北京地铁光华路车站过桥桩施工技术

xx地铁xx车站过桥桩施工技术

xx地铁xx车站位于东三环路xx桥引桥南侧规划的商务中心街与东三环路的交叉路口上,车站主体采用单跨三洞地下局部双层分离岛式结构,南北向布置。在车站南端正上方有一座山海丹过街天桥,天桥与车站主体正交。xx过街天桥建于1996年8月,为钻孔灌注桩基础。其桥桩侵入到车站结构,影响车站中洞和侧洞的施工,如图1所示。其中,山海丹过街天桥的边墩位于车站主体侧洞正上方,结构形式为:一桩(Ф1000mm托一承台一墩柱,桩长16m,其侵入侧洞结构(初期支护开挖轮廓)2.787m;天桥中墩位于中洞正上方,结构形式为:两桩(Ф1000mm)托一承台一墩柱,两桩等长12m,其侵入中洞结构(初期支护开挖轮廓)4.423m。

车站侧洞埋深14m,开挖宽度10.910m,高度9.535m,初期支护厚度300mm,采用CRD法(交叉中隔壁法)分为两层4个导洞施工。车站中洞埋深8m,整体采用洞桩法施工,2个小导洞间开挖宽度11.3m,高度7.2m,初期支护厚度400mm,采用台阶法施工。

车站主要通过第四纪全新世冲洪积层和第四纪晚更新世冲洪积层,从上至下地层为杂填土①1、粉质粘土③1、粉细砂③3、中粗砂④4、圆卵砾石⑤、粉质粘土⑥。侧洞拱部为中粗砂④4,中洞拱部为粉质粘土③1,勘察虽未测到上层滞水,但车站顶部为砂质粉土③层及粉细砂③3层,地下管线渗漏可形成上层滞水,分布不均匀,对暗挖施工的影响较大。1方案选择

由于各种原因,山海丹过街天桥不能及时拆除,严重制约了车站侧洞与中洞的施工,因此,必须采取有效措施安全通过桥桩段。在未拆除天桥之前,如何确保施工安全、控制天桥和初支结构的沉降是施工控制的重点,为此,提出了双侧壁导坑法、桩基托换法以及直接穿越法等三种过桥桩方法进行了分析比较。1.1双侧壁导坑法过桥桩

双侧壁导坑法过桥桩的主导思想是:为尽快使侧洞、中洞初期支护结构贯通,不影响车站总工期及总体施工组织,采取双侧壁导坑法施工先绕过山海丹天桥桥桩部分,待以后天桥拆除后再施工桥桩部分,即按图2所示方法施工。

采用双侧壁导坑法通过山海丹过街天桥桥桩,桩体中心线两侧一定范围内土体被保留,对桩体的扰动较小,且桩侧摩阻力及桩端承载力依然存在,因此施工安全。但这种方法需要在桥桩两侧一定范围内增加临时中隔壁,增加了工序,延长了工期,且造价较高;后期返回处理桥桩段时(即开挖图2中双侧壁导坑法的5号导洞),一边要截桩,一边要施做初期支护结构,初支不能及时封闭,开挖的风险依然较大。1.2桩基托换法过桥桩

由于山海丹过街天桥位于车站南部正上方,而且车站主体的结构宽度都非常大,所以在地下采取措施对天桥基础进行托换不可行,只能在地面采用扩大基础对原桩基进行托换,如图3所示。

采用地面扩大基础对原桩基进行托换,施工安全,可一次性解决车站结构过桥桩问题,但有以下缺点:①要分阶段占用4个主路车道,托换工作需要对东三环主路的交通进行导改,方案很难实施;②三环路中间隔离带下有一条直径为1200mm的雨污水合流管线,埋深4m左右,桩基托换时与下方管线冲突;且三环路两侧管线众多,埋深较浅,托换时不可预见因素较多;③桩基托换方案实施所需费用也较高,估算约为53万;④从规划上分析,天桥位于规划商务中心街与东三环路的交叉路口上,迟早都要拆除,花巨资保护得不偿失。1.3直接穿越法过桥桩

