荣获“詹天佑故乡杯”

  一、隧道穿越建筑物情况

南城百货商厦位于深圳罗湖区东晓路与太安路交叉口，始建于2000年，竣工于2002年。为一幢以地上2层为主，部分3层的钢筋混凝土框架结构；地下室一层为车库，地下室建筑面积约4770m。，基础为柱下独立扩大基础加条基为主，局部为条型基础，位于第四系坡积层中。

深圳地铁5号线怡景站～太安站区间与7号线接入段长约210m，该接入设计为矿山法暗挖区间隧道。区间经过南城百货地下段设计为重叠隧道，长约78m隧道沿东晓路呈东西走向，从南城百货商厦地下室东侧2根柱旁、7根柱正下穿过。以下是隧道穿越建筑物的平面位置示意图：

若按照传统做法，为使隧道顺利通过，需拆除建筑物，则会对人民财产及国家资源造成重大损失。或者按照常规做法，在地面上做桩梁式门字架托换施工，但是建筑物侧边没有布桩空间，无法实现门字架施工。只能在地下室展开作业面，否则只得拆除建筑物。

为保证商厦在隧道通过时和通过后的结构安全，且施工时不影响商厦的正常开业，不影响附近居民的正常生活，经过地铁公司项目部、设计单位、业主、施工单位、勘察单位等多方专家的深入研究，研发出新颖的单边支撑托换方案，采用一托一吊的方式将隧道上方建筑物的原荷载成功转移，据了解，该技术尚属全国首例，达到了良好的经济效果和社会效果。本工程于2009年5月开工，于2010年2月顺利竣工。建筑物使用至今，未出现任何质量问题，监测单位的监测数据显示目前该建筑物的沉降量仅为一0．3mm。重叠隧道施工时间长、要求高，传统的托换方法无法满足要求，该项目隧道通过后建筑物的沉降量如此之小，全国实属首例，绝无仅有。本工程规模约一千万元，为业主避免了上亿元的经济损失。

二、托换技术特征概述

1．托换体系的构成

(1)在A轴与2／C轴之间设立新增托换柱(即在地下室对应的隧道开挖边缘位置新增嵌岩钢管桩、承台、托换柱)；

(2)对A轴柱与2／C轴之间原有主梁进行加大截面处理，形成托换平衡梁。

(3)在每根新增托换柱脚与对应的A轴柱之间设置钢筋混凝土斜撑。

(4)将A轴侧面墙体进行加固，使A轴柱和侧墙由原来的受压构件变为受拉构件，形成吊杆。

将嵌岩钢管桩、托换柱、托换平衡梁、斜撑与吊杆杆形成稳定的托换转换体系，利用建筑物自身荷载的平衡，将A轴位置的荷载以两种方式实现托换：①把托换梁以上的A轴位置荷载托起来；②把托换梁以下的A轴位置荷载吊起来。该技术新颖科学，安全可靠，据了解，这在全国尚属首例。以下是单边支撑托换体系(一托一吊)施工前后对比图：

2．“调控桩头荷载纠倾装置”专利技术的创造性应用

本工程进行了三次调整桩头荷载施工：①因地下室部分地面凿除开挖，会破坏原有条基，故先采用锚杆静压钢管桩加固，再通过调整桩头荷载，使桩的承载力满足设计要求，保证施工期间建筑物不下沉。②嵌岩钢管桩及托换体系施工完成后，隧道开挖前，通过预顶调整桩头荷载，使桩完成沉降，保证了嵌岩钢管桩承载力满足设计要求，同时使建筑物托换部分略有抬升趋势。③重叠隧道开挖时，根据对托换结构的监测结果，在托换桩与托换承台之间实施快速调整桩头荷载预顶，保证托换结构与原结构的安全。

三、总体施工工艺流程

放线定位→压桩孔的制作→对2／C轴锚杆静压桩(含引导孔)调控桩头荷载加固→旋喷桩施工→在A至2／C轴之间做嵌岩钢管桩施工→砼地板切割与清理→做新托换承台(含预留压桩孔)→新做托换柱、斜撑和托换梁以及旧结构加固→调控桩头荷载→隧道开挖→调控桩头荷载→封桩头→地板修复→袖阀管灌浆→地面防水修复→监测

托换工程施工期间、隧道穿越期间以及穿越后的使用过程的监测，均满足要求，达到了不开裂、不下沉的预期效果。

四、社会与经济效益

本工程由于商厦位于闹市区的马路边，且正在经营中，周边人流量较大。为保证商厦内各单位正常营业，不影响当地人民群众的工作、生活，无法在地面上采用常规的门字架托换结构方法进行施工。通过我司技术人员的深入研究，在不影响大厦正常营业的前提条件下，创造性地设计出在地下室内单边支撑进行托换的方法。

我司通过6个月的精心施工、精心组织管理工艺流程，确保在不影响±0．00以上正常使用的条件下(即不需搬迁)，为业主节约了上亿元，极大地降低了造价，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。