張劍輝

粵水電軌道交通建設(shè)有限公司 廣東 廣州 510610

1 工程概況

廣州市軌道交通十四號線二期馬務(wù)站采用明挖島式車站，車站長度為140.2m，標準斷面寬度為21.9m，底板埋深約27.55m，底板底標高約-15.15。車站施工期間，黃石立交C匝道位于車站影響范圍，C匝道為樁基礎(chǔ)，樁徑1～1.2m，樁長約22m。C匝道位于基坑上方，原樁基礎(chǔ)除會影響地鐵車站的建筑裝修外，地鐵施工期間對橋樁還可能存在碰撞、沉降，傾斜風(fēng)險；因此在車站基坑施工前，需對基坑范圍內(nèi)的C匝道樁基“C1～C4”樁進行托換。

圖1 馬務(wù)站樁基托換平面位置圖

2 周邊復(fù)雜環(huán)境及地下管線概況

馬務(wù)站東南側(cè)為黃石家私廣場，電力試驗研究院，廣州市白云區(qū)人民法院，西南側(cè)為機場高架，松園嶺社區(qū)，白云供電局、黃石商務(wù)大廈，西北側(cè)為黃石公共汽車總站，東北側(cè)為成豐大廈，廣州市信孚黃石中學(xué)[1]。

黃石立交C匝道橋橋樁托換，C3、C4橋樁托換處地下管線200200電信光纖4孔4條，C1、C2橋樁托換處地下管線有電力、燃氣、通信、雨水、污水管線，地下管線復(fù)雜，樁基托換施工前需對地下管線進行遷改。

3 樁基托換設(shè)計概況

黃石立交匝道橋C匝道橋4個橋墩在基坑開挖前需進行托換,托換基礎(chǔ)利用圍護結(jié)構(gòu)鉆孔樁及主體結(jié)構(gòu)先施做的抗拔樁鋼管混凝土柱[2]。其中C1、C2、C3橋樁采用2500mm*2000mm托換梁托換，C4采用3000mm*2000mm托換梁托換。

圖2 托換平面布置設(shè)計圖

4 施工順序

樁基托換施工順序應(yīng)結(jié)合馬務(wù)站圍護結(jié)構(gòu)施工及結(jié)構(gòu)鋼管混凝土柱施工同時安排。

管線遷改→施工托換樁（鉆孔灌注樁、鋼管柱）→開挖樁基托換基坑→原樁植筋、進行界面鑿毛處理→澆注樁基托換梁→千斤頂預(yù)頂→原樁截樁→封樁（微膨脹混凝土澆筑）→回填[3]。

4.1 托換樁施工

樁基托換施工，托換樁采用圍護結(jié)構(gòu)Φ1200mm鉆孔灌注樁、主體結(jié)構(gòu)抗拔樁與Φ1000mm鋼管柱兼作，鋼管柱基礎(chǔ)采用直徑Φ1800mm抗拔樁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

因受黃石立交C匝道橋下凈空影響，鉆孔灌注樁采用沖擊鉆施工，抗拔樁鋼筋籠、鋼管柱、柱內(nèi)鋼筋籠必須分多節(jié)進行吊裝，為本工程的一個難點。

4.2 基坑開挖

根據(jù)馬務(wù)站地質(zhì)情況，托換梁基坑開挖采用（1:1）放坡開挖的方式進行開挖，邊坡支護采用掛單層鋼筋網(wǎng)（ф8@150*150）噴射混凝土100mm進行支護。

4.3 原樁植筋與界面鑿毛處理

具體工作中，為確保新建托換梁與托換樁的良好結(jié)合，應(yīng)對原橋墩柱與托換梁結(jié)合的部位進行鑿毛，并且兩者應(yīng)通過植筋進行連接，植筋施工主要包括鉆孔、注射錨固劑以及植筋環(huán)節(jié)。在鉆孔方面，按照實際的植筋位置[4]，選擇沖擊鉆進行鉆孔，直徑保持在26mm。完成鉆孔工作后，需要對孔內(nèi)灰塵進行徹底清理；在注射錨固劑方面，應(yīng)用的是雙組份A級植筋膠，通過專業(yè)注射槍將其注入至鉆孔中；在植筋方面，在鉆孔中插入鋼筋，按照螺旋形方式植入，每隔300mm，將200mm鋼筋植入樁內(nèi)，共植入長度400mm，保持所有鋼筋平均分布，與新做托換梁鋼筋形成整體。

