地铁盾构隧道穿越桥梁下方群桩基础的托换与除桩技术研究

针对上海地铁10号线曲阳路-溧阳路区间隧道穿越四平路沙泾港桥群桩基础这一工程案例,结合对既有桥梁结构形式、现场周边环境、施工条件以及作业空间的调研,提出了适合本工程的扩大板式基础托换以及盾构机直接切桩的施工方案。为了确保在桩基托换及刀盘切桩施工过程中桥梁结构的安全性和正常通行功能的发挥,通过理论分析和数值计算等手段,对桩基托换施工过程中桩基合理开挖暴露长度、桩-筏体系受力转换机理以及盾构切桩对上部结构的影响进行了研究。研究结果表明：地基加固及扩大板式基础托换法能够有效减小施工期间桥梁的沉降、改善桥梁结构的受力性态;由于原桩基承担荷载大都转移到托换后的筏板基础上,因此部分桩基的切除对桥梁结构的安全性影响不大;现场监测结果表明,施工过程中桥梁结构的沉降变形与计算结果吻合较好,说明本工程的方案制定合理、施工措施得当,桥梁结构处于安全范围之内。     

盾构隧道穿越高楼桩基加固方案对比研究

由于既有城市空间布局的局限性,地铁隧道不可避免的需穿越道路、桥梁、建筑物等.尤其是当下穿桩基础时,需对原有建构筑物进行截桩处理,这样必然会对建构筑物的基础稳定性和完整性产生影响.现以上海市某地铁区间隧道穿越大楼桩基为例,通过数值模拟技术分析大楼桩基正常使用阶段的受力状况,对盾构穿越施工拔桩以及采用不同加固方案情况下桩基受力转换进行分析计算,以确定合理有效的加固方案.     

盾构隧道下穿桥梁引起桩基变位的数值分析

依托某地铁盾构隧道下穿既有桥梁桩基工程,考虑实际的工程地质水文地质条件、上部桥梁结构传递到承台顶的荷载、盾构设计及施工参数等因素的影响,建立FLAC3D数值计算模型,模拟盾构隧道顺桥向穿越桥梁桩基的全过程,对两种不同的桩基加固方案条件下地表沉降和桩身变形规律进行了分析。研究结果表明:隧道开挖引起桩的挠曲,桩身的水平位移随桩洞距离增大而减小;后开挖侧的桩身位移比先开挖侧大;桩和承台约束了地表的沉降。     

盾构隧道下穿立交桩基托换方案设计

随着城市轨道交通的快速发展,地铁隧道下穿地下空间所遇到的问题愈加频繁,需要根据城市实际情况确定设计与施工方案。以郑州市轨道交通盾构隧道穿越立交桥进行桩基托换为研究对象,结合广州、深圳和香港地区桩基托换工程经验和现有技术水平,详述了盾构隧道穿越桥梁进行桩基托换的设计难点和重点。本方案具有技术成熟、安全性高、对环境影响小、不影响交通等优点,对在复杂环境下进行桩基托换的施工和设计具有重要的参考价值和良好的社会与经济效益。     

盾构隧道穿越桥梁桩基施工控制与评估

盾构技术在隧道穿越桥梁桩基施工中有着重要应用,对施工过程进行风险评估是保证基础稳定的前提。以杭州地铁2号线凤起桥盾构磨桩工程为例,根据盾构机穿越桥台桩基础切断基桩的工程特点与特殊要求,分析了荷载转移、刀盘刀具布置以及掘削参数变化对工程的潜在风险,探讨了保证桥台桩基础稳定的加固托换技术,以及针对盾构机(包括刀盘)设备的改造措施。监测结果显示,桥梁沉降满足要求,这些改造措施对于提高桥梁稳定性具有积极意义。     

桥梁下方桩基托换过程中开挖暴露长度研究

在上海轨道交通10号线溧阳路站-曲阳路站区间隧道的施工中,盾构在推进至四平路沙泾港桥梁位置时,将不得不从桥梁的桩基中穿过。由于桩的入土深度已经贯穿了整个隧道断面,导致必须对桩基进行拔除或切断等处理。为了在去除影响盾构推进障碍物的同时保证施工中旧桥功能的发挥,本工程采用扩大板式基础托换和隧道内除桩的方案。为此,需要确定桥下桩基托换过程中的合理开挖暴露长度。本文通过理论计算和数值模拟,结合对桥梁结构在施工过程中内力和变形的分析,提出了合理开挖暴露长度,从而为工程的顺利实施提供了借鉴和指导作用。     

