嚴順韜,黃 超,占光斌,曾招森,曹瑞良
(中建一局華江建設有限公司,北京 100161)
在平移過程中,用于承載建筑物在其上部行走的軌道梁施工尤為重要。一個穩固的軌道梁可以為平移建筑物提供安全的平移軌道,減少或避免不均勻沉降對建筑物帶來的損傷。由此可見,軌道梁是平移工程施工的基礎。如何建造一套穩定的軌道梁系統也成為了平移工程的重點之一。
廈門后溪長途汽車站主站房平移工程位于廈門市集美區后溪鎮,該平移主站房長162m,寬33.6m,總面積為2.28萬m2,重3.018萬t,從地下2層進行切割分離,采用交替步履頂推方式,帶地下室整體旋轉平移90°,一次性移至新址(見圖1)。

圖1 平移示意
平移主站房原址段采用樁筏基礎,筏板厚度500mm。新建地址需新建地下室底板,底板厚度700~1 300mm,平移經過一段過渡區域,占總旋轉位移距離約1/2,該區域地基土軟弱,地下水位較高。
主站房從原址底板經過一段過渡的圓弧到達新址底板,其中需經歷3種不同工況。由于工況不同,所面臨的施工問題也不盡相同。
1)原址段 將主站房原本坐落的基礎地點稱為原址段,根據以往平移工程案例中的施工方法,一般不對原址底板及基礎破壞而是加以利用。在原址段,主站房從建設伊始到平移工程施工時已經有5年時間,其下部地基土層已經基本沉降穩定。站房的沉降與地基上表土層無直接關聯(取決于樁頭持力層沉降值),如此一來在底板底與地基土之間可能產生空隙。加上基坑降水的原因,土層可能進一步下降,如何確保軌道下底板的受力可靠性是需要解決的問題。
2)新址段 將主站房平移終點稱為新址段,主要考慮軌道施工如何與新址底板連接更加穩固是難點。
3)過渡段 平移經過的一段既不屬于新址也不屬于原址,僅作為平移路徑使用的路段,稱為過渡段。由于其處于新開挖基坑下,無法像新址及原址段一樣可以和底板一同組合成穩定的結構,所以穩定性以及如何滿足平移承載力的要求是該段的施工難點。
1)原址段 該區域由于原結構底板厚度大,且底板下預應力管樁密布,重新施工基礎不僅非常耗時,且難度較大。故利用原有結構,其中原址底板基礎采用樁筏基礎形式,具有足夠的地基承載力,足以保證軌道梁對地基沉降的要求,故原址結構段可采用植筋的方法,化學植入U形開口箍與軌道梁鋼筋一起綁扎。為解決地板下有可能存在的空隙問題,可采用壓力注漿的方式,填補沉降形成的空隙。
2)新址段 結構為新澆筑的底板基礎,底板下采用旋挖樁結構,利用新址段的樁筏基礎也能夠保證上部軌道梁對地基承載力的要求。故新址段采用預埋U形箍與筏板鋼筋一同綁扎,待新址筏板澆筑后在筏板面鑿毛清潔,澆筑平移軌道梁。
3)過渡段 該段為新開挖基坑段,其下部基礎采用預應力管樁基礎,澆筑墊層后管樁基礎與軌道梁相連,軌道梁將受到的上部荷載傳遞到預應力管樁上。同時為加強過渡段軌道梁的整體穩定性,在全段還設置了交叉的斜撐梁。
以上3段軌道梁連接成整體,共同組成了完整的平移軌道梁系統。
1)技術準備 形成技術方案,并進行交底。
2)物資和材料準備 包括鋼筋、PHC預應力管樁、模板、機械器具的準備。
3)現場環境準備 施工前應清除現場垃圾,排除安全隱患。過渡段樁基施工前,應對現場進行平整,去除表層建筑垃圾回填土及腐殖土等并用粗砂粒黏性土回填至相應標高,對回填土進行分層壓實。
滑道梁作為房屋行走的軌道,按位置可分為原址軌道梁、過渡段軌道梁及新址軌道梁,軌道梁頂標高均為-8.500m,位置具體如圖2所示。

