既有建筑物基础被动补充与洞内托换系统的联合施工方法与流程

本发明涉及市政工程领域，尤其涉及一种既有建筑物基础被动补充与洞内托换系统的联合施工方法。

背景技术：

轨道交通由于具有运量大、安全舒适、运输成本低等优点，成为目前缓解城市交通拥挤状况的有效途径。随着城市的发展，在轨道交通路由上不可避免地存在既有构筑物。但城市土地价格日益昂贵，而且某些建构筑物具有相对重要的作用，征拆十分困难。在轨道交通上跨既有构筑物的情况下，可酌情保留其一部分作为轨道交通轨道基础，此时需要对其进行一定的加固改造以满足轨道交通的要求。

当轨道交通路由无法避开既有构筑物时，处理方式一般为拆迁构筑物，或者拆除后和轨道交通结构同时复建。通常对既有建构筑物进行加固时，一般仅采用单种加固方式。征拆方案时间周期长，实施阻力大，且往往不具有可行性。选择原位结合复建方案，则时间周期也较长，在复建完成之前无法满足相关需求。既有建构筑物的单种加固方案可靠性和冗余度不足，无法满足轨道交通荷载大、振动大的特点。

被动托换即在既有建构筑物基础周边预先实施托换桩，并在托换桩顶实施托换梁，托换桩与托换梁整体浇筑，托换梁与既有建构筑物基础之间进行刚性或接触连接，当托换结构达到设计强度后，截除被托换部分的既有建构筑物基础，通过被动方式完成受力体系转换。

基础是位于建筑物地基上面,建筑物下面,一般包括浅基础、深基础、桩基础。即我们平时说的“地基”,是建筑物的重要部分。

超挖回填：挖方超过设计图标示开挖线所增加的土方量，完成相关工程后必须回填经认可的适宜土方。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种既有建筑物基础被动补充与洞内托换系统的联合施工方法，包含：隧道结构、支撑桩、建筑物基础、建筑物基础的挡墙，包含如下步骤：

s1：判断托换系统的施工区域地面标高是否足够实现托换施工，满足条件进入步骤s3、不满足条件进入步骤s2；

s2：对托换系统的施工区域进行地面挖土沉降形成基坑，判断托换系统的施工区域地面标高是否足够实现托换施工，满足条件进入步骤s3、不满足条件进入步骤s2；

s3：在既有建筑物旁设置若干托换桩，所述托换桩上设置托换梁，托换梁上设置有托换板，所述托换桩、托换梁或托换板连接在建筑物基础的外壁上连成整体；

s4：进行基坑回填恢复地面；

s5：进行隧道结构的施工，同步进行洞内既有建筑物基础的截除；

s6：在隧道结构内部架设圆弧形拱架并闭合成环，架设钢筋网后喷射混凝土形成暗挖隧道。

进一步的，步骤s2中，判断是否足够实现托换施工为基坑的地面是否低于托换梁的底面，所述基坑挖掘时开挖坡脚为30°至90°。

作为上述方案的改进，步骤s2后，对既有建筑物暴露的基础结构的连接面进行凿毛处理，露出粗骨料，并对连接面进行水冲洗，进行钻孔植筋连接。

作为上述方案的改进，步骤s3中，所述托换桩距离隧道结构的外壁净距离至少500mm，所述托换桩距离建筑物基础的外壁净距离至少大于托换桩的直径。

作为上述方案的改进，步骤s3中，破除托换桩的头部的混凝土，露出托换桩桩头上的钢筋，同步绑扎托换梁和托换板上的钢筋。

作为上述方案的改进，在托换系统外围设置有明挖工作井，所述明挖工作井位于隧道结构的延伸线路上。

进一步的，所述明挖工作井的内壁直径比隧道结构的外壁至少大1米；所述明挖工作井的深度比隧道结构的底部至少低0.5米。

作为上述方案的改进，步骤s6之后进入步骤s7或s8，其中，

s7:采用盾构法施工，盾构空推通过隧道结构以及工作井后，对隧道结构延伸段盾构管片与隧道结构之间的空隙即回填层进行注入填料填充密实并对工作井进行填土回填；

s8：对隧道结构的延伸端采用矿山法施工，对回填层范围进行水泥砂浆找平，绑扎钢筋浇筑混凝土形成内衬构成隧道结构的延伸段，对明挖工作井进行填土回填。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明对通过对既有建构筑物基础采用被动补偿与洞内托换的共同作用，解决实施条件部分或全部受到限制的建构筑物基础托换问题，为后续主隧道实施创造条件。相比较目前常用的技术手段，即在隧道穿越前采取调整线路平面位置、调整线路纵向坡度避让、对既有建构筑物进行预处理或拆迁等方式而言，处理手段更加灵活可靠，可实施性大大提高，线路不需要刻意避让，刻意保证比较好的线型，为后续隧道运营创造良好的条件。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的截面示意图；

