超长小孔径锚杆钢管静压桩垂直度检测方法

马理会 （中铁三局集团华东建设有限公司，江苏 南京 210000）

1 工程概况

1.1 一般概况

渡江胜利纪念碑位于南京市下关区热河路广场中心，碑座正面镌刻邓小平手书“渡江胜利纪念碑”，背面镌刻毛泽东手迹《七律-人民解放军占南京》。1979年4月23日，渡江胜利纪念碑正式落成。渡江胜利纪念碑呈双帆船形，碑座为紫绛色船体。白色双帆正中悬挂一枚直径2.5m，重约400kg的铜质渡江纪念章。其组成如下：

①碑身由两片厚度为700mm的现浇钢筋混凝土曲面墙组成，顶部由两块钢筋混凝土横隔板连接一体，顶标高为23.4m；

②碑座平面尺寸为22.5m×15.5m-18m，底标高为-2.000m，顶标高为3.600m，采用的为全现浇钢筋混凝土结构。

图1 渡江胜利纪念碑外观现状

1.2 相对位置关系

渡江胜利纪念碑位于南京地铁5号线下关站北侧，车站主体侵入渡江胜利纪念碑保护线，紧邻纪念碑。地连墙外边线距离纪念碑最近处约2.588m，相对关系如图所示。渡江纪念碑西侧距离2.500m处有变压器，下部距离约16m处有两条9号线隧道，其中东侧隧道超出渡江纪念碑边界线约0.762m。

图2 渡江胜利纪念碑位置及周边环境图

图3 渡江胜利纪念碑与地铁车站及隧道相对位置图

1.3 地质情况

渡江胜利纪念碑下地质情况如下：①-1，杂填土，厚度约 5m；①-2，素填土，厚度约1m；②-2b4，淤泥质粉质黏土，厚度约19.1m；②-4b3+4，粉质黏土，厚度27.8m；⑤-3，中等风化砂岩。各层土主要物理力学性质如表1所示。锚杆静压桩主要穿越土体主要为淤泥质粉质黏土和粉质黏土，详见图3。

土层的主要物理力学参数 表1

1.4 施工场地状况

①5号线基坑开挖施工中，纪念碑沉降较大。

②纪念碑内部施工空间十分有限，净空3m，钢管静压桩需拆2m/节施工。

③多节钢管连接成超长锚杆静压桩，桩体垂直度不易控制，且小孔径钢管桩成桩垂直度无法检测。而桩体临近9号线隧道，对于锚杆静压桩施工垂直控制要求极高，确定桩体未进入隧道更为重要。锚杆静压桩与9号线隧道平面位置如图4所示。

图4 静压桩与9号线隧道平面位置图

2 整体施工方案

①考虑到采用桩基础的方法将竖向荷载传递至持力层，采用钻孔灌注桩及锚杆静压桩方案止沉加固。规格型号及施工工法如下表所示。

岩石主要物理力学指标 表2

桩基础施工规格及工艺 表3

量测材料 表4

②为保证其稳定性，采用加宽加厚筏板提供的反力。尺寸如图5所示。

图5 新增筏板示意图

3 超长锚杆钢管静压桩垂直度检测方法

3.1 过程垂直度控制

①将带磁性半圆柱钢壳吸附在静压桩上部（保证螺母拧紧）；②调节水平管气泡居中③施工过程中根据水平管气泡位置，对静压桩进行纠偏；④安装下一节静压桩上部，重复操作。压桩过程中垂直度控制在1.5%以内。

图6 锚杆静压桩施工过程中垂直度控制装置图

3.2 成桩垂直度检测

采用A53PVC监测测斜管深入钢管桩内（接头安装牢固，每隔10m需用细绳拉住测斜管），固定完成后使用测斜仪进行量测，根据所测数值判断成桩质量，确保桩体未进入9号线隧道。量测所需材料如表4。

施工过程轻拉测斜仪，保证测斜管固定不动，施工效果图如图7所示。

图7 测斜管安装及垂直度量测施工图

3.3 数据处理与分析

本工程所有静压桩成桩垂直度均合格，且与9号线保持安全距离。本文仅展示、分析其中静压桩JYZ1、JYZ10数据。如表5、表6所示。

锚杆钢管静压桩不进入9号线隧道内需满足：

注：L测——实测静压桩顶至9号线隧道底测斜位移

D——静压桩桩径

L——设计静压桩顶至9号线隧道外边距离

通过公式（1）及表中数据得到：

JYZ1：0.058+0.319＜0.445 满足要求）

JYZ10：0.119+0.319＜1.478（满足要求）

根据监测数据得到：纪念碑静压桩JYZ1、JYZ10未进入9号线隧道。

静压桩完成后通过监测数据得到纪念碑沉降也得到了有效控制。

纪念碑静压桩JYZ1测斜数据 表5

纪念碑静压桩JYZ10测斜数据 表6

4 结语

针对渡江胜利纪念碑保护工程，结合监控量测知识和数据处理，研究、应用文物保护下-临近隧道超长小孔径锚杆钢管静压桩垂直度检测方法。该方法运用简单、方便，解决小孔径钢管静压桩垂直度检测问题，满足施工现场施工质量需求。但存在一定局限性，精度存在一定误差，但可确定临近隧道锚杆钢管静压桩桩体垂直度，保证临近隧道施工安全，同时也保证临近基坑开挖时加固构筑物稳定。