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1工程介紹

某城市一高架橋?yàn)榍€雙線橋梁，有兩個(gè)幅橋相距約1m，橋?qū)捑?4.11m。建設(shè)該曲線雙線橋梁采用預(yù)應(yīng)力鋼箱梁進(jìn)行施工。由于該橋是交通要道，車流量較大，對(duì)橋面的荷載較大；該高架橋建設(shè)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以對(duì)變形變化非常敏感。此城市建設(shè)的城市軌道是五號(hào)線的一期工程編號(hào)為3號(hào)的車站。此3號(hào)車站有59m左右的長(zhǎng)度位于高架橋下方，應(yīng)工程設(shè)計(jì)要求此車站建設(shè)的基坑深度為16.89m、寬度為48.8m，車站計(jì)劃覆蓋土層厚度為3.3m。計(jì)劃建設(shè)的15#橋墩建設(shè)位置預(yù)計(jì)在明挖基坑的中間位置，高架橋橋下有6.5m的施工高度，14#和16#分別位于15#橋墩的南北方向，離15#橋墩的距離分別為3.8m、3.6m。此3號(hào)車站所處的位置由于是交通要道，行駛車輛較多，為高架橋的樁基托換施工增加了難度。

2橋梁樁基托換設(shè)計(jì)方案

由于15#橋墩建設(shè)位置在明挖基坑的中間位置，在施工時(shí)其下方的土質(zhì)需要挖去。從上文工程介紹可知，由于橋墩上方的高架橋車流量比較大，對(duì)施工影響比較大，在施工時(shí)工程的安全性要求更高。橋梁的樁基托換技術(shù)近幾年應(yīng)用到城市軌道建設(shè)方面也比較廣泛，技術(shù)也發(fā)展得比較成熟。本工程計(jì)劃采用安全性能更高的擴(kuò)大承臺(tái)樁基托換的施工方式進(jìn)行施工，具體操作是將工程原有的承臺(tái)進(jìn)行擴(kuò)大建設(shè)，承臺(tái)擴(kuò)大完成后在其外圍增加一圈共14根臨時(shí)托換樁進(jìn)行支撐；然后在15#橋墩處建立臨時(shí)的頂升系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，以免高架橋橋梁上部結(jié)構(gòu)處發(fā)生沉降，影響工程質(zhì)量和施工安全。2.1臨時(shí)托換樁系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案作者:單位:在進(jìn)行施工時(shí)，考慮到臨時(shí)托換樁的穩(wěn)固性，在其對(duì)應(yīng)高架橋鋼箱梁腹板的位置要使用長(zhǎng)為28m、直徑為1.2m的鉆孔灌注樁進(jìn)行施工，施工時(shí)采用水下混凝土進(jìn)行澆筑，其采用的型號(hào)為C30。15#橋墩周圍建設(shè)14根托換樁進(jìn)行保護(hù)，14根托換樁施工全部完成后將混凝土施工面進(jìn)行打磨保證其平整度，然后安裝頂壓鋼支撐當(dāng)作承臺(tái)的支架，在臨時(shí)托換樁進(jìn)行反壓操作時(shí)可以作為支撐的結(jié)構(gòu)，保證工程施工安全。

2.2擴(kuò)大承臺(tái)設(shè)計(jì)方案作者:單位:為了保證工程質(zhì)量，防止橋梁上部發(fā)生沉降，在15#橋墩周圍建設(shè)14根托換樁。承臺(tái)作為托換樁和橋梁墩柱之間連接的結(jié)構(gòu)，原有的尺寸不能滿足工程要求，所以要進(jìn)行擴(kuò)大施工。施工要在托換樁工程完成后，將原橋臺(tái)和樁柱進(jìn)行鑿毛，然后進(jìn)行承臺(tái)的澆筑施工。由于增加了14根托換柱使承臺(tái)的體積增大，為了保證工程質(zhì)量，要在較大的承臺(tái)內(nèi)安置散熱管道。為了保證承臺(tái)能夠抵抗較強(qiáng)的剪切力，在新增承臺(tái)和原有承臺(tái)的連接處進(jìn)行加植筋施工。增加的承臺(tái)在混凝土澆筑施工時(shí)每個(gè)托換樁要預(yù)埋2根鋼管，以保證鋼管在澆筑承臺(tái)混凝土?xí)r不易堵塞，方便施工后期的微膨脹混凝土操作。同時(shí)在施工時(shí)要在豎向鋼筋周圍預(yù)留一段連接鋼筋位置，在臨時(shí)托換樁反壓施工完成后，用連接鋼筋焊接固定。

