地鐵暗挖車站過既有橋橋樁施工技術 摘 要 結合北京地鐵十號線呼家樓車站穿越橋梁樁基的施工實例,介紹了通過洞內加固和施工監測,控制鄰近橋梁樁基沉降和位移,確保橋梁和車站結構安全的施工技術。 關鍵詞 鄰近橋梁 地鐵車站 暗挖施工 地層加固 沉降控制 北京地鐵線網大部分在城市中心區穿過,這些地域已經建成各類高架橋、人行天橋等。地鐵不可避免地要從市政橋梁的基礎側面或下方穿過,由于地鐵施工引起的地層變形和位移,可能導致鄰近橋梁基礎發生沉降和承受附加應力。如果橋梁基礎的沉降或附加應力超過了一定的限值,將可能使橋梁出現損傷,或使已經存在的損傷加劇,影響橋梁的正常使用甚至出現安全問題。因此,解決地鐵工程施工過程中對于鄰近橋梁的安全控制技術問題已經成為當務之急。本文根據北京地鐵十號線呼家樓暗挖車站安全通過京廣橋橋樁的工程實例,總結出一套過既有橋橋樁的施工技術,為以后類似的工程提供參考。 1 工程概況 呼家樓站是北京地鐵十號線的中間站,車站位于東三環北路與朝陽北路的交叉路口,呈南北走向,車站長179. 5 m。由于受京廣橋的影響,車站為分離島式站臺,主體為雙線雙洞雙層結構,出入口和風道等附屬工程為單拱單跨斷面結構,車站左右線結構分別位于京廣橋兩側的輔路下,埋深約7~10 m,左右線兩結構之間設聯絡通道、迂回風道。采用PBA工法(洞樁法)施工。 呼家樓站平面布置情況見圖1。 車站范圍內受影響的主要是京廣橋第19號至第26號橋墩的樁基,結構距橋樁最近距離2. 16 m。京廣橋跨朝陽北路的主跨(21號~24號墩)為連續梁結構, (南24號~26號,北19號~21號)為簡支梁結構,橋墩為鋼筋混凝土墩柱和帶預應力混凝土蓋梁的預制墩柱,承臺5. 5 m×5. 5 m,基礎均為樁基礎,樁徑1. 2 m, 4根為一組,支座為球型支座和盆式支座。橋樁長20~29 m,超過地鐵結構底板3. 3~6. 3m,樁型按端承摩擦樁考慮。該段基礎樁底高程為7. 0~10. 0 m,交叉路口橋跨最寬35 m,遠期預留M6線下穿而過。 2 減少施工對鄰近橋樁影響的控制技術選擇 工程技術措施直接影響到工程造價,各種控制方法都是為了盡可能地減少或隔斷施工對橋樁周圍地層的擾動影響,提高地層的自承作用,從而達到減少地層變形、保護鄰近橋樁的目的。當前地鐵鄰近橋梁施工的控制方法主要有: (1)注漿加固法。即在隧道周圍實施注漿加固地層,增加地層的c、Φ值以減少地層的松動范圍,控制地層變形。 (2)隔斷法。即從地面或地下施做隔離樁墻,將橋或建筑基礎與隧道施工的主要擾動區域隔離開來,然后再通過注漿方法實施微量調整。 (3)改進法。即通過中性點以下和樁底注漿改摩擦樁為摩擦端承樁或端承樁。 (4)補償注漿法。即在隧道施工影響范圍與被控制的基礎之間設置補償注漿層(水平或垂直),然后通過施工過程中的監測數據,不斷控制各注漿管的注漿量,實現隧道施工與基礎沉降的同步控制。 (5)托換法。即通過新的樁基將原來的基礎托承到不受施工影響的新的樁基上,以避免施工的影響。 由于車站范圍內地面受交通、京廣橋影響,地面不具備鉆機施工條件,地面注漿實施也非常困難,在這種條件下施工選擇了以洞內加固為主并加強施工過程的控制,特別注意加強監控量測,根據量測結果考慮是否進行地面注漿。
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