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深圳地鐵7號線彩虹橋樁基托換工程實例

深圳地鐵7號線彩虹橋樁基托換工程實例

深圳地鐵7號線彩虹橋樁基托換工程概況:擬建深圳市軌道交通7號線工程筍崗站至洪湖站區間位于深圳市羅湖區,起始于梅園路,東行下穿寶崗路、筍崗村、廣深鐵路及深圳北站、布吉河、洪湖公園濕地,止于田貝四路與文錦北路交叉口,地形稍有起伏,地面高程一般為6.30~14.76m,區間設計起點里程為DK26+725.904,區間右線設計終點里程為DK27+779.996,區間左線設計終點里程為DK27+780.096,右線長1054.092m,左線長1053.291m(短鏈0.901m),擬采用盾構法施工。

詳細信息

  一、工程概況

  擬建深圳市軌道交通7號線工程筍崗站至洪湖站區間位于深圳市羅湖區,起始于梅園路,東行下穿寶崗路、筍崗村、廣深鐵路及深圳北站、布吉河、洪湖公園濕地,止于田貝四路與文錦北路交叉口,地形稍有起伏,地面高程一般為6.30~14.76m,區間設計起點里程為DK26+725.904,區間右線設計終點里程為DK27+779.996,區間左線設計終點里程為DK27+780.096,右線長1054.092m,左線長1053.291m(短鏈0.901m),擬采用盾構法施工。

  線路在DK26+968~DK27+052處沿彩虹橋從彩虹橋西側引橋下穿過,受到其影響,彩虹橋引橋有2處橋臺,6處橋承臺,共計16個樁基需托換。彩虹橋西引橋,共兩聯,第一聯橋跨組成為25.03m+30.0m+25.0m,第二聯為單跨,跨度為28.0m,0號橋臺至3號橋墩間橋面寬度均為18.0m橋臺、橋墩基礎均采用直徑1.2米鉆孔灌注樁。

  需托換橋墩至周邊建筑物最小間距為6m,建筑為層高8~10層住宅,據調查其基礎為淺基礎和樁基礎。

  二、方案比選(以2#墩樁基托換為例說明)

  1.方案一

  (1)托換樁采用4根直徑1.8m沖孔灌注樁,樁長40.0米以上。

  (2)相互平行的兩根托換主梁與相互平行的兩根托換次梁組成的“井字型”托換梁系。

  (3)托換梁與既有橋墩連接方式:托換梁承臺面以上高度0.5m,承臺底以下高度1.0m,抱承臺式連接。

  2.方案二

  (1)托換樁采用4根直徑1.8m沖孔灌注樁,樁長40.0米以上。

  (2)相互平行的兩根托換主梁與相互平行的兩根托換次梁組成的“井字型”托換梁系。

  (3)托換梁與既有橋墩連接方式:托換梁梁位于既有承臺以上,抱橋墩式連接。

  3.方案三

  (1)托換樁采用4根直徑1.5m沖孔灌注樁,樁長30.0米;

  (2)相互平行的的兩根托換主梁與相互平行的兩根托換次梁組成的“井字型”托換梁系

  (3)托換梁與既有橋墩連接方式:托換梁位于既有承臺以下,抱既有托換樁連接。

  三、不同方案綜合對比

  從上述對比結果,可看出三種托換方案,從不同角度考慮,都有各自的優勢。

  方案一、方案二托換梁位置不同,但都是托換整個橋墩下部四根樁基,托換完成后,截斷影響地鐵隧道線的2根樁,其余樁保留做安全儲備,其安全性均高于方案三,也正是由于托換整個橋墩,上部結構荷載是方案三的兩倍,托換結構中,新托換樁直徑達1.8m,樁長超過40.0米,而且托換梁截面也相應增大,特別是方案一抱承臺連接,為滿足托換梁與承臺連接面豎向承載力要求,托換梁截面為5.6米X3.7米。

  方案二中,托換梁位于承臺面以上,托換施工基坑開挖深度僅為2.0米,基坑支護施工難度較低,工程造價也相應減少,但是托換梁高出原有地面,將會阻塞連接筍崗村居民南北的道路、影響橋下空間使用,經與當地居民溝通后,禁止實施,因此,該方案最終僅為理論上可行。

  托換方案三僅托換四樁承臺中影響隧道線路的其中兩根,由于托換荷載較小,直徑1.5m的托換樁即可滿足要求,托換梁截面2.5米X2.5米,但該方案最大的問題在于托換施工期間及托換完成后結構變形的控制,若保證既有橋墩不產生傾斜,須嚴格控制托換體系變形。

  經專家多次開會討論,結合我司以往類似托換施工及監測經驗,對上述方案進行對比,最終決定采用第三種托換方案。

  四、實施方案施工注意事項

  “井字形”托換梁系的變形及受力狀況比普通的“一字型”托換體系復雜,而且施工中須嚴格控制其變形,為滿足安全要求,主動托換施工需完成四次頂升,并在頂升過程中進行同步監測,做到信息化施工,其頂升目的如下所述:

  1.第一次預定目的:完成托換樁的下沉及變形;檢驗托換梁、托換樁以及構件新舊連接處是否滿足設計承載力要求;檢驗頂升設備(千斤頂、安全自鎖裝置等)及整個監測系統是否正常工作。

  2.第二次頂升目的:隧道施工前確保需要截斷的樁所承受的荷載順利轉移到新托換結構上;完成托換樁、托換梁的變形。

  3.第三次頂升目的:根據斷樁施工中托換梁產生的微變形而實施頂升,確保上部結構安全使用。

  4.第四次頂升目的:隧道施工時會擾動托換樁周圍土體,可能導致托換樁產生沉降,為避免此種情況發生,在區間隧道施工時,需對既有橋墩,托換樁沉降進行嚴密監測,當發生變形沉降時,進行第四次頂升,直至隧道施工完成。

  五、結語

  隨著我國地鐵工程建設的不斷發展,樁基托換技術的應用將會越來越多,托換體系也變的越來越復雜,通過該項目的實施,證明了“井字形”托換梁系對多樁承臺中的部分樁進行局部托換技術的可行性與合理性,值得進行大力推廣,為今后此類型地鐵隧道的施工提供了參考。

 

 

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