4.4 托換梁施工

托換梁施工分兩期，一期施工樁頂預(yù)頂承臺，安裝預(yù)埋鋼板等，預(yù)頂承臺需預(yù)留一圈Φ16@200鋼筋，埋入承臺1000mm，后期施工與托換梁連接。二期施工上部托換梁。托換梁澆筑選擇分層澆筑的方式，每層高度≤50cm，澆筑時，振搗人員需要將振搗棒插入到梁內(nèi)，進行充分的振搗，確保混凝土的密實度。

4.5 千斤頂預(yù)頂

整個托換體系中，預(yù)頂是一項較為關(guān)鍵的工作，此項工作主要目的是：第一，消除托換新樁變形對整個托換體系造成的不良影響，防止造成不均勻沉降問題的發(fā)生；第二，檢驗托換梁托換體系的承載能力是否滿足橋梁通車規(guī)范要求。托換千斤頂預(yù)頂加載環(huán)節(jié)需要依據(jù)分級加載原則，加載等級為十級，每級荷載增量上有一定限制，具體是千斤頂加載上限值的10%，禁止一次加到最大，加載時間為10分鐘。當被托換樁上臺量大于1mm時，或托換梁裂縫寬度大于0.18mm時，需停止加載。頂升時，對承臺與托換梁兩端位移進行嚴格控制，托換梁兩端上抬量不可超過3mm，承臺下沉量不可超過2mm。

4.6 截樁

預(yù)頂完成待托換梁沉降穩(wěn)定后，被托換樁進行截樁處理，截樁位置在托換梁底部。截斷時，應(yīng)分批跳開進行，先沿樁周開一條斷口，深度為10cm，寬度為20cm，這一環(huán)節(jié)原樁鋼筋不得斷開。并且，需要對沉降變化情況進行詳細觀測，適當調(diào)節(jié)千斤頂，確保沉降處于允許范圍內(nèi)。需要注意的是，切斷口的深度不可在10cm以上，同時需要按照由外向內(nèi)、層層剝離的原則，鑿除樁身混凝土后，將樁身鋼筋切斷。除此之外，截樁環(huán)節(jié)應(yīng)根據(jù)專項應(yīng)急方案，做好各種應(yīng)急措施，同時通報交警、市政等部門，將匝道橋封閉，禁止車輛通行。

4.7 封樁

在托換梁下面預(yù)留鋼筋，保證與預(yù)頂承臺位置相對應(yīng)，預(yù)定完成后，基于預(yù)頂力穩(wěn)定不變的前提下，對梁筋與承臺進行連接，并通過澆筑微膨脹混凝土進行封樁，待混凝土終凝后，在封裝混凝土與托換梁間的空隙中灌注水泥砂漿，達到良好的填充效果。

5 施工監(jiān)測

通過開展施工監(jiān)測工作，可以對各施工步驟做到詳細了解，保證上部結(jié)構(gòu)安全性。監(jiān)測的內(nèi)容主要為：黃石立交C匝道及機場高速高架橋的豎向位移、傾斜監(jiān)測、裂縫變形，托換結(jié)構(gòu)樁及既有樁柱沉降位移。施工監(jiān)測采用自動化監(jiān)測形式，將信息化施工技術(shù)引入其中，對施工工作進行準確指導(dǎo)，托換工作中需要采集各環(huán)節(jié)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并做出細致分析，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，針對性的修正相應(yīng)參數(shù)。

6 總結(jié)

綜上所述，樁基托換施工技術(shù)是近年來發(fā)展形成的一種新型的施工方法，這一施工方式，有效解決了城市地鐵施工以及建筑物拆遷的矛盾。并且，該技術(shù)方式在廣州地鐵施工中取得了較好的應(yīng)用效果，成為了該技術(shù)后期推廣的參考示范案例，還應(yīng)不斷對樁基托換施工技術(shù)進行研究，以實現(xiàn)該技術(shù)作用的良好發(fā)揮。