桥梁下部结构托换技术综述

当新建道路、地道、地铁等从既有桥梁下方通过时,时常会因为位置冲突而需要对既有桥梁下部结构进行改造.托换改造方案一般是新建桩基和地下托换大横梁将原桩基础托换或者将普通墩托换改造为门架墩.通过介绍桥梁下部结构托换工程的主要类型和部分案例,论述了托换方案研究的主要内容、典型托换案例的实施步骤及要点,并阐述了托换工程的控制原则、结构分析和设计、施工监控、施工作业等方面的关键点.     

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。     

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。     

哈尔滨地铁博龙区间既有地下商场结构托换数值计算分析及施工技术

将既有人防洞改扩建成地铁区间是地下工程的难点和热点之一。哈尔滨地铁项目进场后就遇到了一段已经改建成地下四层沉箱结构的既有人防隧道。如何在确保安全,又不影响正常使用的情况下将该段隧道进行改造托换,是哈尔滨地跌迫切需要解决的难题。为此,哈尔滨地铁项目开展了科技攻关。首先针对地下商场改造托换过程中的荷载分布、结构受力及变形等特点建立数据模型,并进行计算分析。根据模型的结构受力和变形情况及地下商场托换改造结构分析,制定一套安全、有效的结构托换改造方案和监控量测方案,并付之实施,验证了地下商场托换改造结构分析的准确性和施工方案的可操作性,确保了该托换改造施工的安全、可控。     

南京地铁三号线主动桩基托换工程设计

龙蟠南路高架桥是南京市南北向重要通道,交通繁忙。地铁三号线下穿位于雨花站至卡子门站区间,地铁隧道左线穿越龙蟠南路高架桥侵入桥台桩基;隧道右线穿越龙蟠南路高架桥侵入高填土路基挡土墙预制方桩,直接截取桩基对地铁盾构施工及桥梁结构本身受力存在安全隐患,需对其主动桩基托换处理。该文介绍了其工程设计。为维持高架桥正常通车,不中断交通,分别从劲性托换梁方案和承台补偿方案进行对比分析,优化选定了承台补偿方案,并对承台补偿方案的整体结构计算分析与设计作了论述,有效地解决了桥台主动桩基托换难题,具有较好的应用价值。     

地铁隧道盾构穿越高架桥桩基托换工程计算分析

为有效计算地铁隧道盾构穿越高架桥桩基托换施工前后桥梁承台及桩基受力的变化情况,保证桩基托换工程的顺利进行,本文依托厦门市轨道交通6号线隧道盾构下穿跨杏林湾路高架桩基托换工程,结合桩基托换工程特点和工程现场的实际情况,利用MIDAS/fea与MIDAS/civil建立桥梁桩基托换三维数值模型和梁单元模型,并通过该模型对施工现场的桥梁桩基托换工程进行数值计算,重点分析桩基托换施工中新建承台及桩基承载力的变化情况,据此提出桩基托换施工质量的控制措施,保障桩基托换工程质量,为类似工程的顺利建设提供理论指导与参考。     

盖梁托换技术在高速公路桥梁改造中的应用

在工程中应用桥墩盖梁托换技术,可以解决新建项目下穿既有结构物存在的约束条件。新旧桥墩或盖梁设计、施工和监控需紧密配合,从新建盖梁预应力张拉、旧墩柱切割、施工监控数据的采集,均需保证新盖梁外包旧盖梁的安全可靠。凤凰山隧道工程起点立交匝道下穿广河高速公路,需切除广河高速公路右幅高架桥82#墩,并新建大跨门架墩替换既有82#桥墩。介绍了新建大跨门架墩的结构有限元分析、施工过程,切除原广河高速公路82#墩的墩柱并完成由四柱桥墩受力体系改变为双柱桥墩受力体系的转换和监测。     

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。     

深圳爱国路高架桥梁桩基托换工程设计

城市地下交通快速发展,地铁、隧道等地下构筑物下穿城市既有桥梁的情况常有发生。以深圳爱国路高架桥梁桩基托换工程为例,介绍桩基托换、顶升、监控及安全等方面设计要点。     

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。     

成都地铁3号线衣冠庙立交桥桩基托换设计

地铁线路与市政桥梁互相冲突不可避免,需要同时保证地铁建设与既有市政桥梁结构的安全。依托成都地铁3号线高新大道站衣冠庙立交桥桩基托换工程,在分析地铁车站设计结合桥梁桩基托换的设计难点、重点的基础上,依照地铁车站设计与桥梁托换结构一体设计的原则,提出"托换结构与车站围护结构、主体结构结合,主动与被动托换相结合"的方案。结果表明,立交桥桩基托换设计方案,在不中断桥梁上部通行,车站在其下采用明挖法施工的条件下可以保证桥梁的结构性能及施工安全。     

