城市地铁盾构近距离穿越桥梁、河流综合施工技术

北京地铁10号线国—双区间盾构段主要风险点为穿越双井北天桥、京秦铁路桥、通惠河及国贸桥群桩。根据各产权单位提出的因地铁施工引起各建(构)筑物的最大沉降标准要求,在盾构穿越风险点前,通过设置试验段和数值模拟计算,优化施工参数。穿越期间采取有效控制土仓压力、盾构机推进速度、螺旋输送机出土速度、调整注浆压力、加大注浆量和盾尾油脂用量、及时进行同步注浆和二次补浆等技术措施,确保了国—双区间盾构安全顺利地通过了各个风险点,各建(构)筑物沉降值均小于产权单位要求的最大沉降值。     

上软下硬地层中隧道施工对建筑物的沉降影响及预防措施研究

地铁交通建设在城市建设中占有重要地位,而地铁隧道不免要下穿城市已有建(构)筑物,此时如何控制上层建(构)筑物沉降便成了施工中需解决的首要问题。青岛地铁万年泉路站—李村站之间的隧道下穿多座沿街建筑,且隧道拱部以上为砂土体,含水丰富,下部为中风化岩体,处于上软下硬的特殊地层。以此为工程背景,模拟分析隧道开挖对地表建筑物沉降产生的不利影响,并结合现场地质环境及施工条件提出WSS超前注浆加固地层法,对其施工工序进行数值模拟。最终对比现场位移监测数据,证明该注浆法加固减沉的有效性,可为解决类似工程问题提供参考。     

MJS工法在城市轨道交通车站施工中的应用

相较于传统的旋喷工法,MJS工法较具有施工扰动小、土压力稳定、施工效果可靠等优点,可以进行垂直、倾斜和水平方向施工,在城市轨道交通领域使用广泛。佛山市轨道交通3号线桂城站换乘节点施工中,为了解决复杂周边环境下富水砂层加固效果不佳,土建施工容易引起涌水、涌沙,工程自身结构及周边建(构)筑物变形过大等问题,采用MJS工法,通过选择合理的桩径,水灰比、水泥浆压力、成桩误差、浆液流量、转速、水泥掺量等,实现了MJS高压旋喷桩芯样强度代表值均大于1.4 MPa,在富水砂层中达到了良好的止水效果。施工期间,周边建(构)筑物累计沉降最大值为3.24 mm,累计水平位移最大值为1.79 mm,均小于变形控制值,满足周边建(构)筑物的变形控制要求。     

城市轨道交通盾构同步注浆国内外现状及发展

同步注浆工艺作为盾构施工中的重要环节,其注浆效果对盾构掘进中的沉降控制与及时包裹管片起到重要作用。针对壁后同步注浆的作用进行分析,系统总结同步注浆浆液类型与要求,对比分析3种常用浆液优缺点,结合工程实际需求探讨浆液需求及发展方向。统计国内已建35个地铁盾构施工案例,分析地铁施工采用盾构机类型及管片尺寸,简要分析盾构隧道同步注浆中的热点问题并展开讨论。研究结果表明:浆液种类需根据地层条件进行选取,国内盾构隧道施工过程同步注浆采用单液浆(惰性浆液、可硬性浆液)较多,盾构隧道施工同步注浆双液浆开始逐渐推广,国外盾构隧道施工同步注浆已逐渐向双液浆转变;壁后注浆准确探测与评价对于注浆效果的反馈与地层变形敏感地区至关重要,相关研究有待进一步加强;在含水量大于30%的地层、渗透性极高地层、软弱不均地层且周围近距离穿越建(构)筑物,对沉降控制要求较高的工程中,建议采用双液浆同步注浆施工或辅以克泥效特殊浆液进行施工。     

建(构)筑物下盾构掘进施工隆沉控制

研究目的:目前国家和地方还没有盾构穿越建(构)筑物的隆沉控制标准,以及在盾构推进施工过程中地表隆沉多少才不会影响建(构)筑物的正常使用。在软土层地质条件下根据盾构机设备和施工参数的技术要求,研究新型同步注浆浆液配合比、初凝时间、注入量以及二次双液浆注配合比注入量。分析研究推进过程中盾构机为中心的不同位置的隆沉。研究结论:在室内理论配合比的基础上,结合施工现场操作和使用,确定了满足施工技术要求的准厚浆配合比,根据现场地面监测数据每环注入3.75 m3准厚浆和1.2 m3双液浆,能控制地面沉降在10 mm内。根据现场监测数据显示,管片刚拖出盾尾时地面变化值最大,同步注浆量要足,二次注浆能有效控制后期沉降。建(构)筑物隆沉在-16～+4 mm范围基本没有影响。     