区间隧道穿切人行天桥桩基托换施工技术

北京地铁十号线某区段隧道采用浅埋暗挖法施工,地铁线位下穿一大厦的人行天桥,天桥桩基侵入隧道,在天桥不能拆除的情况下,采用了洞外加固与洞内桩基托换相结合的处理方案对桩基进行了截除.     

隧道基坑穿越建筑桩基保护方案探讨

城市核心区隧道基坑施工不可避免地对邻近建筑桩基产生影响,特别是桩基位于基坑壁时,基坑施工风险和保护难度更大。渝中连接隧道穿越重庆核心区渝中半岛,其周边高楼林立,明挖段基坑壁紧靠桩基。依托此工程,从技术、经济、社会影响等方面,对桩基托换、地圈梁+扩大基础加固、异形钢板+预应力锚索的桩基加固保护等方案进行了综合分析比较,在传统桩基托换方案无法实施的情况下,提出采用异形钢板+预应力锚索的桩基加固保护方案。通过三维有限元数值模拟,分析了施工过程岩土体位移、桩基变形、桩基应力、钢板与锚索应力等发生和发展规律。结果表明,该保护方案可以有效控制桩基变形和应力,能够确保施工过程建筑物的安全。本项目方案可为类似工程设计施工提供有益借鉴。     

区间隧道穿切人行天桥桩基托换施工技术

北京地铁十号线某区段隧道采用浅埋暗挖法施工,地铁线位下穿一大厦的人行天桥,天桥桩基侵入隧道,在天桥不能拆除的情况下,采用了洞外加固与洞内桩基托换相结合的处理方案对桩基进行了截除。     

复合地层盾构隧道近距离下穿桥基施工控制技术

隧道近距离下穿桥基时,必然会对桥基及周边地层产生扰动,扰动过大时将导致桥梁产生过大不均匀沉降.以青岛地铁某复合地层盾构区间隧道近距离下穿城市公路桥梁为工程背景,通过三维数值模拟研究了盾构隧道掘进过程中桥梁基础的位移与变形特征,分析结果表明在未采取加固措施的情况下桥梁基础变形过大,严重威胁桥梁结构安全.基于此,针对该工程提出了“地层加固+桥梁加固+掘进控制”的总体施工控制技术,并在现场对桥基沉降进行了实地监测.研究结果表明:桥台基础沉降略大于桥墩基础,可以作为沉降监测的控制重点;盾构隧道近距离下穿桥基时,宜采用“恒土压,匀掘速,勤注浆,严出土”的施工控制措施;“袖阀管地层加固+满堂脚手架桥梁加固+盾构掘进控制”的施工方法能有效地控制隧道近距离下穿桥基的沉降.     

盾构施工中注浆压力波动对邻近桩基影响的研究

盾构隧道施工中,沿着掘进方向土体参数存在空间变异性,需要不断调整注浆压力,以保证地应力稳定。这导致在施工过程中注浆压力会围绕设计压力值曲线波动。因此,在模拟盾构隧道掘进施工过程中应该考虑注浆压力参数的波动性对邻近受荷桩基的影响。针对这一问题,结合太原地铁2号线“学府街站—长风街站”盾构区间工程案例,考虑了注浆压力参数的不确定性,用数值模拟方法分析了地铁隧道盾构施工对邻近受荷桩基附加响应的影响。结果表明:考虑注浆压力波动性的盾构施工对邻近受荷桩基附加弯矩的影响较大,对附加轴力的影响相对较小;对附加弯矩的影响大的区域在地表以下0~30 m范围内(约2.5倍隧道埋深),对附加轴力影响较大的区域在隧道埋深附近。通过卡方检验发现,当300组注浆压力满足正态分布时,受其影响后的受荷桩基的附加轴力和附加弯矩也服从正态分布。     

