基础托换结合结构托换技术运用.docVIP

基础托换结合结构托换技术运用 　　摘要：地铁隧道下穿房屋基础时，较常用的托换技术是基础托换和地基加固，很少对上部结构进行处理。实际上，若同时考虑采用结构托换技术，即对原有建筑的承重结构采用改变受力体系的方法进行改造，再结合基础托换和地基加固，往往能更好地解决诸如场地限制、管线限制、减小基坑开挖规模等问题，并能更有效地实现托换目的。 　　关键词：地铁、基础托换、结构托换 　　前言:跟随中央拉动经济的大步伐，全国掀起了新一轮轨道交通建设热潮，同时，随着城市公共交通压力的增大，在城市中心区修建地铁来改善交通，亦成为首选出路。然而，城市中心区内房屋建筑、高架桥梁等建筑物密集，地铁区间隧道在空间位置上必然会与这些建筑物形成矛盾。 　　 对此，主要有三种解决方案，即拆除建筑物让通道给轨道、线路选线时避开建筑物、对建筑物进行加固托换使轨道穿越。要求线路选线时避开所有的建筑物是不现实的，同时，由于各种原因，建筑物不可以拆除，此时，必须根据隧道和建筑物的具体情况，采用必要的、有效的加固或托换技术，确保隧道顺利掘进和建筑物的安全。 　　 轨道交通下穿建筑物时，较常用的托换技术是基础托换和地基加固。该技术主要是对地下隧道穿过需切断的楼房桩基，先在其承台附近采用梁式转换层将此部份桩基承受的上部荷载传递到隧道外侧的新建桩基础上，由托换梁+新加桩组成的托换结构体系代替。同时为了确保被托换楼房在断桩和隧道通过后不产生开裂、倾斜等破坏，采取托换梁预应力张拉、千斤顶预顶、桩底注浆等技术。 　　 托换途径除处理地基和加固基础外，尚可考虑减少荷载、改变荷载分布和传递以及加强上部结构和基础刚度等措施，以改变和调整基底压力分布，减小建筑物差异沉降，即采用结构托换技术，对原有建筑的承重结构采用改变受力体系的方法进行改造，再结合基础托换和地基加固，实现托换的目的。 　　 本文就基础托换结合结构托换技术在某工程中的具体应用进行介绍，以期在类似建设工程中推广应用。 　　 　　1工程概况 　　深圳地铁5号线某地下段，设计为矿山法暗挖隧道??隧道经过南城百货段设计为重叠隧道，长约78m，隧道沿东晓路呈东西走向，从南城百货商厦地下室东侧2根柱旁、7根柱正下方穿过（图1-1）。 　　 　　 　　 南城百货商厦位于深圳罗湖区东晓路与太安路交叉口，于2002年建成，为一幢以地上2层为主、部分3层的钢筋混凝土框架结构，地下室一层为车库。其承力柱主要以柱网格状分布，基础为柱下独立扩大基础加条基为主，局部为条型基础，位于第四系坡积层中。百货商厦正在经营中，人流量较大，不能拆除，且室外管线密布、无施工场地。隧道穿越南城百货商厦柱位的柱荷载需托换转移，以确保隧道施工及施工完成后楼房的安全，必须进行托换加固处理。 　　 南城百货商厦场地上覆第四系人工素填土、坡积粘土、粉质粘土、残积砂质粘性土，下伏基岩为震旦系全-微风化混合岩，隧道结构范围内主要为残积砂质粘性土和全-强风化岩，结构松散，综合围岩分级为Ⅴ~Ⅵ级。地下水类型主要为基岩裂隙水，基岩裂隙水主要赋存于强-中风化岩层中，略具承压性，水量一般。雨季期间受大地雨水补给，地下水位为-2.1m。 　　 　　2 托换方案设计 　　2.1托换思路 　　 根据本工程特性，若采用常规的桩梁托换，对影响范围内的基础在柱脚下施做大尺寸转换梁，把上部荷载转换至托换桩上，以实现托换的目的，但由于本商厦有一层地下室，若采用此法需要在房屋内外开挖很大规模的基坑，以便托换梁的施工，而本商厦正在经营中，周边人流量大，室外管线密布，室外不允许进行基坑开挖，无法提供相应的施工场地，因此需另外寻找解决方案。 　　 通过对本房屋结构的详细分析，若在地下室层内进行结构改造，将影响范围内的柱荷载进行转移，既将A轴柱上部结构荷载通过大刚度梁柱托换体系转移至新增托换柱上，新做托换梁、柱与加固后的原结构框架形成整体共同受力，新托换柱下新增锚杆静压钢管桩作为托换桩。通过以上结构托换技术，将托换体系由基础面以下转移至地下室层内，这就避免了大规模的基坑开挖，既不影响商厦经营，又解决了室外施工场地、管线等限制条件。 　　 为减小托换引起的房屋变形、沉降，采用主动托换体系，确保在隧道开挖过程中及开挖过后房屋的变形能控制在很小的范围内。主动托换技术是指原基础在卸载以前，对新桩和托换体系施加荷载，从而部分消除被托换体系长期变形的时空效应，将上部的荷载和变形运用顶升装置加以动态的控制。 　　2.2 托换方案 　　 依据以上托换思路分析，本工程采用梁式主动托换形式进行加固处理，对地下室层内结构进行改造，使上部荷载按照预定路径进行转移，实现托换的目的。加固前对托换区域做旋喷桩，既对局部地基受扰动区域进行主动加固，同时在托换体系施工时形成止水帷幕。 　　 本房屋A轴柱荷