10月10日,中鐵一局四公司石家莊地鐵2號線項目成功實施了河北省首例樁基托換工程——建和橋樁基托換工程,保障了地鐵隧道施工地順利進行,為河北省乃至全國的樁基托換及地鐵施工提供了技術(shù)范本。
由中鐵一局承建的建和橋樁基托換工程位于石家莊市建設(shè)大街與和平路交口,屬于地鐵2號線長安公園站~藍天圣木站區(qū)間范圍內(nèi),該區(qū)間全長764米,采用盾構(gòu)法施工。地鐵隧道要穿越建和橋立交橋地下,其中有5處共10根橋樁侵入盾構(gòu)隧道,無法避開,需進行橋樁托換施工,以確保盾構(gòu)順利通過。
據(jù)介紹,建和橋樁基托換屬于一級風險工程,是石家莊乃至河北省首例樁基托換工程。值得一提的是,建和橋為異形橋面板,南北兩側(cè)同時托換5處承臺,需要分毫不差,精確到微米,體量之大、難度之高在全國都實屬罕見。軌道公司高度重視,問計設(shè)計專家,問計工程一線,調(diào)集專業(yè)技術(shù)人員多次優(yōu)化調(diào)整方案,隨時現(xiàn)場協(xié)調(diào)施工單位遇到的問題。
通俗來講,樁基托換就是在橋梁樁基旁邊重新打樁來替換在隧道里阻礙盾構(gòu)機行進的樁基,待新樁托起橋梁后,將舊樁截斷破除,使盾構(gòu)暢行無阻。作為一項創(chuàng)新技術(shù),“樁基托換”施工過程中需同時運用基坑穩(wěn)定計算、施工監(jiān)測控制、預(yù)應(yīng)力施工、力學(xué)傳遞等諸多技術(shù),對技術(shù)管理要求非常高。
建和橋設(shè)計于1994年,建成通車于1996年,建設(shè)年代久遠,該托換工程施工條件異常復(fù)雜,涉及墩臺多,且為異形橋面板,受力不均勻,同時橋上橋下交通流量大、施工作業(yè)場地狹小,而且沉降控制、垂直度及應(yīng)力控制要求非常高。2線路在區(qū)間中部穿越建和橋及和平路跨線橋立交橋區(qū),其中盾構(gòu)隧道與建和橋北塊45#、46#橋墩的4根樁基發(fā)生沖突,與南塊40#~42#橋墩的6根樁基發(fā)生沖突,因此需對45#、46#、40#~42#橋墩基礎(chǔ)進行樁基托換。
為確保工程順利實施,施工方提前進行部署,走訪了當時建和橋設(shè)計、施工人員,咨詢當時建和橋的準確情況,并進行小范圍的挖探確定承臺位置、樁基尺寸等關(guān)鍵數(shù)據(jù),為建和橋樁基托換設(shè)計和施工提供可靠依據(jù)。經(jīng)過軌道公司、北京城建設(shè)計院、中鐵一局等多方不懈努力,攻堅克難,歷時10個月,創(chuàng)造性的將常見的單個墩柱的托換巧妙的融合在一起同時作業(yè),解決了異形板受力不明確、沉降控制要求高、橋梁年代久遠等一系列難題,為河北省乃至全國的樁基托換及地鐵施工提供了有力的技術(shù)及經(jīng)驗支持。更為難能可貴的是,為保障廣大市民順利通行,在沒有采取斷交施工的情況下,確保了工程的安全質(zhì)量。
據(jù)了解,目前國內(nèi)較為常規(guī)的樁基托換技術(shù),是將新建的托換結(jié)構(gòu)固結(jié)于原有橋梁承臺或樁基,利用設(shè)置于承臺間的千斤頂完成托換。
中鐵一局石家莊地鐵2號07標項目部創(chuàng)新應(yīng)用了預(yù)支頂技術(shù)攻克了建和橋環(huán)形橋沉降控制等技術(shù)難題。預(yù)支頂技術(shù)能夠通過預(yù)支頂系統(tǒng)將梁體頂起至初始位置,把托換前無法控制的細微沉降徹底消除,避免梁體開裂,保障梁體的運行安全,同時能進一步監(jiān)測橋梁的細微動態(tài)輔助頂升作業(yè)。
日前,施工方相繼完成了建和橋樁基托換南區(qū)的新樁基施工、托換大承臺施工、頂升千斤頂?shù)募茉O(shè)等工作。已于10月9日正式進行受力體系的主動轉(zhuǎn)換工作即“頂升”作業(yè),該項工作持續(xù)了10余個小時。
在進行非常關(guān)鍵的“頂升”作業(yè)時,為保證南側(cè)托換12臺(北側(cè)8臺)千斤頂共同協(xié)作,施工方聘請了國內(nèi)知名的頂升專家全程進行托換指導(dǎo),頂升專業(yè)隊伍進行施工和操作,并與施工監(jiān)測、第三方檢測互通數(shù)據(jù),可以極大提高施工安全系數(shù),降低施工風險。
由于本工程頂升要求必須同步,同時也要求進度控制在0.1mm,多組人工手動控制難度極大,幾乎不可能實現(xiàn)。所以項目部根據(jù)現(xiàn)場頂升控制要求,與國內(nèi)知名頂升專家和高校共同合作,研究開發(fā)了一套自動控制系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠時時監(jiān)測位移、頂力及相鄰墩的偏差,可以既避免了人工誤差又極大的提高的工作效率和精準度。
據(jù)了解,建和橋樁基托換工程于今年7月正式開始施工,頂升作業(yè)完成后,今日現(xiàn)場的施工人員將進行破樁等后續(xù)施工。待地下障礙全部清除后,藍~長區(qū)間盾構(gòu)便具備了始發(fā)條件,2號線的建設(shè)也將加緊推進。