中铁十四局集团隧道工程有限公司 山东济南 250000
内容提要:本文以汽车南站站交通枢纽工程为背景,介绍了高架桥基础穿越既有箱涵的施工技术,减少桥基础施工对污水箱涵正常使用的影响,从而确保居民生活不受干扰,也为类似工程提供了参考。
关键词:城市高架桥穿越 箱涵 施工技术
1.引言
城市高架桥施工难免会给周围居民生活带来一定的影响,作为施工方,我们应考虑如何施工对周围居民影响最小,特别是市区内施工,地面下会有不同管线、管道、箱涵等,通过前期对地下管线、建(构)筑物的挖探,确定地下管线、建(构)筑物与高架桥基础的关系,在不影响地下管线、建(构)筑物的安全使用前提下,为顺利完成高架桥基础提供保障,也通过对箱涵的引排,达到双赢的效果,也为类似的工程提供借鉴。
2.工程概况
汽 车南站高架桥紧邻长株潭树木岭隧道汽车南站站,位于长沙市天心区内的先锋村及雨花区内的和平村。场地内现有中意一路、韶山路,道路沿线主要为交易市场、学校和弃土区。场地原始地貌主要为湘江河流冲积阶地,局部为剥蚀残丘、岗地,后受人工改造,现场地两端地形较平缓,中间部位隆起。各钻孔孔口标高为53.75~68.00m,先锋路高架桥设计起点为高升路,终点为洞和路,高架桥北幅桥全长375.81m,南幅桥全长534.33m,设计桩长37.2m,总桩长为1041.6m,其中5根桩基(S8#、S9#、S11#、S12#、S13#)需穿越原洞井河箱涵。平面布置图如下图1所示:
图1 高架桥桩基平面布置图
3.高架桥穿越既有箱涵施工技术
3.1施工工艺流程
高架桥基础穿越既有箱涵桩基施工工艺流程如下图2所示:
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图2桩基穿箱涵施工工艺流程图 |
3.2施工方案
首先根据现场实际情况进行便道修筑,然后在每个墩位上进行钻孔平台的修筑,修筑平整后开挖泥浆池以及循环池,做好三通一平后进行测量放线、钻机就位,然后开始进行钻进,钻进到设计标高后下钢筋笼,进行混凝土灌注,灌注时要确保钢筋笼不上浮不偏位。
先锋路高架桥部分桩基穿越既有排水箱涵,排水箱涵为单排布置在先锋路~高升路段中线处,断面尺寸为B×H=7200×3000mm,涵底标高48.8m,箱涵顶埋深约3m,排水箱涵与先锋路高架桥桩基垂直断面关系如图3所示,平面位置关系如图4所示,箱涵结构为钢筋混凝土,此段桩基施工过程需提前破除箱涵顶板、隔墙及底板后施工桩基。
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图3管涵与桩基垂直位置关系图 |
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图4管涵与桩基平面位置关系图 |
3.2.1桩基穿箱涵施工工艺
桩基范围内基坑开挖→箱涵顶板2.6m钢筋混凝土洞拆除→设置临时围堰、围堰内抽水清淤、破除中隔墙及底板→下外钢护筒(直径2.5m)→箱涵顶板钢筋与护筒连接→基坑回填压实→钻机就位→下内护筒(直径2.4m)→常规冲孔成桩→拔内钢护筒→钻机移位。
具体施工步骤如下:
(1)根据测量放点,按照1:1放坡开挖基坑至箱涵顶板,人工切割、破除顶板,直径为2.6m,将原箱涵结构钢筋外露部分实行中心对称切断,向洞四周上弯,见下图5所示箱涵顶板破除位置示意图。
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图5 箱涵顶板破除位置示意图 |
(2)采用φ16螺纹钢焊接1.0m×1.0m×1.0m骨架结构,内装沙袋,通过吊车及人工配合设置临时围堰,后采用人工破除中隔墙及底板,箱涵洞口四周搭设四排加固支撑架,放置外护筒压至箱涵底板面,并将箱涵顶板钢筋与护筒焊接,人工破除底板,直径2.4m(内护筒比桩径大20cm),回填基坑至原路面标高并压实。见下图6所示加固支撑架、围堰平面示意图。
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图6加固支撑架、围堰平面示意图 |
(3)放置内护筒至底板底不小于1.0m,内外护筒间填充粉细粘土并压实堵水,后进行冲击钻钻孔施工。见下图7所示放置内护筒示意图。
(4)钻孔完成后钻机移位,并进行灌桩施工。见下图8所示灌注砼施工示意图。
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图7 放置内护筒示意图 | 图8 灌注砼施工示意图 |
(5)灌桩后拔出内护筒,拆除箱涵内支撑。见下图9所示灌注砼施工完成后拔出内护筒示意图
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图9灌注砼施工完成后拔出内护筒示意图 |
施工要点如下:
(1)基坑开挖遵循分层分部开挖,回填采取封层回填压实,上铺2cm厚钢板;
(2)钢筋混凝箱涵顶板洞口直径为2.6m,为人工清理淤泥、打凿底板钢筋混凝土洞提供作业空间,临时围堰采用沙袋外加螺纹钢固定,宽度1.0m、高度1.0m,底板洞口直径为桩径加钢护筒厚度,即为2.4m;由于顶板开洞,削弱了顶板的整体性及承载力,需相应在箱涵洞口四周搭设四排加固支撑架,采用间距为400mm×400mm×600mm(竖向)、φ48mm的钢管立柱。顶板洞内钢筋应根据每根钢筋外露部分实行中心对称切断,向洞四周上弯。将外护筒与箱涵钢筋焊接后填充缝隙混凝土,混凝土强度等级应比原混凝土强度等级至少高一级,在桩身与新浇混凝土之间设置沉降缝;
(3)内外钢护筒,外钢护筒外直径为2.5m,经压入池内淤泥下至池底板面,上口高出顶板面200mm以上。内护筒内径比桩径大20cm,长度需视地质而定,但至少需压入池底板下口以下1m,为保证箱涵整体通水量,将内挖护筒间填充粘土阻水,同时外护筒永久埋置,内护套在混凝土施工完后拨出。
4.施工总结
通过对高架桥基础平面图的分析以及前期对地下管线、建(构)筑物的挖探,发现部分基础正处于箱涵位置,通过对箱涵结构的了解,仔细分析了如何施工才能即满足箱涵的使用功能,又能安全顺利的进行桥基础施工,通过对桥基础穿越箱涵施工技术的剖析,可以充分的掌握这项技术,也可为类似的工程提供参考。
参考文献
[ 1 ] 《公路与桥梁地基与基础设计规范》JTGD63-2007
[ 2 ] 《先锋路高架桥桩基础专项施工方案》
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