3橋梁樁基托換施工方案

在基坑進(jìn)行施工操作時(shí)，要挖除15#橋墩下的土體，會(huì)降低樁基的承載力。又由于15#橋墩增加14個(gè)臨時(shí)托換樁后離14#和16#橋墩比較近，托換柱進(jìn)行施工會(huì)影響附近橋墩的承載力，造成高架橋上部發(fā)生形變，所以在具體施工時(shí)要避免高架橋形變是施工關(guān)鍵點(diǎn)。通過建立臨時(shí)頂升系統(tǒng)，能夠保障工程施工的質(zhì)量。3.1臨時(shí)頂升系統(tǒng)施工作者:單位:在臨時(shí)頂升系統(tǒng)進(jìn)行施工時(shí)，采用的鋼管外徑為609mm，厚度為16mm。鋼管底座的長(zhǎng)、寬、高尺寸分別為1m、1m、2cm，底部和底座之間用滿焊的焊接方式進(jìn)行連接。在施工時(shí)增強(qiáng)鋼管撐與鋼管連接處的穩(wěn)定性是頂升系統(tǒng)施工的關(guān)鍵，所以要在底座和條形基礎(chǔ)建設(shè)完成前完成螺栓的預(yù)埋工作，將底座和條形基礎(chǔ)連接牢固，并增加鋼肋板進(jìn)行穩(wěn)固。在施工時(shí)底座鋼板和臨時(shí)承臺(tái)之間會(huì)有孔隙影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，這時(shí)要在孔隙內(nèi)填充鋼條進(jìn)行固定。建設(shè)7m左右的臨時(shí)鋼管撐，節(jié)段與節(jié)段之間裝上法蘭盤進(jìn)行連接。橫向連接方式應(yīng)用3條槽鋼與臨時(shí)鋼管撐進(jìn)行焊接固定。

3.2托換樁施工作者:單位:為了保證工程質(zhì)量，本工程采用直徑為1.5m、長(zhǎng)度為30.78m、型號(hào)為C35的托換樁進(jìn)行施工，在施工前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件進(jìn)行勘測(cè)，在施工時(shí)樁底要深入地質(zhì)層風(fēng)化砂巖2m以下位置，才能保證托換樁的穩(wěn)定。在14個(gè)托換樁全部完成施工并鑿除多余的樁頭混凝土后，將破除的混凝土樁頭面用儀器磨平。然后在托換柱的中心位置裝置具有頂壓作用的鋼支撐結(jié)構(gòu)，并在鋼支撐周圍穿插外徑為28mm、型號(hào)為7字的鋼筋進(jìn)行固定，插入到托換柱的深度為36cm，在托換柱外預(yù)留14cm，預(yù)留的鋼筋與周圍的鋼支撐進(jìn)行焊接。最后和鋼支撐一起固定到托換柱上方。鋼支撐的作用比較大，在托換樁反壓時(shí)可作為其支撐結(jié)構(gòu)，在承臺(tái)建設(shè)時(shí)可作為其支架。

3.3托換承臺(tái)施工作者:單位:承臺(tái)施工是在托換樁建成后進(jìn)行的，先在原有的樁基位置上運(yùn)用放坡開挖法、坡率采用1∶1，開挖深度為4m、等級(jí)為2級(jí)的基坑，在基坑的面層噴射10cm厚、強(qiáng)度為C20的混凝土護(hù)坡，護(hù)坡內(nèi)要裝置一層外徑為8mm、長(zhǎng)寬都是200cm的鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)增加護(hù)坡的強(qiáng)度，最后將原橋臺(tái)和樁柱用工具鑿出凹痕然后進(jìn)行承臺(tái)施工操作。按工程質(zhì)量要求，承臺(tái)在建設(shè)時(shí)采用強(qiáng)度為C35的鋼筋混凝土進(jìn)行施工，施工時(shí)在托換樁內(nèi)距樁中心兩側(cè)40cm處豎向分別埋置2根外徑為168mm的鋼管，承臺(tái)建成后的長(zhǎng)、寬、高分別為14.7m、7.7m、3.5m。3.4轉(zhuǎn)移荷載作者:單位:在進(jìn)行轉(zhuǎn)移荷載施工時(shí)，采用壓入樁托換進(jìn)行施工。托換樁和承臺(tái)分別施工完成后將它們結(jié)合在一起，然后在樁基托換受力點(diǎn)轉(zhuǎn)移后形成整體結(jié)構(gòu)，在達(dá)到一定的混凝土強(qiáng)度后進(jìn)行預(yù)壓加載施工。在具體施工時(shí)將高架橋的自重當(dāng)作反作用力，采用型號(hào)為DYG150—160的液壓千斤頂進(jìn)行加載，加載的目的是使高架橋上部所受到的荷載通過千斤頂傳遞到建立的托換樁上，并通過千斤頂?shù)纳叻乐雇袚Q樁發(fā)生位移，實(shí)現(xiàn)荷載的轉(zhuǎn)移。

4工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)

托換樁進(jìn)行施工時(shí)會(huì)影響附近橋墩的承載力，造成高架橋上部發(fā)生形變，所以在具體施工時(shí)避免高架橋形變是關(guān)鍵點(diǎn)。為了保證工程的施工質(zhì)量，本文結(jié)合工程的實(shí)際情況，運(yùn)用信息化監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)橋梁的受力和變形量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)的主要項(xiàng)目如表1所示。工程對(duì)上述項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)后，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)估，得出結(jié)論：高架橋樁基托換施工建設(shè)符合工程設(shè)計(jì)要求。

5結(jié)語

近幾年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)城市軌道建設(shè)的投資金額不斷增加，對(duì)城市軌道建設(shè)的施工質(zhì)量也愈加重視。本工程在明挖地鐵車站進(jìn)行施工時(shí)采用下穿高架橋樁基托換的施工技術(shù)，能夠有效避免高架橋上部發(fā)生形變，保證了工程質(zhì)量和施工人員的安全。