李枭
中国水利水电第十四工程局有限公司 四川成都 610216
摘要:城市地铁线路隧道通过地面建筑物时,会影响既有建筑物的安全稳定,所以地铁工程的相关设计人员要重视在施工中如何合理控制隧道施工中建筑物的倾斜地基下沉,本文以地铁线路段建筑的木桩基础为例,详细阐述了木桩基础的设计和施工过程,以供类似工程的工程参考。
关键词:地铁盾构;隧道;施工技术
一、引言
与其他铁路和水利隧道项目不同,地铁隧道工程已经施工过程中,无法避免地上建筑物的地基,所以正确处理施工现有建筑与地铁隧道的空间位置和施工安全之间的关系是地铁工程安全管理的难点,特别是隧道设计线在通过建筑物下面的木桩时,为了确保现有建筑物和地铁隧道的安全,必须要进行加固工作。
二、建筑物保护措施
2.1封闭方法
封闭法是在建筑物附近进行地下工程时,在施工开挖面与附近建筑物之间设置隔墙,以减少土体的水平位移和沉降,并减少施工对建筑物造成破坏,建筑技术包括木桩和地层注浆加固等,主要是减少地下工程施工引起的侧向土压力和地基差异引起的阻力,目前,我国各大城市地铁工程中广泛采用了封闭法施工保护措施,保护效果非常明显。
2.2地基变更方式
地基变更的施工是指采用新的加固措施,并且改变支护体系对地基的支撑,以达到目前建筑结构的受力平衡和建筑的稳定性的作用,就我国目前的隧道保护工程来看,大部分工程都在运用这种隧道工程方法来减少对于既有建筑的影响。
三、具体情况分析
3.1地质概况
铁道交通线动站路的隧道深度较深,隧道的建设还会通过城市密集区,并且建筑通过的道路交通和电线地下密集,周边是密集施工区和高架桥的基础,所以要对周边地面高度进行一定的设置,并且根据初步勘探和详细勘探结果,来进行具体的施工,该地区主要土层是人工填埋层,主要由泥土层构成,上层为粉末较细的沙层,中间是粗的沙层。
3.2水文地质条件
地段地层结构属于风化岩层的二元类型,这段地下水类型主要分为两种,第一种类型主要位于上层居留,主要在陆地沉积的缝隙气岩缝隙中,含水量与气岩缝隙的发育程度和缝隙的连通性有关,气岩极化水具有水压水的性质,由于地下水对地铁结构的混凝土结构具有腐蚀性,所以施工设备的透射率较低。
3.3建筑基础现状
对于该地铁交通线路的盾构施工技术,建设部提供了一定的房屋和建筑物基础调查资料,这些基础隧道关系资料显示,部分建筑物的木桩及内部环形高架道路在区间隧道下穿洞位于广场下部,隧道中木桩包括基座,左侧隧道的水平距离要和左侧隧道的水平距离相同,所以要进一步加固地层,并且进行桩基加固和施工工作,为地铁隧道的挖掘奠定基础。
四、桩基与隧道位置关系
4.1通风变电站桩
本建筑地基靠近断面隧道,木桩端部为微风化岩层,根据相关文件,柱底位于隧道水平中心线位置,内环形立交桥的桥墩基础需更换木桩基础,并且要对木桩底部与隧道线的位置关系进行进一步的调整。
4.2施工准备
施工和周围环境有着密切影响,如有必要,应将建筑物的一楼用作建筑地面水电设备进行拆除,为楼层居民修建临时水渠和电线等,等施工完成后,再恢复原有外观,施工团队还要在施工前对地下管线布置进行调查,采取特殊处理措施,并且运用一些原则处理方式为切换位置避开建筑的地基。
4.3加强通风设施
根据变电站东北侧立柱与左侧隧道水平距离,两栋建筑均为按结构施工图设计的结构,在木桩下线路的隧道进行加宽工作时,也只有一根木桩支撑,受到竖向承载力影响很大,但考虑到实体开挖对桩周地层的影响,在建筑空间和承载力要求的情况下,可能会导致地层变形和建筑物沉降,地层的可能变形和相关建筑物的加固方法应在范围内进行补偿,在建设路基时,还要采用浆体加固方案,在垂直方向注入水泥,对路基周围和路基下的土壤进行加固,同时在控制区内降低了盾构施工工程的施工。
4.4换桩方案