地铁大断面停车渡线区间下穿人行天桥施工技术

地铁作为现代大城市公共交通的骨干,位于城市繁华地段,修建时需要下穿建(构)筑物,保证既有建(构)筑物的安全是施工的重点。本文以北京地铁某区间停车线段为例,阐述了大断面地铁区间停车线渡线下穿人行天桥施工技术,此停车线断面为14 m×11 m,且正好位于人行天桥桥桩下方,人行天桥对变形要求高;施工中采取了对地层进行深孔注浆,对人行天桥梁体进行支顶,对桥桩基础底进行加固等施工措施。施工实践表明,该方法能够较好地控制拱顶沉降和地层变形,并能够降低人行天桥变形风险,保证了天桥的正常使用。     

北京地铁10号线国贸站洞内桩施工技术

国贸站位于CBD中心区,其上管线密布,路上车水马龙,周围高楼林立,施工环境极其复杂。其结构不得不与既有市政桥梁、市政管线、城市建(构)筑物邻近通过。洞桩法为目前比较成功的暗挖工法,能够有效限制地层变形,在诸多暗挖工法中。能够较好地适应本站苛刻的工程环境控制的要求。介绍洞内钻孔桩施工的工艺流程及施工中遇到问题的处理办法。     

北京地铁10号线团结湖站洞桩法交叉部位扣拱施工技术

地下结构工程洞桩法施工是一种新型工法,特别对于近接建(构)筑物的复杂环境中控制地层变形,保障市政道路、地中管线设施安全具有明显优势。以北京地铁10号线团结湖站为例,重点介绍交叉部位双向扣拱施工的方案选定、立体交叉结构的受力分析、技术组织措施的优化完善及实施应用,形成了交叉部位双向扣拱技术,拓宽了洞桩法的应用范围。     

地铁施工周边环境安全保护方案探讨

地铁工程的施工,会对邻近建(构)筑物的安全产生不同程度的危害。通过在建工程实例,介绍了隔断法和注浆加固法在隧道穿越建(构)筑物基础时的应用及施工技术措施,并总结其适用条件,希望对类似工程的设计和施工提供一定的借鉴作用。     

柱洞法在北京地铁车站工程施工中的应用

以北京地铁15号线学院路站为研究背景,通过查阅资料、咨询专家并进行数值模拟等手段,确立了对导洞内土体进行深孔劈裂注浆措施,加固土体并形成隔水层,取代了传统的地面降水,节约了场地,消除了因降水造成地层水土流失而引起周边建(构)筑物的不均匀沉降,也避免了城市地下水资源浪费。将原来柱洞法的6导洞改为8导洞,钻孔灌注桩改为人工挖孔桩,并对车站结构施工工序进行了优化。工程实践表明,修改后的施工方案缩短了工期,提高了施工效率,效益较好。     

粉质黏土层大直径泥水盾构掘进地层扰动分析

针对盾构机在粉质黏土层中推进引起的地层扰动进行分析尤为重要。以新建京张高铁JZSG-1标段清华园隧道2号～1号盾构区间为例,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,研究大直径泥水平衡盾构隧道穿越粉质黏土层引起的地层扰动,得到土体横向水平位移及地表沉降的变化规律。需对横向1.5D范围内地表及建(构)筑物进行地层加固、加强监控量测;在盾构掘进过程中,应根据沉降数据实时调整盾构掘进参数及加固方案,以期更好地控制地表沉降。针对掌子面释放系数和注浆层软化模量进行参数分析数值计算,提出地表沉降的有效控制方法,在条件允许情况下适当提早管片的拼装及适当加快注浆层的硬化速度,可有效控制地表沉降。     

新疆地铁一号线王家梁站洞桩法施工数值模拟研究

以新疆地铁一号线王家梁站为工程背景,通过CAD-Rhinocero-Kubrix方式建立计算模型,应用Flac3D软件模拟洞桩法施工,对地层位移变化等进行研究,并优化导洞施工方案。分析表明:导洞开挖与扣拱施工是引起地表沉降的两个主要阶段,二者引起地表沉降比例高达近90%,导洞与车站拱顶超前注浆加固非常有必要;已有现场测量数据与数值计算结果吻合度较高,验证了模拟结果的正确性,基于此对后续施工引起地表沉降值做出预测;洞桩法施工对周围地层造成多次扰动,但扰动范围较小,中柱是主要的受力结构,施工中应重点监测;通过对比分析,确立了先中后边、先上后下的最优导洞开挖方案。     

大型基坑围护结构组合与匹配应用的探讨

介绍南京市九华山隧道的基坑围护施工技术。该隧道位于龙蟠中路地段的基坑较复杂,主要表现在地质情况多变、地下管线密集、紧邻周围建(构)筑物。该工程针对基坑周围环境的特点,对不同地段采用了钻孔灌注桩、深搅桩、旋喷桩、喷锚护坡深基坑支护方式;同时,采用压密注浆、桩背后双液注浆止水帷幕、深井降水等多种辅助技术措施,确保深基坑施工顺利完成和周边建(构)筑物的安全。     

