大直径微型钢管桩桩基托换技术在地铁施工中的应用

广州地铁二、八号线延长线洛溪站—南洲站盾构区间从彩虹花园密集桩群中通过,大量桩基侵入盾构掘进区域,需对彩虹花园进行加固处理,但加固施工空间狭小。为了解决彩虹花园加固处理难题,采用350 mm大直径微型钢管桩进行桩基托换,盾构到达原桩位置时采取停机截桩方案进行加固处理。加固过程中建筑物沉降稳定,未出现任何裂缝,结构完好,达到预期加固效果,可供相似工程进行参考。     

重叠隧道施工对桩基托换区的沉降影响分析

对高大建筑进行大轴力桩基托换后再截桩进行重叠隧道施工在国内尚属首例，施工中不仅要保证桩基托换过程中建筑物的安全与稳定，还要控制下方隧道穿越过程中托换桩与结构柱的沉降，确保结构稳定。本文对重叠隧道施工对桩基托换区沉降影响进行分析，旨在说明两者在施工中的关系及桩基托换和重叠隧道施工技术在施工实践的成功应用，以期参考。     

二次托换技术在福州地铁紫五区间桩基托换中的应用

针对福州地铁2号线紫阳站-五里亭站盾构区间五里亭立交桥桥桩侵入隧道影响盾构掘进，且存在低净空、污水管干扰、场地狭小等施工难点问题，提出将桥梁施工工艺、钢管贝雷梁临时支撑、同步顶升、绳锯切割及全回转钻机拔桩等多项工艺有效衔接的二次体系转换法桩基托换施工技术。介绍该二次体系转换法桩基托换施工技术的施工工艺，分析其应用效果和社会经济效益。结果表明： 1）采用该桩基托换施工技术，桥梁裂缝最大为2 mm、梁底最大位移为3.9 mm、墩底最大沉降为3.8 mm、托换体系最大位移为24 mm、邻近桥墩最大沉降为1.2 mm，既有桥梁与周边环境可控。2）与常规托换梁托换后盾构破桩方法相比，工期缩短2~3个月，费用节省约50%，可克服周边复杂环境的影响，规避盾构带压开舱和破桩的风险。     

地铁盾构隧道穿越桩基综合处理技术

为研究地铁隧道采用矿山法开挖初期支护+盾构空推拼装管片施工遇桥桩侵入隧道的综合处理技术,以深圳地铁9号线一区间隧道为研究实例,采用理论计算与工程类比相结合方式进行设计,在施工过程中加强施工现场监控量测,并指导施工。先确立处理原则、处理思路和处理范围,再制定洞外支顶、洞内托换的处理方案,最终实施洞外钢管撑支顶、洞内拱顶预注浆加固、初期支护加强、截桩、二次衬砌永久支撑桩基、三次衬砌拼装加强管片补强相结合的综合处理技术。实践证明,采用该综合技术,顺利穿越了桩基,保证了隧道及桥梁结构的安全,对洞内洞外周边的环境影响很小。     

盾构切桩掘进对托换桩的影响分析

为了研究盾构切桩掘进对新托换桩的影响，以南昌地铁2号线某盾构切桩工程为背景，运用ABAQUS有限元软件建立三维实体模型，分析施工过程中新托换桩位移和弯矩变化情况。设置切除旧桩前、刚切除旧桩后以及切除旧桩并向前掘进一定距离3种工况，提取3种工况下新托换桩的变形和弯矩进行分析，进而对直接盾构切桩掘进方案的合理性进行评价。计算结果表明： 1）盾构掘进切除旧桩造成托换桩垂直于隧道轴线方向的最大变形发生在隧道上方约2.5 m处，沿隧道轴线方向的最大变形发生在桩顶； 2）托换桩桩身最大弯矩出现在隧道断面深度范围内，最大值可达到600 kN·m以上，因此桩基设计时，不仅要进行正截面受压承载力验算，还需进行受弯承载力验算。     

重叠隧道施工中大轴力桩基主动托换技术

 由于受到环境条件的限制，深圳地铁一期工程3C标段（国－老区间北段）暗挖单洞重叠隧道需要穿越高层建筑物。在施工过程中，对隧道通过区段的桩基采用主动托换技术，需要托换的桩的最大轴力为1800t，施工难度和风险很大，为了保证建筑物安全，采取了合理的施工方案和工程措施，就重叠隧道施工中桩基的主动托换施工技术进行介绍。     

