文档介绍：地铁工程中桩基托换施工技术分析
地铁工程中桩基托换施工技术分析
摘要:城市地铁施工,当地面建筑物规模较大,承受荷载较大时一般采用地面桩基托换。介绍了地铁下穿建筑物基础托换工程概况和地铁施工中的桩基托换技术。
关键词:地铁施工;桩基础;托换技术
中图分类号:TU7文献标识码: A
1 绪论
当前我国城市正在向大型化和现代化方向发展,城市空间日趋紧张,建造地铁、商场等地下设施是有效的解决方法。需要对原有建筑物的基础进行托换处理的情况是地下建筑穿越部分高层建筑、历史建筑物时。城市地铁施工,当地面建筑物规模较大,承受荷载较大时一般采用地面桩基托换。
2 地铁下穿建筑物基础托换工程概述
基础托换为了对已建成建筑物的地基处理和基础加固,或对已建成建筑物基础附近修建地下工程,例如修建地铁,保证结构安全施工的技术机会。
基础托换工程施工期长,在部分结构托换后,开始托换另一部分基础,以保证工程的可靠性。另一方面,托换的建筑物基础有可能发生失稳,考虑到经济性,一般情况,只有原有建筑物价值高于基础托换工程造价时,或原有建筑物的使用价值和历史价值非常高,才采用基础托换施工方案。
地铁穿越部分建筑物时,建筑物的基础托换难度和复杂性高。当地铁施工线路与已建成建筑物相交时,为保障已建成建筑物的安全性,通常采用坑式托换法,将建筑物基础向下延伸,将荷载传递到地铁工程的地基上,或将建筑物的基础直接构建在地铁的主体结构。
在施工过程中,始终存在已建成建筑结构的荷载,要转移荷载,需选择已建成建筑物的合适的基础受力部位,根据负荷受力的安全要求,进行新基础结构施工,将荷载传递到新结构。
地铁下穿建筑物的基础托换工程有两个显著特点:一是向下延伸的建筑物的基础结构,通常充当地铁施工基坑的挡土墙,要求托换结构物在承受建筑物的荷载基础上,抵抗基础水平土压力。因此,从经济性考虑,被托换的基础结构物在设计时,应兼做隧道结构物的一部分。
地铁下穿建筑物基础托换工程的复杂性,受多方面条件影响和制约。地铁下穿建筑物基础相应的托换工程的特点是临时性、但施工周期长,情况复杂,例如季节变化而引起的地下温度变化、基坑排水发生的问题等;各种技术方案的经济性比较,建筑物是否要不惜造价加以维护,建筑物的拆除重建是否可行;施工是否遭到居民反对或业主提出高赔偿要求,从而导致方案无法实施。
3 地铁施工中的桩基托换技术
桩基托换技术涉及专业类别多、技术含量高,桩基托换把已建成建筑物中的柱与托换梁连接起来,将建筑物上部的荷载传递到托换梁上,再传递到托换桩上。
桩基托换技术的核心是已建成建筑物中的柱和新建桩基间的荷载传递,在托换施工过程中,结构变形限制在设计允许的范围。中国桩基托换技术主要有主动和被动托换技术两种类型:
(1)主动托换技术。
主动托换的结构变形控制更主动。主动托换技术是施工前,运用顶升装置动态调调整上部荷载及变形,对新建桩和托换体系施加荷载,部分消除已建成建筑物结构长期变形的效应。托换建筑物的托换荷载大、变形控制要求严格,被托换桩随托换梁一起上升,使上部建筑物荷载全部转移到托换梁上,通过顶加载,部分消除新桩和托换结构的变形,使结构变形控制在较小范围。
(2)被动托换技术。
被动托换技术一般用于托换结构荷载较小的建筑物,在施工安全上可靠性较