相邻两座小净距大跨度多孔框架涵下穿铁路顶进施工技术

下穿已有建(构)筑物施工是目前城市河道及道路改造工程中面临的重要难题之一,施工工艺不当极易造成已有建(构)筑物的开裂、失稳,甚至坍塌等事故的发生。针对这一难题,结合怀柔小泉河分洪渠工程改造项目中两座相邻6.3 m净距的多孔框架涵下穿既有铁路的顶进施工实例,通过采取三桩施工、路基注浆、线路加固、路基加固等有效措施,使顶进过程中铁路路基的沉降控制在规定范围内,确保了施工的安全。该小净距大跨度框架涵下穿铁路的顶进施工,其成功经验可为类似工程提供参考。     

既有基础螺旋桩顶升纠偏机理透明土试验

既有建(构)筑物基础纠偏与加固技术是建(构)筑物倾斜纠正的重要有效手段之一,也是现代建筑技术中的一个重要分支,对古建筑保护等具有重要意义。为研究既有基础环境下螺旋桩沉桩过程中的挤土效应,探讨顶升法纠偏过程中的既有基础下部土体位移场、基础变形、作用机理以及纠偏效果,基于透明土材料与PIV图像处理技术,开展螺旋桩顶升纠偏既有基础的模型试验。研究结果表明,沉桩过程中主要表现为无基础一侧的桩侧土体的位移,土体扰动最大影响范围可达11倍桩径;既有独立基础下土体位移相对较小;纠偏过程中基础下土体大致呈以基础中心为圆心的圆弧状运动趋势,运动方向与基础纠偏转动方向相同,沿深度方向对土体的最大影响范围在0.57倍基础宽度左右;纠偏过程中各监测点位移随倾角基本上呈线性变化,顶升侧最终达到了约2.9 mm的竖直位移量,约为设计顶升量的50%。利用透明土材料与PIV图像处理技术进行试验,可以对具体既有建(构)筑基础纠偏加固现场设计与施工提供参考依据。     

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。     

卵石流塑地层盾构下穿铁路框架桥加固技术与变形控制研究

针对卵石流塑地层盾构隧道下穿施工诱发地表及其地表建(构)物变形过大等问题,以长沙轨道交通3号线盾构隧道下穿京广铁路框架桥为背景,提出"袖阀管注浆加固"与"深层二次注浆"技术,并通过数值计算分析了盾构掘进过程对京广铁路框架桥的影响,探讨地层加固前后盾构下穿地表变形情况以及铁路框架桥的稳定性。研究结果表明:未采取地层加固措施盾构下穿京广铁路框架桥围岩及地表变形较大,地表沉降量高达35.13 mm,组成框架桥的9个箱涵之间不均匀变形较大,最大沉降量发生在先行施工隧道上部,轨道变形最大值为6.18 mm,远大于规范要求,采取地层加固措施后,地表沉降得到有效控制,框架桥不均匀沉降相对于未加固工况,差异沉降减小约48.1%,保证了铁路运营安全。     

新建地下通道时下方地铁隧道保护方案研究

研究目的:为研究新建的地下通道卸载施工时下方既有地铁盾构隧道保护技术的可行性及其应用效果,结合某地下空间项目中地下通道方案研究阶段提出的两种保护措施,采用有限元数值模拟分析的方式对保护效果进行分析,并对推荐的实施方案与实际施工的监测数据进行对比。研究结论:(1)对下方既有隧道周边地层搅拌桩加固,然后再进行基坑抽条开挖的方法施工地下通道,理论上能够减小下方隧道的隆起变形,但是减小的程度不大;(2)对既有隧道周边进行地层加固施工,极易引起下方隧道水平收敛变形增大;(3)管幕+抗拔桩保护、地下通道采用预制箱涵顶进施工的方案,对隧道周边地层扰动小,可以减少隧道顶部卸荷量,并缩短施工周期,对控制下方隧道隆起和收敛变形效果显著;(4)推荐方案可应用于对周边建(构)筑物变形控制要求高的地下通道或隧道类工程的施工。     

北京地铁10号线光华路站桩基础控制地表沉降

以北京地铁10号线光华路站为工程背景,根据车站中洞标准断面设计图和工程地质情况,采用有限元软件ANSYS建立其三维仿真计算模型,进行洞桩法施工过程中桩基础结构受力、周围地层土体的应力、位移变化以及地表沉降研究。结果表明:在地铁车站洞桩法整个施工阶段引起的地表沉降累计为14.8 mm,说明合格的桩基础可以将地表沉降量控制在小于30 mm规范要求之内;上部拱部土体开挖阶段引起的地表沉降量为6.7 mm,占地表沉降总量的45.0%,说明拱部开挖是整个施工过程的关键环节;施工过程中要加强拱顶超前管棚的等级和及时性,采取有效措施对拱部地层进行预加固或预支护处理,有效控制地表沉降和保证施工安全。     

盾构隧道下穿既有桥梁动态监测技术研究

0引言在城市地下道路建设工程中,盾构法施工技术以其施工速度快、机械化程度高、对周围环境影响小等优势得到越来越广泛的应用。但是由于地质条件和施工工艺限制,盾构推进过程对周围土体的扰动必然引起临近建(构)筑物桩基的侧向应力和附加变形,增大桩基沉降,降低桩基承载力,严重时会影响建(构)