以色列地铁粉砂地层盾构连续穿越河道和铁路施工技术

为解决土压平衡盾构连续下穿河道和铁路的施工技术难题，结合以色列Tel Aviv地铁红线盾构隧道施工实例，研究土压平衡盾构在浅埋粉砂层中2次连续切削钢筋混凝土桩基并穿越河道、运营铁路施工控制技术。综合采用深层旋喷桩加固技术、建（构）筑物自动化监测系统、盾构切削钢筋混凝土桩基试验、盾构掘进施工沉降控制施工技术，顺利实现2台盾构安全穿越河道、铁路、桩基等危险区域。通过实时监测数据对沉降、盾构切割桩基试验数据、近距离下穿河道和铁路整个过程进行调查、研究与分析，得出以下结论: 1）提出盾构下穿河道和运营铁路时沉降控制的有效技术措施； 2）总结形成一套土压平衡盾构在辅助工法配合下穿越河道、铁路等危险建（构）筑物工法，拓宽土压平衡盾构的使用范围； 3）验证盾构不同刀具配置与有效切割钢筋混凝土桩基的关系，为类似工程提供技术支撑和经验。     

大直径盾构隧道穿越粉细砂地层注浆加固预处理研究

该文以长沙市南湖路大型江底泥水平衡盾构隧道为工程背景,针对该隧道河西漫滩粉细砂地层特征,分析大直径盾构隧道穿越粉细砂地层的工程风险,提出了粉细砂地层预加固方案,对比分析盾构在加固与未加固两种地层中施工时的地表沉降数据及盾构掘进参数。分析结果表明:经高压旋喷桩加固后的粉细砂地层,其土质得到显著改良,土体稳定性明显优于未加固地层;盾构掘进能耗明显降低,掘进效率大幅提升。     

地铁盾构隧道下穿既有桥梁异形板区沉降控制综合技术

为保证施工过程及地铁运营中桥梁异形板区变形稳定,确保地铁施工本身及桥梁安全,施工中采用了如下措施:1)在地面架设支撑系统作为应急体系;2)托换桩周边利用复合锚杆桩对原桩隔离及地层的预加固,使地层有较好的稳定性;3)进行人工挖孔桩托换施工,倒挂井壁法开挖,辅以环向注浆及底部注浆,严格控制成桩过程的变形;4)对钢承台多次同步顶升,逐级托换,将原桩受力转换至新桩;5)在盾构穿越过程中,优化施工参数,加强监测及信息化管理,依据监测数据及时进行同步注浆及管片后的补注浆。通过上述一系列综合控制手段,解决了复杂地层中复合锚杆桩及大直径超深挖孔桩施工、钢承台多次同步顶升、高精度实时监控等技术难题,将桥梁墩柱沉降控制在了3mm以内,确保了盾构穿越期间隧道及桥梁的安全。     

盾构穿越防汛墙施工技术

上海某地铁盾构隧道穿越上海第三大河白莲泾,白莲泾防汛墙基础为钢筋混凝土方桩结构、桩基伸入隧道内,盾构通过前须处理桩基。为保证防汛安全和满足盾构穿越要求,先在防汛墙外侧施做砖结构临时防汛墙,然后拆除盾构穿越区域的防汛墙,利用船载起重机拔除影响桩基,在桩孔中灌砂并采用搅拌桩加固扰动地层,在原桩位置打入短桩代替原来的方桩,凿除上部50cm混凝土保留钢筋和基础连接形成整体结构。恢复上部墙体结构,在等强后盾构穿越。     

广州地铁广佛线盾构隧道穿越桥梁桩基施工技术

如何在地铁盾构法隧道穿越既有桥梁桩基时,既能确保工程自身结构安全,又能保证桥梁结构的安全及功能的正常发挥,是一个必须要认真面对的课题。结合广州地铁广佛线沙涌站至沙园站盾构区间隧道下穿沙涌桥桩基的具体情况,重点介绍通过采取在洞内对桩底预留基岩的处理、桥桩与二次衬砌的连接及截桩等施工方法及技术措施,成功地将隧道二次衬砌转化为桥桩的环形托换梁,完成洞内桩基处理以及盾构空推通过的技术要点。对监测数据的对比、分析说明了该方法的可行性及合理性,为盾构下穿既有桥梁桩基的施工提供参考与借鉴。     

曲线段桥梁使用主动托换法洞内截桩技术

介绍广州地铁二、八号线桩基主动托换洞内截桩的施工方案。主动托换洞内截桩是桩基托换的一种新做法,吸收了被动桩基托换的部分施工方法,解决了运营中曲线桥梁托换时水平力很难平衡的难题;阐述在动荷载作用下进行桩基托换的施工方法和托换过程中桥梁结构的监控量测;为在复杂结构和地质条件下进行桩基托换积累经验。     

