橋梁樁墩式基礎加固處理關鍵技術研究

李 棋 呂 攀

(中國電建集團鐵路建設有限公司，北京 100089)

1 工程概況

18號線火車南站是18號線一期工程的起點站，與1，7號線火車南站通道換乘。車站位于火車南站南行橋東側，鐵路火車南站站房南側。車站設計起訖里程為：YDK9+972.200～YDK10+536.902。車站有效站臺中心里程為YDK10+133.000。車站結構形式為地下2層島式站臺車站，西側普通車島式站臺寬為13 m，車站總長約564 m，有效站臺長186 m，標準段寬22.6 m?；拥燃墳锳級。

2 樁基加固處理

成都地鐵18號線火車南站沿三環路人南延線立交高架橋東側布置，呈南北走向，為避免車站結構明挖施工時對三環路人南延線立交高架橋橋墩產生得到不良影響，現對立交橋既有橋墩進行加固處理，對距離車站西側既有橋墩樁基，增設樁基承臺的方式進行加固，車站范圍內需加固的樁基共有37處。

2.1 樁基加固方案

需加固的既有橋墩主要為車站基坑西側最近的一排立交橋橋墩。立交橋與車站基坑平行走向，橋墩樁基受車站基坑開挖影響，將會導致承載力下降、沉降、傾斜。按照初步設計確定的樁基加固原則，對距離車站基坑6 m范圍內的既有橋墩樁基，按照增設樁基條形承臺的方式進行加固。需加固的既有樁基為φ1.8 m鉆孔樁，加固樁采用φ0.245 m的鋼管混凝土樁(按照樁長設計，嵌巖深度不小于1 m)，承臺采用條形承臺。

2.2 樁基加固步驟

1)與公路運營單位共同對既有連續梁橋現狀進行核查。就既有公路橋跨現狀及病害情況進行確認。2)建立變形監測體系，對既有公路橋墩施工前各特征點(橋面、墩頂、墊石頂)位移、沉降初始值進行監測。3)施工車站明挖基坑的圍護樁(按車站圍護結構施工圖，既有橋墩左15 m范圍圍護樁應逐樁跳孔施工，鉆孔時注意控制進尺速度，以減小施工對既有橋梁的影響)。4)對要求加固的橋墩，鉆孔施工加固樁。5)既有橋墩樁基加固施工：a.鋼管混凝土樁施工。在鋼管中預埋2根二次注漿管，φ32壁厚3 mm,其中第一根管在承臺混凝土形成強度后對樁底進行預注水泥漿;第二根預埋管作為信息化施工需要，留待后期跟蹤注漿使用，是否注漿應視橋墩的變形監測情況而定；為了保證鋼管樁與承臺之間緊密連接需在鋼管樁頂部焊接直徑20的HRB400鋼筋嵌入承臺250 mm，并焊接錨固鋼筋，錨固鋼筋長度不小于1 m，鋼筋與鋼管的角焊縫hf=d/2。b.承臺基坑開挖支護?；娱_挖坡面支護，天仁路以南樁基加固基坑開挖采用放坡開挖，根據揭露邊坡情況輔助砂漿臨時噴護護坡；其余部位樁基加固基坑根據現場實際情況，采用放坡開挖支護方式，放坡開挖每邊預留0.5 m的操作空間?？刂谱钚∑卤?∶0.5，在開挖中遇土體松散，可放大坡比，開挖機械采用液壓反鏟(斗容量為0.3 m3～1.0 m3)，裝車采用裝載機(斗容量1.5 m3～3.0 m3)裝自卸汽車，水平運輸采用自卸汽車(斗容量15 m3～20 m3)運至棄渣場。c.既有公路橋墩柱、基礎在承臺范圍內設置企口，其余接縫面鑿毛處理，并植筋；承臺普通鋼筋布置，墩柱植筋與承臺鋼筋相接。新設承臺與既有橋墩連接：鋼筋埋深12 cm，外露部分加彎鉤；先鑿出企口，清洗干凈后植筋，廢棄植筋孔應立即采用植筋膠封堵密實；基礎鉆孔時每次最多只能鉆一個孔眼，應在基礎對應兩側不同高度的兩個位置鉆孔施工，高差應小于10 cm，嚴禁在基礎同側同時或連續鉆孔施工，嚴禁相鄰或相對孔眼同時鉆孔，鉆孔不得破壞被托換基礎的核心混凝土，鉆孔后應立即植筋。d.連接處混凝土表面涂界面劑，噴涂5 mm厚環氧砂漿，之后半小時內立即灌注承臺混凝土。6)承臺頂覆土，對既有橋狀況進行核查。7)施工車站基坑內支撐。8)車站明挖結構開挖及回筑施工，期間內加強對既有橋墩的變形監測。9)施工完成半年后對既有橋狀況進行核查，對基坑開挖施工對橋梁的影響情況進行確認。

