复合锚杆桩保护桥梁基础技术综述

基于北京地铁10号线国贸站换乘通道的工程风险专项设计和工程实施,对复合锚杆桩工艺用于桥梁基础保护的首次成功实例进行介绍。实践证明,在临近既有桥梁、建筑等基础进行新建地下工程施工时,采用该工法能够具有针对性地保护既有建构筑物基础,减小并控制沉降。     

复合锚杆桩在大跨地下通道穿越桥桩中的应用

北京CBD地区银泰-航华地下过街通道主通道(以下简称主通道)穿越既有国贸桥南段,主通道的施工不可避免地会对邻近既有桥梁桩基产生扰动.为保证既有桥梁结构的正常使用和结构安全,对影响范围的国贸桥桩采取复合锚杆桩的保护措施,从而严格控制主通道施工引起桥梁结构的附加沉降.通过计算分析主通道的施工对既有国贸桥桥桩的影响,并结合主通道施工的实际监测资料,表明采用复合锚杆桩加固国贸桥桩基的措施是安全可靠的.     

复合锚杆桩施工技术在桥体保护中的应用研究

在地铁施工中,经常会遇到既有建(构)筑物及地下管线等重大风险源。针对北京地铁暗挖隧道区间下穿立交桥群防护设计要求,介绍了复合锚杆桩施工设计和施工工艺,结合洞内配套加强措施对复合锚杆桩桥梁基础的保护作用及沉降控制进行了探讨研究,并在实施过程中进行了相关的动态性应用研究。该工艺方法作为隧道穿越既有建筑物的专项技术其应用效果明显,是一种直接、有效的施工技术手段。     

北京地铁10号线国贸站换乘通道暗挖施工技术

北京地铁10号线国贸站至1号线国贸站换乘通道主洞长为97.566 m,支洞长63.282 m;支洞步梯段从大北窑桥DB134、DB135号桥墩及DB142号桥台基础间穿过,采用"复合锚杆桩"对既有桥梁(短)桩基础进行加固后开挖。两支洞分叉处北侧为紧急疏散通道开口处,减小此处暗挖施工时群洞效应的影响是安全控制的关键。疏散通道及支洞挑高段最大坡角达35°,开挖安全控制是工程的重点。介绍国贸站换乘通道暗挖施工技术。     

新建桥运营状态下对邻近高铁桥基础水平变形的影响分析

临近既有高铁桥梁新建与之并行的桥梁,新建大跨度桥桩基础将荷载作用传递至较深的土体中,并引起既有桥桩基础的附加变形.运用ABAQUS有限元法,采用Mohr-Coulomb弹塑性模型,选取新建桥运营状态下的荷载作用,研究对既有桥桩基础横桥向附加水平变形的影响.研究结果表明:新建桥荷载作用会使桩在横桥向产生转动和局部弯曲并产生附加应力;由于承台的约束作用,群桩在桩顶变形较统一,而在桩底有较大差异;在横桥向变形方面,既有桥前排桩对中后排桩有着明显的遮挡效应;适当增加新旧桥中心距可以减小新建桥对既有桥横桥向附加水平变形的影响;增加新桥桩长可以减小新建桥对既有桥横桥向附加水平变形的影响,但应避免出现较大反向变形的情况.利用有限元方法根据具体工程要求,可以对工程选址提供指导意见.     

地铁暗挖隧道下穿既有桥梁异形板施工技术

为了确保地铁暗挖隧道下穿施工期间桥梁结构安全,控制异形板裂缝发育和桥桩沉降,通过在地面采用桩基托换及顶升、复合锚杆桩隔离加固,在洞内采用减小开挖步距、增设临时仰拱等多种手段相结合的综合施工技术,并经过强化施工过程控制,严格落实设计意图,圆满地实现了既定目标,顺利完成了穿越施工。     

路堤荷载下长短桩加固黄土地基影响因素的分析

黄土高原地区,有关路堤荷载下长短桩复合地基工作特性的研究较少,相关经验也较为缺乏。为更好地了解这种复合地基的桩土共同作用状况,结合实际工程,运用MIDAS/GTS有限元软件,分析桩长、桩间距和下卧层刚度对复合地基工作性状的影响。研究结果表明:在一定范围内,桩长和下卧层刚度的增加、桩间距的减小均能起到减小沉降的作用;由于负摩阻力的存在,长短桩的桩身应力最大值出现在桩顶以下一定深度处,当长桩为18 m,短桩为8 m时,长桩桩身应力最大达1 831.7 kPa;长(短)桩的桩身应力随短(长)桩长度的增加而减小;长桩桩土应力比随长桩长度、桩间距和下卧层刚度的增加呈先增加后稳定的趋势;短桩桩土应力比随短桩长度的增加而增加,随桩间距的增加而减小,随下卧层刚度的增加则呈先增加后稳定的趋势。因此,长短桩复合地基应在满足沉降及承载力要求的前提下,选取最经济的桩长、桩间距并使长桩桩端尽量支撑在较坚硬的持力层上。本文研究成果对长短桩复合地基的设计和施工均有一定的参考价值。     