在内部隧道内安装木桩是使用更换柱子的方案,可以根据现场情况和基础特征进行更换,人工开凿木桩只能用于钻孔,因此需要使用人工开凿木桩进行建设,工作人员在充分分析地貌的基础上,利用钢筋混凝土平台进行人工木桩的开凿,从而形成一个新的受力体系,并采取预应力措施。消除木桩的沉降,可以对上层桥梁结构形成保护目的,并且保护木桩的外延距离,当机板到设计标准高度,要进行更换木桩基础,将混凝土注入机板底部后,应该将备用钢板固定在柱子顶部,然后倒入混凝土,且注入水平梁,当柱子和梁达到相同值时,再用千斤顶将梁固定在桩顶上,考虑桩沉降监测,当防护杆达到最高值之后,应立即停止施工,然后在钢管块上钉上楔子将千斤顶焊接在钢板上,最后,要将混凝土浇注在梁连接部分使用桩混凝土进行填充,在灌溉前,要将柱下钢筋和梁下钢筋焊接进行固定,通过人工挖洞挖出原有混凝土,并在隧道范围内防护墙和钢筋,并且对护壁混凝土钢筋的开凿深度约进行规定,每一阶段按一个施工周期,一般开凿后高度为1m,在特殊土层开凿速度根据护壁的安全情况确定,在施工过程中,要在井口投手层区间的防土壁上留有排水孔,便于后期灌水工作,以确保木桩的垂直度,柱子的中心位置和垂直度应在防护墙砌好后形成,柱子的更换部分可以用砂砾混凝土填埋,混凝土碎片尺寸应满足线材的施工要求,并根据强度对龟裂宽度进行检查,防护更换桩使用钢筋混凝土,支撑和更换的木桩地面面积比原来木桩地面面积大,以满足设计要求。
五、桩基托换施工监测
在基础工程中,应该对地基加固,沉降和结构变形等工作进行监测,并采取专项检测措施,在进行基础施工时,立柱垂直方向的测量点应在交叉处进行调整,并且委托木桩置来满足等级荷载,如果不同时加载最大值,则要更换桩的供应量,使之减少更换梁中裂缝的发生,施工人员要监测所有建筑和建筑设施时间测试仪器精度,以确定的基点稳定,并且不受隧道施工影响,其次,还要要求建筑物倾斜度的测量以及对于建筑物在垂直轴线的两个方向上测量倾斜度的检查,在建筑物委托更换2周后,要在第一周更换柱在试运行期间进行检查,测试频率为每天一次,一周后,建筑物可能会发生楼层沉降和倾斜,沉降不均匀的问题,所以工作人员一定要检测开裂情况。钢板桩与桥台间土方开挖施工前,要先检查和保护地下管道线,加强对地面建筑物安全监测,防止地面沉降等现象发生。土方开挖中要以坑底四周为基础范围进行排水,集水井以防止下雨天气地下水有抽水现象。基槽开挖的范围是以两根托换梁的两端为界,对预留钢筋的绑扎位置进行加宽设计,在托换梁的另外两端以地下的连续墙体为界进行施工。新建承台施在托换过程中,原承台的两侧和下部设置新建承台,由新建承台将荷载传承到托换桩,以此方法达到桩基托换目的。承台下方由人工进行分段开挖,斗车运岀的渣土用卷扬机来岀土。开挖到坑底标高处,台底有裸露在外的桩,也有全部承台处于悬空的情况发生。此时定要加强监测以减少对桥梁和承台的稳定带来的扰动,有异常状况发生时需采取增加支撑的方法来作业。新建承台进行一次性整体浇筑,从原承台的两侧进行对称浇筑,并通过振捣使混凝土填满模版内,上端浇筑是通过预埋注浆管进行回填密实。钢筋应按设计所需尺寸进行次成型方式绑扎,承台混凝土强度达到设计值的70%后,才允许进行底部破桩通道的开挖工作。
六、施工注意事项
施工前要对更换木桩的工作地点进行测量,并与设计图纸进行比较,如果存在较大差异,应通知设计相关部门,在施工前对建筑结构进行标识,在开凿过程中,应提供适当的保护土木开凿的高差,最重要的是加强对地表沉降和建筑物变形的监测,及时通报情况,对高架桥下的各种地下管道加强保护和监测,如输水管道线和地下管道线等,当支气管线电缆等受到施工影响时,应与进水口门一起处理,在施工过程中,隧道的开凿和地基的沉降不能超过规定,新旧混凝土的粘结牢固,以保证新旧结构协调,相关工作人员还要处理新老混凝土结构界面,结构混凝土浇筑,在夯实前用清水清洗柱子进行界面处理,在采取临时安全加固措施时,如发现龟裂等异常情况,应及时处理,立即采取行动,在施工中要注意桩的防护工作,原来木桩的轮廓不能被切断,木桩严格按照规范施工,保证质量和安全。
七、结论
随着地下公共交通设施建设的蓬勃发展,地下设施越来越拥挤,地下空间的利用越来越立体化,但是影响结构性稳定性的地铁建设是不可避免的,所以施工团队应该进行支撑和加固措施,在具体的施工过程中,要根据具体情况进行施工特性确定,严格控制时间和建筑物的变形和沉降,还要及时更换技术确保地铁施工进度,减少拆迁带来的巨大经济投资,满足工程设计和施工要求,确保建筑安全。
参考文献:
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