m、2.73m。车站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙+内支撑的形式。本车站桥底围护结构地连墙共计19幅,厚度均为800mm,地下连续墙幅宽为4m。

图1 张槎站地理位置示意图

2 施工重难点

重难点一:本车站禅西大道桥下净空6.5m,地下连续墙施工高度受限,本项目桥底地下连续墙成槽深度为22.5m,液压成槽机无法满足开挖要求,使用冲击钻施工成槽时如何控制成槽垂直度从而确保钢筋笼顺利下放是本项目的一大重点。

重难点二:桥底地连墙最大墙高为21.6m,单幅钢筋笼最大重量约15.77吨,钢筋笼吊装时,由于净空不够,采用整体制作分节吊装的形式进行施工作业。选用何种吊装设备,如何安全顺利地吊放钢筋笼是本项目的一大难点和重点。

重难点三:地连墙与两侧12#、14#桥承台最近距离约为3.5m、2.73m,海口互通立交目前处于通车状态,施工过程中如何减少对既有桥梁承台的影响是本项目的重难点。

3 成槽槽壁垂直度控制

由于低净空影响,无法使用成槽机成槽,开挖时冲击钻施工。先采用圆锤跳孔施工,先施工完奇数孔,再施工偶数孔,然后用方锤击打两孔之间小墙,最后再进行清孔。从冲孔过程中进行控制:冲击钻进时检查钢丝绳偏移,随时调整。当遇到岩面倾斜,根据钢丝绳偏移判定情况,放慢钻进速度,必要时抛填片石填平后再冲击。当遇到土层软硬不均,致使锤头受力不均时,往孔内填入低标号的混凝土,待混凝土凝固到一定强度再用锤低速打进。

从孔壁测斜仪上进行控制:利用孔壁测斜仪及其他普通测量仪器对孔壁垂直度进行检测,并及时进行纠偏。当发现偏槽时,应及时进行纠偏,如遇半软半硬地质,必要时回填片石、粘土进行纠偏,确保槽壁垂直度控制设计要求。

4 钢筋笼的加工与吊放

桥底地连墙钢筋笼根据墙体设计配筋和单元槽段划分进行整体制作分节吊装。钢筋笼制作在专门搭设的加工平台进行,加工平台保证平台面水平且四个角呈直角。根据设计的钢筋间距,插筋、预埋件、及钢筋连接器的设计位置画出控制标记,以保证钢筋笼和预埋件的布设精度,钢筋笼平台标高用水准仪校正。

地连墙钢筋笼整体制作,分节起吊,每节4m,以满足低净空吊装要求,严格控制吊装焊接的接头及顺序。桥下钢筋笼长度为22.39m和21.69m两种,总重分别为15.77t和15.41t,而桥下净空6.5m,净空较小,钢筋笼吊放工艺采用分节进行起吊,槽口上方分节对接,采用机械连接,同一断面钢筋相邻接头错开不少于35d。

由于施工高度的限制,本工程禅西大道桥下钢筋笼水平运输采用20t随车吊,主吊采用一台小型门架进行钢筋笼吊装,该吊装门架高6m,宽5m,起重额定重量为32t。钢筋笼长度为22.39m分5节3.7m和1节3.89m吊装,钢筋笼长度21.69m分5节3.6m和1节3.69m吊装。根据现场地质情况,配置优质的泥浆,必要时添加增粘剂,保证泥浆参数,稳定槽壁,满足分节下放钢筋笼所需要的时间。

图3 袖阀管注浆范围

为保证禅西大道桥梁的安全,在禅西大道海口互通立交桥12#、14#桥桩桩基位置,主体基坑与桥桩进行土体跟踪注浆加固,注浆采用地面预留袖阀管注浆,注浆孔纵横间距为1000×1000mm,梅花型布置。向下深度穿过淤泥质土进入强风化岩面以下不小于1m。地连墙的施工先于注浆加固,在施工过程中加强对桥墩的监测,当主体围护结构位移达到警戒值时开始注浆;注浆加固后应通过试验对加固效果进行检测,对注浆加固后地层进行二次地质勘查,加固体需具有良好的整体性。

(2)监测控制

建立专业监测小组,以项目总工程师为直接领导,由具备有丰富经验的工程技术人员组成。负责监测方案的制定、监测仪器的埋设和调试、监测数据的收集、整理和分析,并快速、及时准确的反馈信息,指导施工。

桥墩监测点主要布设在受施工影响的12#墩、14#墩上,主要监测内容有桥墩位移、沉降及桥墩周边土体沉降。

图4 监测布点图

其中桥墩位移采用全站仪通过坐标法进行测量,通过监测数据,绘制出桥墩水平位移实测曲线和某测点水平位移变化速率曲线,从而对禅西大桥安全性进行分析;桥墩沉降采用精密水准仪进行测量,通过固定的水准网对桥墩沉降测点多次测量进行比较,直观的观测出桥墩沉降量,从而对禅西大桥安全性进行分析;桥墩周边地表位移可以根据理论预估的沉降分布规律和经验,较全面地进行测点布置,以全面了解基坑周围地层的变形情况。通过监测地连墙施工过程中的数据,及时作出相应措施。在地下连续墙施工过程中,适当增加检测频率。

6 结语

张槎站下穿禅西大道海口互通立交桥地下连续墙施工施工难度较大,风险较高,通过采用一些列的措施和手段,保证了地连墙的施工质量和既有立交桥的安全。通过后期检测,立交桥下地下连续墙施工质量优良,满足设计要求,可以为类似工程提供参考。

论文作者:那靓靓,王春凯

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期

论文发表时间:2017/9/28

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