一种用于地下建筑托换的桩基悬臂式结构的制作方法

本发明属于建筑设计技术领域，尤其属于大型地下建筑桩基设计技术领域，涉及一种用于地下建筑桩出现干扰、侵入时进行托换施工的地下桩基悬臂式承载结构。

背景技术：

伴随着社会经济的高速发展，城市地下设施建设越来越复杂，相互的接近并出现干扰、侵入常常发生，这需要对原有建筑结构和新建设的建筑结构进行结构整合设计。

常见的市政交通网络十分复杂，如城市轨道交通的建设选址时，往往选择修建在城市的繁华街区，在地铁施工时难免会出现与城市既有立交桥等设施相互侵入的情况，这时就需要对相应结构进行技术处理。

对侵入如车站的桥梁承重桩进行桩基托换就是目前通常采用的处理方法，传统的托换方法采用的是受力桩加托换梁形成桩梁式托换体系的方式对既有桥梁桩基进行托换，但常常出现桥桩位于车站顶板上方，而施工段宽度过长，若采用桩梁式托换法进行托换施工，会存在因托换梁跨度过大而导致的工期长、托换施工工序复杂、工程量大的缺点，常常还因地下结构的限制不能采用长结构托换梁的桩梁式托换体系。

技术实现要素：

本发明根据现有技术的不足公开了一种用于地下建筑托换的桩基悬臂式结构。本发明目的是提供一种在地下承重桩进行桩梁式托换受到限制时，采用的不等臂单杠杆托换体系，即本发明用于地下建筑托换的桩基悬臂式结构体系。

本发明通过以下技术方案实现：

用于地下建筑托换的桩基悬臂式结构，其特征在于：桩基悬臂式结构由建造于地面下的多根永久结构桩和永久结构桩支撑的托换承台构成不等臂单杠杆支撑体系；

所述托换承台包括现浇固结一体的承台悬臂部和承台支撑部；承台悬臂部位于侵入建筑物顶面上方无受力接触设置、承台悬臂部上方为受支撑承载的干扰建筑物，承台支撑部位于侵入建筑物侧面通过多根永久结构桩深埋固定于地基；

所述永久结构桩至少沿托换承台纵向设置两排，各排至少设置两根。

本发明所述承台悬臂部固结体积小于承台支撑部固结体积二分之一构成不等臂结构，永久结构桩通过承台支撑部支撑不等臂结构构成不等臂单杠杆支撑体系。

所述永久结构桩底进入中风化泥岩层深度不小于1m为端承摩擦桩受力结构。

所述侵入建筑物侧面至少设置一排两根永久结构桩。

所述侵入建筑物侧面的两根永久结构桩之间设置有多根围护桩。

本发明有效解决了城市地下建设中如既有立交桥桥桩侵入车站主体结构的问题，同时也避免了后期因地铁施工而造成的桥梁桩基承载力下降、沉降、倾斜影响桥梁的稳定及使用安全等难题。

本发明用于托换桩基的悬臂式结构采用桩+悬臂式承台的方式对桥桩进行托换，结构受力桩底进入中风化泥岩层深度不小于1m，结构受力桩的受力形式按摩擦桩设计，当结构受力桩施工完成后，搭设临时支撑系统对既有桥梁进行支撑，为桥梁提供临时的支撑体系，进而对原桥墩进行破除，完成桥梁的受力转换，解决托换施工期间桥梁的支撑问题，最后施做托换承台并原位还建桥墩，用承台将结构受力桩和新建桥墩连成整体，形成一个不等臂单杠杆支撑体系。在支撑体系施工完成后，对新建桥墩和原桥梁接触部位进行预顶，完成受力转换，拆除临时支撑系统。在托换完成后对托换桩桩底进行预注浆处理，进一步减少在地铁基坑开挖对新建托换结构的扰动，保障既有桥梁的结构安全。

本发明的有益效果是，针对侵入地接车站结构的托换桩施工，有效解决了既有立交桥桥桩侵入车站主体结构的问题，同时也避免了后期因地铁施工而造成的桥梁桩基承载力下降、沉降、倾斜影响桥梁的稳定及使用安全等难题，与传统的桩梁式托换法相比较大幅度地提高施工进度，降低了施工成本。

附图说明

图1是本发明桩基悬臂式结构示意图；

图2是本发明桩基悬臂式结构的俯视图；

图3是本发明桩基悬臂式结构的正视图，即图2中aa面示意图。

图中，10是永久结构桩，11是围护桩，12是新建桥墩，13是托换承台，14是地面线，15是车站顶面，16是车站侧墙，17是基坑开挖线，b部是承台支撑部，c部是承台悬臂部。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

结合附图。

如图1、图2、图3所示，针对侵入车站结构的既有桩采用桩加承台的方式进行托换，永久结构桩10底进入中风化泥岩层深度不小于1m，永久结构桩10的受力形式按桩承摩擦桩结构设计，当永久结构桩10施工完成后，搭设临时支撑系统对既有桥梁进行支撑，为桥梁提供临时的支撑体系，进而对原桥墩进行破除，完成桥梁的受力转换，解决托换施工期间桥梁的支撑问题，最后施做托换承台13并原位新建桥墩12，用托换承台13将永久结构桩10和新建桥墩12连成整体，形成一个不等臂单杠杆支撑体系。在支撑体系施工完成后，对新建桥墩12和原桥梁接触部位进行预顶，完成受力转换，拆除临时支撑系统。在托换完成后对托换桩桩底进行预注浆处理，进一步减少在地铁基坑开挖对新建托换结构的扰动，保障既有桥梁的结构安全。

悬臂式结构托换桩基的施工方法包括以下步骤：

步骤1：利用旋挖钻机施工结构受力桩，桩底进入中风化泥岩层深度不小于1m；

步骤2：搭设临时支撑系统对既有桥梁进行支撑；

步骤3：对桥梁进行第一次顶升，完成桥梁的受力转换，进而对原桥墩进行破除；

步骤4：施做托换承台并原位还建桥墩，用承台将结构受力桩和新建桥墩连成整体。

步骤5：新建桥墩和原桥梁接触部位进行第二次顶升，完成受力转换，拆除临时支撑系统。

步骤6：根据跟踪监测数据，对托换桩桩底进行预注浆和跟踪处理。

本发明针对侵入拟建结构的桥桩桩基托换施工，优化了施工工艺和施工步骤，成功解决了因深基坑施工而造成的桥梁桩基承载力下降、沉降、倾斜影响桥梁的稳定及使用安全的问题。

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