解决新增上跨结构抗浮施工工法.docx

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1、解决新增上跨结构抗浮施工工法1前言近年来，我国城市化水平的不断提高，城市人口急剧增加，随着TOD模式的提出，地铁周边商业大厦、写字楼等也随之建立。部分地铁车站的客运组织能力已经不能满足运营与城市发展的需要，面临车站拓宽、出入口改造，将车站与周边商业区、写字楼等配套设施连接的扩能改造施工。在我国有抗浮需求的地铁车站施工中，一般采用配重、抗拔桩、压顶梁、抗浮脚趾等措施，施工工艺成熟，抗浮效果好。XX城市音乐厅地铁通道工程施工任务为车站站厅层加宽，并新建连接XX城市音乐厅地下连接通道，该新建通道有部分上跨原车站风亭顶板结构。原风亭顶板覆土约4m,风亭顶板为新建通道底板，新建通道宽8m,高2.85m,

2、顶板覆土约0.6m,丰水期地下水位约2m深，新建通道上方为新增市政道路，管线密集。通道南侧紧邻四维村小区围墙，施工场地狭小，新建通道覆土浅、顶板高于原车站冠梁，仅靠顶板覆土及围护桩摩擦阻力无法满足抗浮需求，且新建通道上跨既有结构，无法施作抗拔桩，因车站改造施工场地狭小，无法扩大开挖面积采用抗浮脚趾悬挑土方来解决新增结构的抗浮。针对这类上跨既有结构工程的特点，依据既有线施工的安全及进度要求，提出利用既有围护结构解决新建改造部分的抗浮施工工法，并将此工法应用与XX城市音乐厅地铁通道工程及以后的车站改造施工中。2 工法特点2.1 操作简便，无需增加抗拔桩、抗浮脚趾等抗浮措施。2.2 节约施工场地，抗

3、浮效果好，抗浮措施远离地面，对后期道路管线路径无影响。2.3 利用围护结构部分成为了永久结构，在原围护结构底部开槽，削弱了围护结构强度。2.4 侧墙防水施工困难，防水质量要求高。3 .适用范围适用于地下水位丰富，有抗浮要求，上跨既有结构，原结构采用围护桩或地连墙，无法施作常规抗浮措施车站改造施工中。4 .工艺原理通过在原结构围护桩底部开槽，在新建通道侧墙与围护桩开槽位置设置底梁，形成抗剪槎，将新建通道与原结构围护桩有效连接起来，形成整体，利用结构及围护桩自重、围护桩与周围土体的侧摩阻力来抵抗地下水的浮力作用。5 .施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工工艺流程见图5.1图5.11抗浮底

4、梁施工工艺流程图5.1.2抗浮验算上跨风亭段结构尺寸起点里程起点底板面标高B、起点净跨1终点里程终点底板面标高B1终点净跨1t0.000487.41215.4001.000487.41215.400计算平均底板面标高B2=(BS+BE)2487.412计算平均净跨1=(1S+1E)215.400侧墙厚1底板厚&顶板厚&内隔墙总厚1内部板总厚t5围护桩桩径0.50.60.70.50.61围护桩长C1坑深G=(B地面标高B,围护桩顶标高B1节段总长1结构净空h，13.09610.118497.530497.00819.8围护桩间距62平均顶板标高B；497.008回填至标高B,497.530结构尺

5、寸及重量计算侧墙底板顶板V=2t,(h1+t,+t5)1,V戌=&应4V=tX1111.19.2410.78内隔墙内部结构板闱护桩VM=14V内=&(11-t4)12V产n(t2)*c1t74.258.945.140混凝土结构自重G自=(Vw+V+V+Vk+V+Vm)*25=1236.25(kn)覆土重量覆土厚度=h2=B4-B3=0.522(m)G超=18h211=9.396(kn)总重量G=G自+Gib=1293.15(kn)围护结构摩阻力计算围护桩外侧总摩阻力T计算：土层号土层名称层底标高hi(m)fi(kpa)fi.hi(1-1)杂填土497.008(13.60)2.100.000.8