2.3 樁基加固技術要求

1)本次既有橋墩樁基加固結構設計根據所能收集到的公路橋結構竣工圖確定，因此施工前需對所有相關構筑物控制點進行實測，以做到萬無一失。施工前應做好施工組織詳細實施方案，對在施工過程中可能出現的情況進行充分的分析，并對應制定應急措施預案及相關資料。2)所有鋼筋的加工、安裝和質量驗收均應按照國家有關的規范、規程進行。凡因施工需要而斷開的鋼筋再次進行連接時，必須進行焊接并符合施工技術規范的有關規定。3)考慮到澆筑、振搗混凝土的需要，可對鋼筋間距做適當調整。4)加固連接點處的混凝土齒槽(植筋面凹凸槽)在刷涂粘結材料、澆筑混凝土前不能有疏松混凝土、浮土等。5)粘結材料需要進行現場測試，節點施工工序的選擇需要考慮到粘結材料凝固時間的影響。6)鋼筋植筋鉆孔時應避開既有橋墩內的鋼筋。7)土方開挖必須配合基坑支護施工，土方回填應滿足公路規范及道路管理部門的要求。8)承臺基坑開挖前應確保開挖范圍內無地下管線及地下構筑物后方可施工，開挖過程中做好地下管線的保護。9)合理制定土方開挖方案，規劃出合理的挖掘機開挖路線，開挖過程中，嚴禁挖掘機損壞其他結構。10)基坑應加強排水措施，周邊應做好排、截水溝，避免水流入基坑內。11)在結構施工前應準確查明基承臺基坑開挖影響范圍內的地下管線的位置、埋深、管線材質、基礎形式，并會同業主、監理、設計等相關單位及管線權屬部門共同協調、研究其改遷、加固、懸吊保護方案，確保管線的安全與正常使用。12)施工過程中，應定期、及時將各項監測數據以及現場實際情況反饋給設計。

3 橋墩沉降分析

如圖1所示，通過對3個測點處樁基礎的沉降監測可知，沉降曲線呈先增大后衰減最后趨于穩定的趨勢，3個測點的基本趨勢一致，JZ5-1測點的最大沉降量約為6.1 mm。滿足設計和規范對沉降控制標準值10 mm，表明本文提出的加固方案切實有效，能夠滿足工程需要，使其正常運營。

4 結語

隨著城市軌道交通建設事業的發展，其在大中型城市交通運輸服務中所起的作用效果愈加不可替代。由于地鐵線路的通常設置在現有道路干線下的空間，但實際上總會遇到整個隧道或部分隧道要從現有建筑物下面或附近通過，對于需要保護的地面構筑物、建筑物，必須進行基礎加固處理。鋼管樁條形承臺加固技術既有效又復雜，工程具有較大的風險性，必須精心設計、精心施工， 對樁基加固過程中遇到的一系列技術難題進行合理解決。本文介紹的成都軌道交通18號線火車南站臨近既有橋梁樁墩式基礎加固處理工藝已經形成電建集團級工法。