图3是本发明实施例的横截面示意图。

附图标记说明：100、隧道结构；200、支撑桩；300、建筑物基础；310、挡墙；400、地面标高；500、基坑；

1、托换桩；2、托换梁；3、托换板；4、工作井；5、植筋；6、回填层；α、坡角。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2和图3所示，一种既有建筑物基础被动补充与洞内托换系统的联合施工方法，包含：隧道结构100、支撑桩200、建筑物基础300、建筑物基础的挡墙310，包含如下步骤：

s1：判断托换系统的施工区域地面标高是否足够实现托换施工，满足条件进入步骤s3、不满足条件进入步骤s2，对于施工净空受限的，需提前进行地面挖土降低地面标高400，增大施工空间，；

s2：对托换系统的施工区域进行地面挖土沉降形成基坑500，判断托换系统的施工区域地面标高400是否足够实现托换施工，满足条件进入步骤s3、不满足条件进入步骤s2；

s3：在既有建筑物旁设置若干托换桩1，，所述托换桩上设置托换梁2，托换梁上设置有托换板3，所述托换桩1、托换梁2或托换板3连接在建筑物基础的外壁上连成整体；

s4：进行基坑500回填恢复地面；

s5：进行隧道结构的施工，同步进行洞内的既有建筑物基础300的截除；

s6：在隧道结构100内部架设圆弧形拱架并闭合成环，架设钢筋网后喷射混凝土形成暗挖隧道。本发明通过对既有建构筑物基础采用被动补偿与洞内托换的共同作用，解决实施条件部分或全部受到限制的建构筑物基础300托换问题，为后续主隧道实施创造条件。相比较目前常用的技术手段，即在隧道穿越前采取调整线路平面位置、调整线路纵向坡度避让、对既有建构筑物300进行预处理或拆迁等方式而言，处理手段更加灵活可靠，可实施性大大提高，线路不需要刻意避让，刻意保证比较好的线型，为后续隧道运营创造良好的条件。

进一步的，步骤s2中，托换桩1达到设计强度后，进行基坑500放坡开挖，所述基坑500挖掘时开挖坡脚α为30°至90°。

作为上述方案的改进，步骤s2后，对既有建筑物暴露的建筑物基础300的连接面进行凿毛处理，露出粗骨料，并对连接面进行高压水冲洗。清理干净后进行钻孔植筋5连接，达到强度后进行植筋5的拉拔试验检测，检测达标后进行后续施工。

作为上述方案的改进，步骤s3中，所述托换桩1距离隧道结构100的外壁净距离至少500mm，所述托换桩1距离建筑物基础300的外壁净距离至少大于托换桩1的直径。

作为上述方案的改进，步骤s3中，破除托换桩1的头部的混凝土，露出托换桩1桩头上的钢筋，同步绑扎托换梁2和托换板3上的钢筋。

作为上述方案的改进，在托换系统外围设置有明挖工作井4，所述明挖工作井4位于隧道结构100的延伸线路上。

进一步的，为便于后续隧道施工，可在设计线路正上方布置明挖工作井4，施工竖井内净宽d3需比后续施工隧道外轮廓宽1米左右，以满足后续施工要求，内净长d4需满足开挖施工要求，不小于2米，深度需满足开挖面低于隧道外轮廓底不小于0.5米。明挖工作井4采用明挖法施工，可采用围护结构(如地下连续墙、灌注桩等)护壁或喷射混凝土护壁，并随开挖逐层架设支撑至基底。所述明挖工作井4的内壁直径比隧道结构的外壁至少大1米；所述明挖工作井4的深度比隧道结构100的底部至少低0.5米。

采用矿山法开挖，开挖至截桩位置后，对隧道拱顶进行一定量的超挖，控制在5cm至10cm，与此同时同步进行洞内既有建构筑物桩基础(既有支撑桩)的截除，截除后，立即在隧道结构100内架设圆弧形型钢拱架并闭合成环，架设钢筋网后喷射混凝土形成暗挖隧道的结构，以达到被截除支撑桩荷载顺利传递至隧道结构的目的。按此步骤，对遇到的建构筑物桩基础洞内逐根截除并逐根托换，完成洞内既有建构筑物基础300受力体系的转换。

优选的，可不在线路范围内布设工作井4，而在线路方便选择合适位置布置工作井4，通过矿山法横通道、斜通道的布置抵达截桩位置进行处理。

作为上述方案的改进，步骤s6之后进入步骤s7或s8，其中，

s7:采用盾构法施工，盾构空推通过隧道结构100以及工作井4后，对隧道结构100延伸段盾构管片与隧道结构100之间的空隙即回填层6进行注入填料填充密实并对工作井4进行填土回填；

s8：对隧道结构的延伸端采用矿山法施工，对回填层6范围进行水泥砂浆找平，绑扎钢筋浇筑混凝土形成内衬构成隧道结构100的延伸段，对工作井4进行填土回填。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。