6、0.00(2-3)粉土494.908(11.50)1.1020.000.817.60(2-6-1)松散卵石493.808(10.40)2.0080.000.8128.00(2-6-2)稍密卵石491.808(8.40)3.80120.000.8364.80(2-6-3)中密卵石488.008(4.60)3.50200.000.8560.00(2-6-4)密实卵石484.508(1.10)1.10250.000.8220.00(5-2)强风化泥岩483.408(0.00)0.00100.000.80.0013.6001290.40围护桩外侧总摩阻力T=fi.hi12=1290.40(kn)结构总

7、浮力计算抗浮地下水位标高B水=494.57。重要性系数()=1则总浮力F=IOXyOX(11+2U)X12x(B水-B2+t2)+V桩)=1323.71(kn)抗浮验算抗浮系数K=(G+T)F=1.951.1,满足抗浮要求。5.2 操作要点5.2.1 测量放样原结构风道顶板上方防水保护层破除并清理干净后，根据图纸，采用全站仪放样，墨斗弹控制线，进行开槽位置控制。围护桩开槽部位上方开口成30。倾斜角，开槽部位下成水平，以方便人工采用风镐对围护桩进行破除，并保留原有围护桩钢筋。为保证围护结构安全，人工开槽最深位置不得大于0.5倍桩径，并分段施工抗浮底梁。原风道顶板沿新建侧墙外扩0.03m弹线，人工

8、采用风镐进行破除，破除深度不宜过深，开槽后至少保证原结构侧墙主筋15d位于风道顶板内。5.2.2 人工开槽围护桩位置开槽为保留围护桩主筋，采用人工风镐方式进行破除。凿除时应比墨线向内0.03m,采用人工凿除剩余部分混凝土，防止风镐凿除引起周边混凝土松动，影响需保留混凝土的结构强度，且利于尺寸的控制，先破除围护桩表皮混凝土，露出围护桩钢筋，根据围护桩钢筋分布，在钢筋间隙继续破除，直至围护桩钢筋完全露出后，割除影响凿除的围护桩螺旋箍筋，并保留主筋。风道顶板位置开槽保留原风道结构钢筋，开槽宽度比新建侧墙宽度宽0.03m,凿除方式与与围护桩位置开槽凿除方式相同。开槽位置及尺寸见图5.2-1。5.2.3

9、 开槽位置处理为保证新旧混凝土结合紧密，对原结构围护桩开槽界面进行严格清理，开槽完成后，将围护桃钢筋上的混凝土采用钢刷进行清理，人工凿除松动混凝土块、砂砾，原围护桩混凝土的蜂窝、麻面和酥松部分人工清除。将开槽界面人工凿成凹凸面，凿毛深度不小于0.006m,凿毛范围不小于开槽界面的90%,以保证新老混凝土结合牢固。凿毛后露出新鲜石子，混凝土表面坚实、干净、无酥松等显现，然后采用高压水将凿除的碎末，粉尘冲洗干净，冲洗时水枪斜向从一侧往另一侧冲洗，冲洗完成后立即采用高压风吹去积水及散落浮渣。5.2.4 开槽界面防水处理围护桩开槽位置防水处理图5.2-2围护桩开槽位置防水示意图开槽界面位置的防水处理是

10、该工法的重难点，因要保留原围护桩钢筋，无法铺设防水卷材，且新旧混凝土结合位置易形成渗漏点，防水卷材铺设至围护桩开槽处设置防水加强层，并采用0.05m宽通长铝压条收口，加钉M8200固定，并用密封胶进行密封。其防水连接大样如图5-3-2所示。开槽位置界面处理完成后，为了增强新旧混凝土结合强度，在开槽界面位置清理后的基面，涂刷界面涂料。为保证新I日混凝土结合效果。采用水泥基界面处理剂进行涂刷，涂刷前对原围护桩破除界面用水进行自然浸透，防止水泥基界面处理剂涂刷后失水干燥不能起到新老混凝土的黏结作用，因围护桩开槽位置呈90。，需多层涂刷，控制单次涂刷厚度，避免涂刷过厚导致水泥基界面剂出现流淌，过薄影响