齐鲁黄河大桥约束体系及抗震计算

济南齐鲁黄河特大桥主桥为下承式系杆拱桥，长1 170 m，其中桥跨组合为95 m+280 m+420 m+280 m+95 m，主桥跨度420 m的网状吊杆系杆拱桥，建成后将成为同类桥型跨径世界第一。桥宽60.7 m，采用一级公路标准，双向八车道，主桥范围为公轨合建的桥梁形式，中间预留城市轨道交通空间，兼顾城市主干路功能。介绍其抗震约束体系及抗震计算。     

沈阳站改造工程基础托换变形监测分析

随着地下空间的开发和利用,针对某些保护建筑在施工中经常采用基础托换的方法.沈阳站改造初期工程新建旅客通道位于国家二级保护建筑的下方,为保证施工安全,在施工影响范围内开展了对周边建筑物和托换主体的沉降监测.监测方法科学、规范,监测数据准确,通过数据分析获得各个施工阶段各监测对象沉降和变形规律,为安全施工提供了及时准确的数据依据.监测成果具有一定的区域代表性,为类似工程的施工监测提供了经验.     

城市桥梁桩基托换设计关键技术

依托某高架桥梁桩基托换工程,从托换方式、旧承台与托换梁连接设计、顶升设计等桩基托换设计方面以及施工监控和风险源控制等方面,介绍了桥梁桩基托换设计的关键技术,并提出了将桩基托换、盾构施工和既有桥梁结构安全分析结合起来进行整体系统性分析研究的建议。     

基于快慢车辆主动换道特性的双车道元胞自动机模型研究

针对现实中车辆的主动换道的交通现象，在典型的对称双车道元胞自动机（STCA）模型的基础上，分别考虑快车和慢车不同的主动换道行为，建立了一种新的对称双车道元胞自动机模型，并对该模型进行了数值模拟。由于快慢车辆主动换道特性的引入，有效地抑制了2种慢车堵塞的形成，增加了混合交通流中间密度区域的流量。模拟结果显示，新模型中车流的相分离受慢车影响较小，符合Knospe提出的换道原则；局部密度区域的车辆换道率的增加使堵塞难以长时间存在，提高了道路的通行能力。     

深圳地铁大轴力桩基托换变形分析

通过深圳地铁五号线既有桥梁桩基主动托换顶升过程中的现场实测数据的分析,发现在桩基托换过程中,荷载级数与桩体变形存在近似的线性关系。结合顶升过程的实测数据,利用有限元软件MIDAS对顶升过程进行了模拟,模拟数据与实测数据基本相似。     

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。     

我国最大规模桥梁基础托换作业顺利完成

<正>连接北京中心城区与城市副中心的快速通道——北京广渠路东延道路工程,近日在北京地铁八通线的咽喉路段成功实施了轨道桥梁基础的五点同步托换作业,刷新了我国轨道桥梁基础托换的纪录。北京广渠路东延道路工程全长7.6 km,设计为双层行车系统,地面为景观道路,地下隧道分为双向6车道的快速路和综合管廊。受周边环境的限制,下层隧道有5处与正在运营的地铁八通线桥墩基础产生位置重合。     

火车站地下广场内桩基托换并盖挖法施工地铁车站关键技术

为保证重庆北站地铁车站施工过程中地面交通以及地下停车场的正常运行,提出火车站地下广场内桩基托换并盖挖法施工地铁车站技术:先采用桩基托换上部结构,然后以托板为基坑顶板进行盖挖施工地铁车站。既有桩基和结构的临时支撑以及托板与既有桩基、钢管柱的节点处理是工程的关键和难点:在桩基托换过程中,根据既有桩基上主梁数量设置H形临时支撑体系,并及时连接相邻临时立柱,形成整体;在托板与既有桩基节点处,凿除既有桩基基础部分混凝土,保留既有钢筋,长边方向底板部分纵筋从未凿除的桩体钻孔通过,短边纵筋绕行;钢管柱与托板节点施作时预留桩顶钢筋,将其伸入到托板中,连接成一个整体,一同灌注混凝土。现场监测最大变形为16.6 mm,说明本工程采用的桩基托换并盖挖施工技术合理可行。     

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。