北京地鐵10號線下穿國貿橋的橋樁加固技術 摘要:北京地鐵10號線國貿站—光華路站區間暗挖隧道下穿國貿橋,要求隧道開挖之前須對國貿橋異型板進行支頂保護。施工中采用軍用墩雙控支頂技術,在隧道開挖前將國貿橋上抬2 mm,為下部隧道開挖提供更大沉降余量,保證暗挖法順利實施,以期為以后類似工程的施工提供借鑒。 關鍵詞:異型板 橋樁 沉降 支頂 1 工程背景 北京地鐵10號線國貿站—光華路站區間南段穿越國貿橋異型板區域群樁,由于周邊國貿站、國貿站東北和西北通風通道風井等工程的施工已經使橋樁沉降臨近警戒值,橋面多處開裂,使橋體瀕臨破壞。而北京地鐵10號線隧道和聯絡通道也從該區域穿過。異型板區域16根樁中,與隧道最近距離僅為2.41 m,有7根樁底位于隧道肩部,隧道距離橋樁最近距離僅為2.41 m,10號線隧道開挖對樁體穩定極其不利,開挖必然再次引起橋樁的沉降。此外圍巖土體的自穩能力差,易產生坍塌,同時受地下水影響,產生局部潛蝕、涌砂、流砂等,專家確定國貿—光華路南段區間施工橋樁沉降以3 mm為警戒值。 國貿站—光華路站區間南段長60 m,位于國貿橋主橋與匝道橋之間的輔路下方,在國貿橋樁間穿行,周邊有多處國貿橋樁,大部分橋樁與區間結構距離在3~6 m,且部分為短樁,有些橋樁單樁沉降和差異沉降已超出原定的限值,因此南段區間施工還將不可避免地對周邊橋樁產生擾動,使橋樁進一步發生沉降,單獨采用隧道內加固措施很難保證國貿橋的穩定,因此區間施工前須采取一定的地表措施以保證國貿橋的使用安全。 2 總體方案 國貿站—光華路站區間施工前應通過對異型板支頂進行加固來對異型板進行高程調整,異型板區域的支護設計分兩步實施,具體如下: 1)第一階段:南段區間施工前,首先對40#、41#、43#~56#樁基進行加固,然后對36#、37#、40#、41#、43#~56#墩進行支架支護。此次支護對45#~46#、47#~48#墩柱兩側異型板施加一定支頂力,并頂升起2 mm左右,限位值不超過3 mm;其他位置為臨時支頂,采用支架體系將板體下方頂緊,在異型板發生沉降時共同受力。 2)第二階段:南段區間施工中,若45#~46#(47#~48#)橋墩沉降超過警戒值3 mm時,進行第二次支頂,將45#~46#(47#~48#)橋墩位置異型板再頂升2mm左右,限位值同樣不超過3 mm。支頂方法與第一次相同。 3 橋樁支頂保護技術 3.1 支頂施工前期準備工作 考慮上部全部荷載、地層承載力、施頂部位、支反力及地下管線等情況,支撐體系基礎采用鋼筋混凝土基礎,支撐體系采用八三式軍用墩,支頂設備為手動式千斤頂,并加位移限制裝置等。第二次支頂方法與第一次一樣,施工流程見圖1。
3.1.1 樁周注漿加固措施
根據總體方案,支頂施工前40#、41#、43#~56#橋墩樁基采用袖閥管注漿進行加固,以提高橋樁承載能力,減小沉降。
袖閥管是一種只能向管外出漿,不能向管內返漿的單向閉合裝置。灌漿時,壓力將小孔外的橡皮套沖開,漿液進入地層,如管外壓力大于管內時,小孔外的橡皮套自動閉合。袖閥管施工方法不但具有造價低、施工工藝簡單、快速方便等優點,而且施工過程不破壞己有橋樁,也不影響其他施工作業,對保證工程質量和總體施工進度有較大的實用價值。
3.1.2 支撐體系基礎設計
根據基礎位置地質、管線及施工占道等情況,47#~48#墩內側(為綠地)基礎設計為長15 m、寬4 m、厚0.8 m鋼筋混凝土基礎,內側(為三環輔路)基礎設計為長15 m、寬3 m、厚0.8 m鋼筋混凝土基礎,基礎緊靠原橋承臺施工。基礎采用鋼筋混凝土結構,主筋采用Φ22@150 mm,箍筋采用Φ18@150 mm,拉接筋梅花形間隔布置。基礎采用C30早強混凝土,基礎頂部與原地面等高。
47#、48#墩蓋梁東側一期異型板頂力為5 000 kN,支架體系自重按250 kN考慮,基礎自重按1 200 kN考慮,據此計算基礎下方土層承受壓力為107.5 kPa;西側二期異型板頂力為4 000 kN,軍用墩自[1][2][3][4]下一頁
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