双线盾构隧道施工对近接桥梁桩基的影响研究

以山西太原地铁2号线双线盾构隧道近距离穿越高架桥桩基为研究对象，建立三维有限元模型，考虑土仓压力、盾壳与土层的摩擦力、注浆压力的影响，模拟盾构隧道开挖掘进过程，分析桩基变形规律。结果表明:双线盾构隧道开挖完后，近接桩基承台发生的竖向位移为-3.21 mm；桩基竖向位移和垂直隧道开挖方向的水平位移，主要发生在隧道开挖距桩前10 m和桩后10 m之间，沿隧道开挖方向的水平位移，主要发生在隧道开挖至距桩前20 m和桩后20 m之间；垂直隧道开挖方向的水平位移和沿隧道开挖方向的水平位移最大值均出现在隧道掘进通过桩基过程中，分别达9.47 mm和-11.92 mm，均出现在隧道中心高度处；在隧道掘进过程中需采取桩基保护措施。     

西单—灵境胡同区间砂卵石地层暗挖施工风险分析及控制

为解决在城市复杂环境下,区间暗挖隧道在砂卵石地层中穿越桥梁、道路、管线和废弃人防等建(构)筑物等施工难题,以北京地铁4号线工程西单—灵境胡同区间隧道暗挖施工为例,采用对风险进行识别、分析、评价和应对的方法。施工中对天桥桩基进行托换,并对桩基周围土体进行注浆加固;对隧道初期支护施工中的格栅间距、超前小导管、格栅连接板等进行优化调整,并增设锁脚锚管;对侵入隧道内的废弃护坡桩及人防进行破除及局部加固处理等措施,使暗挖隧道安全、顺利穿越各种危险源。施工效果充分证明:在北京地区砂卵石地层条件下,做好暗挖施工风险的分析,制定有效的应对措施,按照"先加固、后穿越"原则,遵循"管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测"的方针,对施工及设计方案进行动态管理、针对性优化,保证注浆加固效果,可以有效控制施工风险,确保暗挖施工安全、顺利地进行。     

盾构穿切过程中单桩复合地基动态响应的研究

为探究盾构直接穿切复合地基对复合地基承载性状的影响规律,依托郑州地铁5号线某区间盾构穿切水泥土群桩复合地基工程,对盾构穿切单桩复合地基进行现场试验研究。分析盾构切桩全过程中地表沉降、桩顶压应力和桩间土应力的变化规律。同时,在与现场试验分析结果进行对比验证的基础上,利用数值模拟进一步对桩身轴力和桩侧摩阻力进行补充分析。主要结论如下： 1）在盾构穿切单桩复合地基全过程中,加载板沉降发展规律大体分为盾构切桩前、刀盘切桩、盾体穿越残桩、盾体脱离残桩、同步注浆层填充与凝结、残桩脱离盾尾6个阶段。2）桩土应力比随着切桩施工过程先减小后增大;桩身轴力随着整个切桩过程发生变化,最终阶段轴力值相比切桩前有所增大。3）由于残桩桩长变短,桩身应力重分配比使得桩身出现2个中性点,中性点以上为正摩阻力,桩体受压;中性点以下为负摩阻力,桩体受拉。4）与最终的累计量相比,各阶段加载板沉降增幅比分别为20%（盾构切桩前）、60%（盾构切桩—注浆层凝结）、20%（盾构远离残桩复合地基）;桩土应力比增幅分别为-8%、-16%、-53%、3%、25%、66%。     

盾构隧道下穿既有铁路路基及框架箱涵地表沉降分析

为研究盾构隧道下穿施工对地表沉降影响，依托武汉地铁3号线区间盾构隧道工程，运用ANSYS有限元软件对盾构隧道在不同埋深条件下下穿路基和箱涵进行模拟，得到了不同埋深盾构隧道下穿施工对既有的路基和箱涵及对应地表沉降扰动规律，将对应的地表沉降与Peck公式预测的地表沉降进行对比分析，总结了盾构下穿施工与Peck公式预测的地表沉降之间异同。结果表明:①随着埋深的增加，盾构隧道下穿施工导致地表沉降减小，沉降槽宽度逐渐增加；②先行线对地表沉降的影响较后行线大；③盾构隧道下穿箱涵施工的地表最大沉降与Peck公式预测值十分接近，而隧道下穿路基的地表最大沉降比Peck公式预测值偏小。