[發明專利]盾構穿越既有樁基的預制樁-板托換結構及施工方法

在審

• 申請號: 201610047503.3
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105672347A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 王國富;秦世朋;曹正龍;韓林
• 申請（專利權）人: 濟南軌道交通集團有限公司
• 主分類號: E02D27/48
• 分類號: E02D27/48;E02D37/00;E21D9/06
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 于曉曉

技術領域

本發明屬巖土及地下工程的技術領域，具體涉及一種盾構穿越既有樁基的預制樁-板托換結構及施工方法，尤其適用于地基承載力不足且對上部結構變形要求嚴格時的既有樁基托換及其。

背景技術

城市地下交通系統的建立對緩解日益緊張的城市交通擁堵起到至關重要的作用。2015年1月，國家發改委正式批準濟南市軌道交通近期建設規劃，至此，中國用了50多年的時間讓所有直轄市和副省級城市都與地鐵結緣。然而，隨著城市軌道交通線網的不斷完善，施工環境變得日益復雜，施工中穿越既有橋梁、建筑物樁基的情況越來越多。

中國專利CN101936167B公開了一種橋梁托換結合盾構施工穿越橋梁樁基的施工方法，其方法在盾構穿越施工前，將橋梁的樁基礎托換成擴大的板式基礎，并對擴大基礎底板下的土基進行了加固，當既有樁基周圍地層為軟土且軟土層較厚時，地基加固深度必然增加導致工程造價增加，且無法有效防止新建板式基礎沉降。

中國專利CN101761068A公開了一種隧道穿越河流上方橋梁樁基的箱一筏承壓式基礎托換及施工加固方法，其方法對橋面垂直投影范圍內進行旋噴樁滿堂加固，并對擴大基礎底板下的土基進行注漿加固，此方法中的土基加固以及旋噴樁滿堂加固必然帶來成本的顯著增加。

中國專利CN102418531B開了一種盾構直接截除立交橋群樁掘進施工方法，其方法通過在各個橋樁上植筋，閥板與注漿聯合進行樁基托換，其方法中的閥板基礎亦不能很好的適用于厚軟土地層且盾構直接截樁施工風險大。

發明內容

本發明創造了一種盾構穿越既有樁基的樁-板基礎托換方案，尤其適用于厚軟土等地基承載力不足時進行既有樁基托換，本方法不用對地層進行加固處理，節約了成本，且能有效防止新建基礎產生沉降。本發明所用的樁為預制構件，極大地縮短了工期，且能保證構件質量。

為了實現以上目的，本發明采用下述技術方案。

一種盾構穿越既有樁基的預制樁-板基礎托換，其特征在于，包括在既有樁基周圍打設的4根預制樁以及與既有承臺和既有樁基澆筑為一體的轉換層板；所述的預制樁打設于既有樁外側；預制樁的樁頂預留鋼筋，所述的樁頂預留鋼筋與轉換層板鋼筋籠焊接為整體，所述的轉換層板鋼筋籠還與既有承臺和既有樁的植筋焊接連接；所述的轉換層板頂部與既有承臺上表面平齊。

所述的預制樁打設于既有樁外側一定距離，保證其不伸入盾構掘進范圍并與盾構開挖范圍留有一定安全距離。

所述的轉換層板頂部與既有承臺上表面平齊，在施做前，先在既有承臺和既有樁相應位置打鉆空洞、植入鋼筋、注入膠水，然后在轉換層板范圍內圍繞既有承臺和既有樁布設鋼筋籠，待植筋與既有承臺和既有樁基完全粘接牢固后，將植筋與鋼筋籠焊接為整體，最后澆筑轉換層板混凝土。

一種上述盾構穿越既有樁基的預制樁-板基礎托換施工方法，包括以下步驟：

（一）在施工場地外進行預制樁的預制

預制樁的預制步驟為：制作預制樁的模板，綁扎鋼筋籠，預制樁樁頂處預留后期與轉換層板鋼筋籠連接的鋼筋，澆灌混凝土樁身，養護，拆除模板；

（二）既有橋墩周圍基坑開挖，將預制樁壓入設計要求的位置

（1）在既有樁周圍小放坡開挖基坑至設計深度，平整基坑底部，進行基坑支護；

（2）在基坑底部利用壓樁機將預制樁壓入設計要求的位置，預制樁頂與基坑底部平齊；

（三）施做樁基轉換層

（1）在既有承臺和既有樁相應位置打鉆空洞、植入鋼筋、注入膠水；

（2）在轉換層板范圍內，圍繞既有承臺和既有樁布設鋼筋籠，鋼筋籠與預制樁樁頂預留的鋼筋焊接為一體；

（3）待植筋與既有承臺和既有樁完全粘接牢固后，將植筋與鋼筋籠焊接為整體；

（4）轉換層板支模，現澆混凝土，使轉換層板與既有承臺和既有樁基成為一體的剛性結構，混凝土養護至設計強度后拆模；

（四）盾構推進及既有樁切除

（1）轉換層板施作完成后，切除既有樁；

（2）受力轉換完成后，盾構推進至既有樁基處，正常掘進。

較優的，當對既有結構的變形要求極其嚴格時，可利用千斤頂補償既有結構的變形。該盾構穿越既有樁基的預制樁-板基礎托換的另一種方案為：