桩筏U形结构在新建铁路路基并行既有高铁桥梁时的应用

某铁路枢纽内新建铁路工程,由于平面条件受限,以路堤形式并行既有高速铁路桥梁通过。为减小新建路基工程建设引起既有客运专线桥梁沉降变形,保证运营安全,经技术比较,采用桩筏U形结构。运用Plaxis软件建立数值分析模型,对基坑开挖、桩筏U形结构的施工过程进行数值模拟分析:基坑开挖及桩筏U形结构施工引起桥梁的隆起和下沉变形分别为1 mm、3 mm,两项变形叠加累计沉降2 mm,满足规范要求。     

急转弯盾构隧道近穿既有桥梁影响研究

为探究大曲率盾构隧道在急转弯过程中对邻近桥梁的影响,以上海某急转弯隧道穿越桥梁工程为背景,基于Midas数值模拟软件,建立急转弯隧道近穿桥梁三维数值模型,分析急转弯隧道施工对桥梁桩基的影响,并结合现场施工方案,分析所采用地层加固措施对减小桥梁沉降变形控制效果,主要结论如下：(1)受盾构隧道近穿既有桥梁影响,地表沉降槽宽度为3.44D(D为隧道直径);在盾构穿越桥梁时对地层扰动最大,地表累计沉降量占最大沉降量的90%。(2)盾构近接既有桥梁,桩身变形主要以Y向(纵向)变形为主,在盾构穿越桥梁时,桩身倾斜变形量最大。(3)采用MJS工法对土体进行加固之后,地表沉降量、桥梁桩基水平位移量大幅降低,从数值模拟结果看,桥梁沉降变形减小38%,隧道结构上浮量减小79.5%。     

软土地区新建城市轨道交通线路路基对邻近既有线路路基水平变形的影响分析

依托东部沿海软土地区某城市轨道交通路基帮宽工程,利用同济大学L-30土工离心机进行土工离心模型试验,研究既有CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)复合地基路基在邻近堆载作用下土体和桩体的水平变形规律。利用有限元数值模拟方法,研究既有路基和新建路基的不同加固形式对既有路基水平变形规律的影响。研究表明:在邻近堆载的作用下,软土地区城市轨道交通线路路基坡脚外2 m土柱的水平变形呈现"弓"型变化规律,随埋深增加,水平变形先增大后减小;路基CFG桩复合地基中的CFG桩的水平变形呈现漏斗型变化规律,桩顶水平位移最大,随埋深的增加,水平变形逐渐减小;新建路基中桩基的存在,可有效减小既有路基的水平位移;在CFG桩桩顶增加筏板,能将CFG桩的水平变形规律由漏斗型改变为"弓"型,同时减小桩体的最大水平变形。     

复合锚杆桩加固桥梁桩基方案分析

以北京地铁14 号线区间隧道穿越丰北桥为例, 在采用 FLAC3D 软件进行数值模拟计算的基础上,结合对 桥梁沉降观测数据的分析,对复合锚杆桩加固丰北桥桩基 的方案进行优化。实际施工后沉降观测数据表明,优化后 的加固方案较好地控制了桥梁桩基的沉降,可满足桥梁基 础沉降的控制技术指标,为后续类似工程提供参考。     

复合锚杆桩施工成本分析

复合锚杆桩是利用锚杆技术及其机理而衍生出的一种新的基础加固技术，以其工艺简单、加固效果好、经济合理等特点，被广泛应用在市政工程中。但在工程造价管理上，尚无相应定额可直接套用．个别项目简单地借用“锚杆”子目，价格与实际相差甚远。为此，此文以北京地铁十号线国贸站桥桩保护采用的复合锚杆桩施工为例，对复合锚杆桩的工艺流程、成本构成和价格水平作简要分析。以期为同类工程的施工及工程造价的确定提供参考。     

复合支护体系中土钉的受力特点

结合郑州一基坑工程项目,利用分布式光纤应变传感技术监测基坑开挖过程中及开挖后排桩预应力锚杆复合土钉支护体系中土钉的轴力。在试验基础上,利用ABAQUS有限元分析软件建立排桩预应力锚杆复合土钉支护体系的三维基坑开挖模型,研究土钉在复合支护体系中的作用。结果表明,这种复合支护体系中土钉和预应力锚杆能很好地协同工作,充分发挥二者锚固和支护的作用。排桩能有效降低土钉的轴力,显著改善预应力锚杆复合土钉支护结构的整体受力状态。     