直接穿越法过桥桩就是不采取大的保护措施,直接开挖,强行穿越,待结构施做完成再截桩。为保证施工安全,避免开挖盲目性,首先应对土力学参数以及桩基承载力进行分析。

根据xx地铁车站岩土工程勘察(详勘)报告,桥桩穿越各土层的物理力学参数如表1所示。直接穿越桥桩后,结构内桩体失去承载能力,桥桩主要靠剩余桩体提供的桩侧摩阻力承受上部荷载。截桩后承载力损失计算可根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002以及勘察报告提供的桩基侧阻力及端阻力地质资料计算。以侵入侧洞桥桩为例计算如下:肃小想天桥桩触基厦:籍Ф纷1000mm腐,锹桩周侧向摩阻害力特征值取困仁30kPa里,恼截桩糊后桃(携有效桩长袍13m兆)飞其桩基承载力鼠特征值可达翻到惯1225kN词;沟桥梁赴宽糟3.5m娃,拖高按注0.6m挎计辣算贵,吓计算跨度里17m歼,虑梁体自浩重倡52.5kN绍/m痰,舍桩基自怜重桌300kN五,金不考虑人行荷绿载拘,算恒载共观计当52.5×1瓶7+300=替1192.5辟k搂N宅。可详见奖,第剩余桩体基本书能承受上部桥径梁荷载。同下理召,失可计算侵入中叠洞桥桩的承载卵力。赴哥鹿考虑到土层的权物理力学性质接指标的离散性毒、变异粱性野,角以及初期支护么土方开挖时对跑桥桩桩侧土体瞒的卸载作彻用照,重不可避免地对录桩侧摩阻力及粥桩端承载力产猪生影响。因注瓜浆可较大程度顶地提高土性参枝数例,键提高桩侧土体鹿与桩的侧摩阻约力及桩端承载曾力驾,翁故施工应在洞趟内采取桩侧注充浆、辅以支撑愿加固的方示法括,撑并注意监控量出测痕,娱以保证施工安纵全。脖步碧综合分析比较嫁这役3看种过桥桩方域法辰,来直接穿越过桥帐桩具有施工简牵便、工期最短疫、造价最低、撞后期处理最容蝇易的优点。至纤于施工的安全较性问匙题刑,歪通过对桥桩穿杰越各土层的物辱理力学性质指何标以及桩基承乏载力的分析可起见往,块采取一些辅助魔措施可保证施仍工的安全。2施工方法辩泉xx继地铁驳xx捧车站过桥桩采秒用直接穿越法魄施灿工束,侧为避免桥桩与饮初期支护结构叔的相互影督响拘,究初期支护钢格敲栅与桥桩不连补接露,轧具体施工方法吐为镰:哈读1舟)矩施作超前探孔脸撤迹对开挖面前方泼的地层和地下磨水情况进行超追前探测。采用梁洛阳铲成盖孔苏,虑探测长索度籍≥谋5.0m震。探孔可适当下上置仰字,企角度控制业在眠10摘°朗左右。在掏孔泊过程中要仔细动分析土质变肢化访,紧尤其是含水情测况。在遇到障锋碍物窄后盼,镇须探明位脉置帖,级确定桥桩方位斩。嗓誓2筝)疑桩侧注浆加固贡印逼在正常施作超扔前注浆小导管组的同跳时使,狱向桥桩方向采氧用不同外插角岗双排小导管加奔大注浆范围。唉根据地层土质星情籍况怖,舍浆液采用水泥翅浆或水尸泥滩-绕水玻璃双浆写液康,掘注浆范围应在匙初期支护结构匪以上桩周一定透高度。避漂3威)哭初期支护结构默施工骂窄厘根据初步确定蓝的桥桩位基置手,束调整桥桩附近上的询2酸榀格栅步抄距产,奋使最近一榀格俯栅安装紧靠桥辱桩繁,币且格栅步穷距滥≤距500mm足,柴使贴近桥桩南钻北方向的两榀旧格栅间距尽可政能最小。开挖嘱时压,庭桥桩下的土体原保遭留俭,并初期支护钢格才栅不与桥桩连举接陈,拍根据现场实际映情况截取钢格唤栅慕,漆加密纵向连接燃筋仗,知并设置工字钢帆支贡撑梅,不最后连同桥桩腿及其下土体一马起网喷混凝土近封改闭纹,挽如宋图行4棚所示。筑备4没)爱支撑加固饮蒸禾初期支护结构环施工悔时品,胆开挖至桥桩桩诞身候处孕,撑需截断钢格笑栅桐,岔上层导洞乎用间I2核5修通过连接板焊晋接在格栅上作额支腊撑迅,教以便格栅封闭减成钢环绘,臭结构受力合理牛。下层导洞同条样位置谣用搜I2穿5夹支针撑世,绩并落在仰拱鬼上陷,贫封闭成环。仿烛5货)占及时背后回填鼻注浆慎贞洪过桥桩段初期搬支护施工完毕扭后应及时进行浪背后回填注浆虑。浆液采用水阁泥展浆喝,袍注浆压力应考孝虑浆液的性能生、注入范围及傻结构强度等因材素屈,牵一般终为景0.2~0.馒4MP赞a译。应根据桥桩扑和初期支护监于测情况进行多僵次重复注浆。愿鲁6旅)负加强监控量测芽援吵加强初期支护只拱顶及桥面的题监汤测担,12已h唐监汪测欢1瓜次拍,届及时反馈信编息约,解以正确指导施煎工。3施工效果小莫xx防地铁苍xx谁车站过桥桩采提用洞内桩侧注班浆巾,喘辅以支撑加固肢的直接穿越法盲施陵工意,亭工程获得圆满岩成功。通过对镰山海丹过街天填桥的沉降观父测复,抽可绘制沉降曲蔬线教,闭如闯图晕7访所示。由裹图节7奇可蚀见摇,皂桥桩沉降主要屯分无为麦2谨个阶烫段阶,展累计最大沉降睬41.02m置m射,餐这与结构的施骆工方法和降水痕有关。由于中坊侧洞跨度较险大念,娱采用分步开态挖猎,愉对土体有多次腾扰亩动徐,批上下层导咳洞搞(降台述阶离)拴通过桥桩时造胳成两期沉握降撤,西待导洞全部通新过后沉降稳定挖。虽然实际量滚测的沉降值大内于设计基准枪值恶(辞30mm肤)监,捆但从其沉降的满变化规律可以袜看毛出不,浇日沉降速率最赶大不超过饶1.0mm蹄/d沃,