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。     

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。     

高层建筑物地下室底板下的浅埋暗挖隧道内桩基托换技术应用

为实现深圳地铁1号和3号线老街站平行换乘,需在9层的永新商业城建筑物地下室下的软弱地基土层中扩建1个2层框架结构站台。首先自地下室底板下暗挖1条隧道揭示永新商业城5根桩基,并在隧道内采用连续梁形式对5根桩基（单桩最大重6 500 kN）同时实施主动托换。通过采用非线性数值分析软件ABAQUS对桩基主动托换各工况进行仿真模拟计算分析,在工程施工中通过量测数据的反分析精心指导施工,通过精细化施工组织保证了以连续梁形式同时主动托换多根桩同步顶升,最终确保了在该恶劣条件下桩基主动托换过程中上部建筑物沉降值控制在＋1～-1 mm。     

城市快速路高架桥桩基被动托换技术研究

为确保桩基托换施工安全和质量,降低因受力体系转换造成既有桥梁产生不均匀受力开裂乃至报废的风险,依托贵阳地铁某区间隧道下穿城市快速路中环高架桥桩基托换工程,对桩基被动托换方案进行设计,利用midas和ABAQUS软件分别对桥梁上部结构和下部结构进行有限元分析模拟计算受力情况,施工过程中进行沉降变形跟踪监测比对,并提出施工技术控制要点。该工程桩基托换工后沉降变形结果为桥墩累计沉降-2.55 mm,倾斜-0.404‰,与有限元分析模拟计算数值-2.3 mm基本吻合。结果表明,该工程在不影响城市快速路正常交通的情况下选择桩基被动托换方式是相对安全和经济的。     

微型钢管桩桩基托换在广州地铁工程中的应用

根据工程所处周边环境、工程地质情况,通过桩基托换多方案比选,选择采用微型钢管桩群桩方案,对广州内环路高架A匝道A4桩桩基进行被动托换,并对凿桩和盾构通过后的桩基沉降进行了理论计算,计算数值和施工监测桩基沉降数据是接近的,说明桩基沉降计算方法是正确的,选择微型钢管桩托换方案是可行的、合理的。     

洞内大轴力大跨径拱式桩基托换在地铁建设中的研究与应用

广州地铁某新线区间矿山法隧道，因线站位设置需近距离下穿某大型地下空间，与其5根既有桩基冲突，需要进行托换。受各制约因素影响，工程采用洞内拱式托换方案，然而本次托换的桩轴力、隧道跨径和现场条件的复杂程度，均远超一般洞内托换。以洞内大轴力大跨径拱式桩基托换为研究对象，通过工程类比的方法总结出托换结构断面高宽与托换跨径和桩轴力之间的经验关系（尺寸初拟规律），并进一步通过2D荷载结构法进行内力分析和3D地层结构法进行变形模拟，对托换结构的承载力和正常使用极限状态进行验证，证明了洞内拱式托换可适用于大轴力大跨径情况，验证了托换结构尺寸初拟规律的可应用性。     

深圳强风化砂岩地层中盾构下穿桩基的环境效应

依托深圳地铁龙岗线西延段福少区间盾构隧道施工工程,选取无桩、单桩与多桩存在条件下的三个监测断面,对盾构施工过程中的瞬时地表沉降与稳定地表沉降进行数值模拟,并与实测结果进行对比,研究桩基对盾构掘进过程引起的地表沉降的影响。结果表明:监测点距离隧道轴线的距离越近,产生的地表沉降值就越大;桩基所在位置监测点的地表沉降明显大于附近监测点,而多桩所在位置的沉降值在整个区段达到了最大值,且影响范围也更大,此外,多桩区域稳定沉降与瞬时沉降的差值也大于单桩或者无桩情况下的差值。为了防止盾构下穿桩基造成地表沉降过大、桩基失效等不良环境效应,提出了调整盾构掘进参数、跟踪注浆等施工控制措施。     

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。     

隧道开挖对既有桥梁桩基承载力影响数值分析

依托成都地铁13号线隧道近距离穿越娇子立交桥桩基工程,建立有限元模型,研究隧道开挖对于托换桩基剩余承载力的影响,并分析了桩基与隧道净距、断桩长度比两个因素.结果 表明:进行断桩处理的既有桩基的承载力发生明显的承载力损失,主要为桩侧承载力损失.实际施工过程中,可根据桩基与隧道净距、断桩长度比确定剩余承载力占比取值区间.     