隔离桩施工对邻近铁路桥墩位移影响分析

地铁盾构近距离穿越既有桥梁时可采取隔离桩作为地基加固措施,但当隔离桩距离既有桥梁较近时,需分析隔离桩施工对既有桥梁结构的影响。以南京某城际铁路高架桥为研究对象,采用数值模拟和现场监测分析了隔离桩(钻孔灌注桩)施工对铁路桥墩的影响。研究表明:隔离桩钻孔引起铁路桥墩上浮,隔离桩浇筑引起铁路桥墩下沉,隔离桩施工最终导致铁路桥墩下沉;隔离桩施工过程中,铁路桥墩向加固区轻微偏移,最终水平位移较小,在可控范围内;在南京地区采用施一隔五的施工顺序进行钻孔灌注桩施工时,对铁路桥墩的位移影响较小,也在可控范围内。     

山区高速铁路路基陡边坡绿色防护试验研究

研究目的:在铁路工程建设中,对于陡路基边坡,如坡率陡于1∶1的,难以有较好的绿色防护形式。针对山区高速铁路路基陡边坡的绿色防护难题,设计了预加固桩前框架锚杆内基材植生(生态袋)和复合式锚索墙基材植生(生态袋)两种新型的路基边坡支护结构,并开展了现场的原位试验研究,验证其适用性。研究结论:(1)预加固桩前框架锚杆内基材植生边坡深层变形从桩顶部向下逐渐减小,桩顶最大变形小于35 mm;(2)桩前框架锚杆受力约为设计值的1/5～1/7,预加固桩的土拱效应明显,大大减小了桩前框架锚杆受力;(3)复合锚索墙锚索锚固力约为设计值的1/2,锚索墙后深层位移小于35 mm;(4)两种新型路基边坡结构都是稳定的,路基边坡改进的厚层基材(生态袋)绿色生态防护效果好,植物成活率超过90%,植物覆盖率大于85%,实现了坡率1∶0.5陡路基边坡的全坡面绿色防护;(5)本研究成果可为路基陡边坡绿化防护提供参考。     

不同隔离措施在阻隔盾构施工引起地层变形试验研究

以京张高铁清华园大直径泥水盾构隧道工程为背景,重点探究盾构掘进过程中竖向隔离措施对于地层变形传播的阻隔特征。实测3种竖向隔离结构包括钻孔灌注桩、复合锚杆桩及门型墩的位移及其影响下的地层变形,同时提出衡量隔离措施对地层变形阻隔程度的判别指标,依据此指标发现,门型墩的隔离效果最优、钻孔灌注桩的隔离效果次之、复合锚杆桩的隔离效果最差,但三者的隔离效果的差别并不很明显。同时采用数值方法对隔离措施的隔离效应进行模拟,得出同样类似的结论。本文的研究可以为类似工程中隔离措施的选择提供借鉴,考虑到经济的适用性要求,一般采用复合锚杆桩足以阻隔变形。     

桩板结构路基沉降计算方法及对既有桩基侧摩阻力的影响

基于Boussinesq理论推导了桩板结构路基沉降计算解析解,采用佐藤悟双折线模型构建了既有桩基荷载传递函数,分析了荷载传递函数对既有高速铁路桥梁桩基侧摩阻力的影响。以桩板结构路基下穿高速铁路桥梁工程为例,分别采用理论方法和FLAC 3D数值计算得到了桩板结构路基沉降变形规律和既有桥梁桩基侧摩阻力分布特点。将解析解与数值计算结果进行对比,二者接近,说明本文提出的桩板结构路基沉降计算解析解和桩基荷载传递函数可行。     

应用锚杆静压桩处理既有线立交框架桥软土地基技术

在既有铁路线下修建公铁立交框架桥时需对软土地基进行处理。文章重点介绍采用锚杆静压桩进行软土地基处理的总体设计、施工方法和经验总结。     

锚杆静压桩终压标准及关键施工工艺探讨

通过锚杆静压桩在一既有房屋地基加固处理中的应用,分析锚杆静压桩施工过程中压桩力与土层性质的关系,探讨实际工程中确定静压桩终压标准的方法,分析锚杆静压桩施工中的关键技术。研究结果表明:由于桩周重塑区的强度会随着超孔隙水压力的消散而恢复,黏性土层中静压桩的极限承载力会得到提高,最终高于其终压力。砂性土层中由于砂土颗粒在荷载作用下重新排列,其极限承载力会低于其终压力。故在工程施工前,应参考土层性质,采用试桩法制定合适的终压标准。     

基于ANSYS模拟的CFG短桩复合地基性状研究

结合工程实例,采用ANSYS有限元软件对CFG短桩复合地基性状进行研究,分析了桩土模量、桩长、置换率、褥垫层厚度等因素对CFG短桩复合地基的影响,并结合地基处理后持力层的地基承载力以及工程完工后建筑物的最终沉降量等情况,对比其它地基处理技术,总结了CFG短桩复合地基的优点,为工程设计与施工提供经验和参考.