盾构法施工对近距离侧穿桥梁桩基的影响分析

盾构法施工地铁隧道近距离侧穿高速公路桥梁桩基时,引起地层移动和应力调整,导致桩基位移和内力发生变化,给上部结构带来安全隐患。以杭州地铁3号线工大站—留和站盾构区间双线施工为依托,运用三维有限元软件模拟盾构开挖施工的全过程,研究开挖过程对地层沉降及邻近桥梁桩基影响规律。结果表明,先行隧道开挖导致地表形成沉降槽,后行隧道开挖沉降曲线向后行线扩展;桩基竖向呈现刚体位移,单线开挖时在横向(Y方向)上嵌入土体桩基上半部分向隧道内倾移,下半部分背离隧道方向倾移,在纵向(X方向)上桩基呈现拱形弯曲,双线开挖时桩基横向位移发生反向叠加效应,导致最终横向位移基本接近初始状态,纵向上弯曲位移发生正向叠加效应;双线隧道先后开挖使桩基产生附加摩阻力和附加轴力,在隧道顶面分界线以上桩基总侧摩阻力较初始状态不断减小,分界线以下增加,位于-2.5 m以上桩基轴力较初始状态减小,以下增加;单线开挖时桩基弯矩变化明显,双线开挖弯矩出现反向叠加效果,基本保持初始状态。     

盾构井开挖及暗挖法施工对既有地下隧道安全分析

盾构隧道下穿既有隧道或构筑物时,为降低对其地基、桩基础等产生不利影响,可采用先行暗挖施工,然后盾构空推的方案。依托穗莞深城际深圳机场至前海段区间隧道下穿桂湾一路地下市政隧道安全评估项目,通过Midas GTS NX有限元分析软件模拟注浆加固、PHC桩基切除、暗挖隧道施工等工序,得出了隧道施工监控数据要求等。结果表明:该方案施工地下隧道结构安全、位移指标选取合理。同时可为隧道开挖、桩基切除、二衬施工中的结构受力模型转换等工况提供建议和指导。     

桩基空洞质量缺陷注浆补强技术分析

由于水下灌注桩属于地下隐蔽工程,其施工质量受制于多种因素。任何一个影响因素处理不好,都容易发生质量缺陷,其中混凝土不密实导致的桩基空洞是常见的质量缺陷问题。桩基局部空洞形成的原因有多种,其中最主要的原因是地下水流动冲刷造成的。而遇到这种质量缺陷常用而且是较为有效的处理方法是后期补强注浆,但是在岩土工程地基处理方面的注浆技术相比隧道初衬和箱梁预应力结构的注浆技术还尚未成熟,大多数情况下还是受制于注浆配合比和注浆压力等问题。基于此,本文以某桥梁桩基础空洞质量缺陷为研究对象,对补强注浆技术原理和补强施工方案进行了系统分析,并对水泥浆配合比和注浆设备进行了优化,为同类型项目的施工提供了参考依据。     

近距离加载对盾构隧道的影响分析

采用有限元法对浅基础与桩基础的建筑加载对近距离既有盾构隧道位移影响进行了分析，得到浅基础与桩基础上部加载对地铁隧道的影响特点，结果表明：浅基础与桩基础在加载作用下，随着加载位置与隧道的水平投影距离的增加，竖向位移减小的幅度比水平位移明显要大；桩基础上部加载对地铁隧道的影响要远小于浅基础对地铁隧道的影响。     

叠交隧道盾构穿越中间井施工技术

虹井路站—虹梅路站区间隧道盾构叠交穿越中间井工程是上海市轨道交通10号线工程10标段的一个重要组成部分。介绍了超深基坑的施工技术;叠交段盾构3次进中间井、1次出中间井,采取深层搅拌桩、冻结、旋喷桩加固土体,保证盾构进、出洞安全顺利的施工技术,对今后类似工程有借鉴意义。     

武汉国际会展中心后压浆钻孔灌注桩施工

在武汉国际会展中心后压浆钻孔灌注桩施工过程中,结合工程实际采取针对性的技术措施,克服邻近基坑深井降水引起地下承压水渗流的影响,保证了桩基施工质量。