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。     

地铁盾构隧道桩基托换施工技术研究

 城市地铁盾构隧道在从地面建筑物下穿越时,会对既有建筑物的安全稳定造成影响。如何合理控制由于隧道施工引起地面建筑物的倾斜、地基沉降,是地铁工程设计和施工时必须考虑的。以广州地铁五号线盾构区间建筑物桩基托换为例,详细讲述桩基托换设计、施工全过程,给类似工程的设计、施工提供参考。     

天津地铁5号线穿越东风立交桥区段方案研究

随着城市轨道交通建设速度加快,线路穿越城市密集建筑区地段越来越多。为了解决地铁穿越建构筑物密集的城市中心区域地铁选线难题,以天津市轨道交通5号线穿越东风立交桥区域为例,对区域内线站位布设方案、区间盾构隧道设计及桥梁桩基托换等工程技术方案进行研究。主要结论如下： 1）线路采用左右线上下重叠布置方式,较传统的常规方式占用地下空间少,增加线路选线的自由度,可有效避让线路两侧密集建筑物基础,减少拆迁,降低工程造价,解决了拥挤空间内的布线难题。2）上下重叠盾构隧道采用先下后上的施工顺序及在下洞设置钢支架、采用多孔注浆等设计、施工控制措施,可减少上下洞体的相互影响。3）匝道桥桩基托换采用桩基主动托换法施工,可有效控制桥墩沉降。     

成都地铁河中桥梁桩基托换施工技术

成都地铁2号线春熙路站-东门大桥站区间盾构隧道左线自东门大桥桩基中穿过,为保证盾构顺利通过并确保桥梁安全,采用托台换桩法对侵入隧道桩基进行托换处理。施工中采用河中围堰、帷幕注浆、降水、人工挖孔和静态爆破等辅助方法有效控制了地下水的影响和桥台沉降,确保了桥梁、管线安全及整个托换施工的顺利实施。     

深圳地铁9号线盾构切削群桩数值模拟与实测分析

为解决在不影响既有桩基建筑物安全条件下保证盾构法隧道正常施工问题,以深圳地铁9号线大鹿区间盾构长距离连续切削群桩为背景,采用数值模拟及实测分析,研究盾构切削穿越桩基对地表沉降和桩基的影响,分析推力、扭矩等施工参数以及沉降监测数据,总结盾构切削穿越桩基时施工参数的变化规律以及建筑物沉降规律。主要结论如下:1)切桩时刻产生的沉降量占总沉降量的比例较大;2)桩基的数量、直径或位置不同时的地层响应各有不同的特点;3)合理选取施工参数需要综合考虑桩基情况和地质条件。     

敏感环境条件下地铁停车场桥基施工对下伏高铁隧道群的扰动效应研究

深圳地铁6号线民乐停车场工程上跨3条高速铁路隧道,具有结构复杂、环境敏感、地质复杂、施工难度大、工期紧张及施工风险高的特点。为了准确分析和合理评估复杂地质环境条件下大直径桩基开挖对运营高铁隧道安全运营的影响,运用三维数值模拟软件分析了该地铁停车场桥基施工对下部侧穿高铁填土隧道的扰动效应。数值计算结果表明,在多种开挖方案和技术条件下,大直径桩基的开挖成孔不会造成紧邻地铁停车场下方各运营高铁隧道的变形和受力状态的明显改变,整体处于施工安全范围内,表明桩基施工不会危及高铁隧道的结构安全和列车的行车安全。结论对该工程建设及高铁隧道安全运营具有一定的指导意义,可供类似地质条件下相互毗邻、复杂交接工程的设计与施工参考。     

洞内托换施工在地铁设计的应用

广州地铁五号线杨箕站-五羊邨站区间穿越广州市东山区,周边建筑物密集,地面交通繁忙,而线路经过的五羊邨过街楼需进行桩基托换,如何保证在不影响地面交通的前提下,顺利进行桩基托换,成为设计的首要难题。通过对地面条件进行充分研究和分析,提出洞内托换的设计理念,并对洞内托换进行可行性和结构计算分析,得出采用的洞内托换方案是可行的。最后,对洞内托换在设计和施工过程中的关键工序和工程措施进行阐述。桩基托换工程的成功,满足了工期要求,保证了工程质量。     

城市大断面浅埋暗挖隧道施工与既有建筑物的响应分析研究

城市地下道路具有断面大、埋深浅、施工环境复杂等特点，常对地表既有建筑物造成不利影响。以济南市玉函路隧道工程为依托，利用现场监测数据分析和数值模拟方法，对城市大断面超浅埋暗挖隧道施工与不同走向的既有建筑物的响应作用进行研究，研究结果如下：既有建筑长边垂直隧道走向时，发生靠近隧道的柱基差异性沉降造成建筑破坏。既有建筑物长边平行于隧道走向，破坏形式为倾斜破坏，平行于隧道走向的建筑柱基不均匀沉降相对最大值发生在隧道掘进过程中，垂直于隧道走向的建筑柱基不均匀沉降相对最大值则有概率发生在全过程中的每个阶段。当地表建筑物存在时，特征点沉降变化趋势与天然地面沉降变化趋势基本一致，但是在建筑物荷载的作用下进行隧道开挖施工，应力释放过程变长，后期的固结沉降量也相应增加，导致地表沉降要明显大于天然地表的沉降。