圖2 滑道梁區域示意
1)原址段軌道梁施工
首先在原址底板上放樣,在軌道梁部位鑿除原址底板建筑層并對結構層鑿毛植筋,植筋深度不得小于規范要求。再次放樣定位軌道梁位置,鋼筋下料綁扎,支模板,定位軌道梁標高后澆筑混凝土,養護及拆模。
原址軌道梁采用原結構板上疊合梁的形式作為平移整體受力體系,而地下室在室外土方開挖到位后需進行基坑降水,同時會把原建筑底板下的水位降低,造成地下室底板與下部土層分離,為了避免這一懸空情況以及充分利用地基土承載力,原址軌道梁施工完畢后,室外基坑開始降水后在原址軌道梁處采用板底注漿形式進行加強。原址段滑道梁剖面如圖3所示。

圖3 原址段滑道梁剖面
注漿孔每隔1.5m設置1道,采用P·O 42.5R普通硅酸鹽水泥漿壓力注漿,水灰比為0.5~0.6,具體比例需通過現場試驗確定。注漿壓力宜控制在3~10MPa,當滿足注漿總量和注漿壓力均達到設計要求或注漿總量達到設計值75%且注漿壓力超出設計值時可停止注漿。
2)過渡段軌道梁施工
由于過渡段需進行預應力管樁施工,故需首先進行土方開挖,待第1層土方開挖完成后,再進行預應力管樁施工。施工中采用PHC預應力管樁,直徑500mm,采用靜壓法入樁,入樁深度根據樁長及壓樁力進行雙控。在正式壓樁前應進行試樁,并做靜載試驗。靜載試驗結果應及時通知設計院,以便設計確定是否需要調整樁型或樁位布置。樁基施工完成后,管樁內部填芯插鋼筋,填芯混凝土為C35細石無收縮混凝土,鋼筋錨入上部軌道梁內≥35d。同時,為保證過渡段內各軌道梁的整體穩定性,在過渡段全段還需設置與軌道梁交叉的斜撐梁。斜撐梁截面尺寸為400mm×1 000mm,如圖4所示。

圖4 過渡段滑道梁及斜撐梁剖面
施工要求:①施工單位在確定沉樁時,所選用的施工設備應確保沉樁達到設計標高且樁位準確,確保樁身質量完整,并保護好周圍道路及環境;施工中發現貫入度異常或與勘察資料土質不符,及時通知設計人員現場研究解決。②施工中應嚴格控制壓樁力,不得超過樁身極限強度,避免樁身破壞。③樁身各段之間的焊接必須滿足相關國家現行規范要求。④工程樁施工結束后,應及時向設計單位提供沉樁記錄,基坑開挖后及時提供樁位偏差和標高等資料,以便根據實際情況確定是否修改設計。
3)新址段軌道梁施工
新址軌道梁施工時按照永久結構設計圖紙施工筏板基礎,同時將軌道梁鋼筋預先綁扎好,埋入筏板基礎內,待筏板澆筑完成后再澆筑軌道梁。新址軌道梁的施工控制同原址,施工時要在新址筏板墊層澆筑完后測量放出軌道梁的邊線,然后按照軌道梁設計圖紙進行鋼筋綁扎,軌道梁鋼筋綁扎完成后才能綁扎新址筏板鋼筋,然后澆筑筏板基礎,如圖5所示。當筏板基礎可以上人時,再進行軌道梁立模及混凝土澆筑。新址軌道梁尺寸為650mm×1 000mm。

圖5 新址段滑道梁剖面
國內平移工程應用實例日益增多,在大體積長距離平移過程中,以上3種情況最為常見。此次軌道梁方案的順利實施,給類似工程提供借鑒。作為平移過程中的臨時構造物,托盤梁的設計應當秉持著節約成本、易于施工和節省時間的原則,此次采用的托盤梁設計在借鑒以往工程經驗的同時具有自身的創新性。