11、新旧混凝土结合质量。水泥基界面处理剂施工工艺质量检查表见表5.2-1。表5.2-1水泥基界面处理济施工工艺质量检查表检查项目界面凿毛处理界面湿润程度覆盖间隔时间涂刷均匀性涂刷厚度涂刷后的防护检查方法目测目测时间控制目测标点控制目测水泥基界面处理剂要求坚实完整洁净饱和无明水静止30min均匀无漏涂2mm符合设计要求原风道顶板开槽位置防水处理原风道顶板开槽位置与新建通道侧墙形成施工缝，为保证新旧结构钢筋连接，开槽位置无法设置镀锌钢板止水带。开槽位置凿毛及冲洗完成后，涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，并在施工缝两侧设置两道遇水膨胀止水条，施工缝中间设置可反复注浆注浆管进行防水处理。靠围护桩侧设置防水加强

12、层，并采用密封胶进行密封。其防水施工大样图如图5.2-3所示。图5.2-3原风道顶板开槽位置防水处理示意图涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料施工要点：。水泥基渗透结晶型防水涂料涂刷时要用专用半硬尼龙刷。G）涂刷时需来回用力涂刷，确保凹凸处满涂，并厚薄均匀。G）开槽位置阴角处涂刷时，不能有过后的沉淀，防止水泥基渗透结晶型防水涂料开裂。水泥基渗透结晶型防水涂料需涂刷两道，当第一道达到初步固化（约1h2h）后，进行第二道涂料涂刷。当第一道涂料干燥过快时，应洒水湿润再进行第二道涂料涂刷。5.2.5 开槽位置钢筋连接原风道结构顶板开槽位置新、旧混凝土结合面形成了必然的混凝土施工缝，为保证新、旧结构结合紧密及旧

13、结构稳定性，且保证原风道结构的稳定性，新建通道侧墙主筋与原风道侧墙主筋采用焊接，因焊接接头位置无法错开，则必须保证焊接质量。围护桩底部开槽位置，为保证主体结构与围护桩有效连接，起到抗浮作用，在围护桩位置施作压底梁，开槽位置压底梁箍筋采用开口矩形箍筋，连接围护桩主筋与新建通道侧墙主筋，满足斜截面抗剪强度。其余位置采用封闭矩形箍筋，钢筋连接示意图如图5.2-4所示。图5.2-4开槽位置钢筋连接示意图5.2.6 混凝土浇筑为确保混凝土浇筑密实及新老混凝土结合紧密，开槽位置混凝土采用补偿收缩细石混凝土，并相对于原结构混凝土提高一个标号，根据规范进行养护。5.3 劳动力组织因地铁周边多为住宅、商业聚集点

14、，人工开槽噪音较大，本工程采用白天作业，按不同的分工配备劳动力组织见表5.3-1。表5.31人员配置表序号工序作业人数X班次任务分工1测量放样开槽边线确定2测量人员两名，根据图纸要求，利用全站仪放样，墨斗弹边线。2人工开槽凿除开槽位置混凝土83开槽位置人工破除，每组两人，共4组，采用风镐破除，圆锹清理。3开槽位置处理清理酥松的石子、凿毛等61将开槽位置凿成凹凸面，并清理干净。4开槽位置防水处理贴止水条、刷水泥基防水涂料62止水条铺设，开槽位置刷水泥基渗透结晶型防水涂料，防水卷材断开位置密封胶封闭。5开槽位置钢筋连接钢筋绑扎、焊接83将新建通道钢筋与原风道侧墙钢筋焊接，绑扎底梁钢筋。6混凝土浇筑底梁混凝土浇筑61底梁及新建通道侧墙浇筑补偿收缩型混凝土，并较原结构提高一个标号。合计366 .材料与设备6.1 材料本功法所需材料均为常规材料，市场上多且易采购。6.2 施工机械设备配置压底梁主要设备配置表见表6.2-1。表6.2-1施工机械设备配置表序号名称规格型号单位数量备注1电动空压机W-3.0/5台2风镉破除提供动力2风镐个4开槽位置凿除