地铁区间隧道下穿既有桥梁的桩基托换

地铁区间一般沿城市交通干道敷设,由于线站位的布置受地面环境的制约,有时不可避免地要穿越市政桥梁,桥梁桩基础有可能侵入地铁线路区间隧道,而对于侵入地铁线路空间的桩基必须进行托换截除。以西安地铁1号线三桥站——皂河站工程为例,通过桩基托换的设计方案比较,认为采用明挖基坑托换方案最佳。还介绍桩基托换施工设计的主要技术细节。     

大轴力桩基托换技术研究

深圳地铁一期工程国贸-老街区间单洞双层隧道直接穿过百货广场裙楼下6根桩基,需要进行桩基托换,该桩基托换工程中桩的最大轴力达1 8 000 kN,是目前国内外托换建筑层数最多、单桩托换轴力最大的工程.项目通过模型试验研究,提出了采用“企口 锚筋 预应力“的接头型式作为大轴力桩基托换的梁-柱接头连接方式,并用1:2模型试验验证了该种接头的可靠性.通过1:4整体模型试验,研究了大轴力桩基主动托换过程中托换荷载在托换结构中的分配关系及截桩过程中荷载的转换规律,并据以制定主动托换施工工艺和施工参数.同时建立自动实时监测系统,实施信息化施工.     

桩基托换技术在广州地铁工程中的应用

以广州地铁某盾构隧道穿越桥梁时桩基托换工程为例,详细介绍了既有桥梁桩基托换施工方法、顶升工法、施工监测等技术应用情况,为在复杂施工环境和复杂地质条件下,进行既有桥梁桩基托换提供技术参考。     

基于双层永久衬砌结构的桩基托换施工力学行为研究

以西安地铁1号线矿山法区间下穿太平河桥工程为背景,运用有限元方法分析研究基于双层永久衬砌结构的桩基托换体系的施工力学行为,并论证超前注浆预加固地层的效果。研究结果表明:基于双层永久衬砌结构的桥梁桩基托换体系安全可靠、环境影响小,可为后续类似桩基托换提供宝贵的借鉴和参考;桥桩托换段桩基出露施工环节对桥跨结构的沉降变形影响较大,是衬砌结构洞内托换群桩基础的关键工序,故施工过程中应予以重点关注;基于双层永久衬砌结构的桥梁桩基托换体系在完成承载体系的有效转换后托拱结构节点处产生明显的应力集中现象,因此应适当加厚桩基托换节点处结构厚度并增加配筋量以满足结构安全要求;桩基托换施工过程中桩基开挖暴露长度愈短,托换体系施工引起的桥跨结构沉降变形及桩基托换节点区域主应力值愈小;洞内预注浆加固能够显著降低桥跨结构沉降变形及托拱结构受力,从而确保隧道修建时桥梁结构的安全性。     

大轴力桩基托换监测分析

深圳市地铁一期工程百货广场大轴力桩基托换采用梁托换柱的结构型式,托换结构由托换大梁和两根支撑大梁的托换新桩组成,用主动托换方式,在托换大梁和新桩之间安装千斤顶,分级施加主动力。在托换的整个过程中对托换结构进行实时监测,通过反馈监测信息随时掌握托换结构和原建筑物的变形及受力状况,指导安全施工。分别用不同的测试仪测试原建筑物的沉降、梁板附加应力、梁柱接头的滑移,分析梁板附加应力、主动托换力的分配及荷载的转移规律,以及大梁的受力和变形状态。在托换新桩的桩顶垂直于梁轴线方向安装2个位移计,推测桩的沉降及大梁的偏转状况。将所有传感器集成一个自动测试系统,按照制定的监测控制标准,实施自动监测和安全控制。经过对第一根桩的全过程跟踪监测分析表明:托换结构和建筑物的变形及受力控制都在安全标准范围内;主动托换力保持在40%P时进行截桩,可使得托换前后柱的轴力变化和梁柱接头下沉达到最小。     

广州地铁一号线桩基托换施工技术

介绍运营中的广州地铁一号线桩基托换过程中,车站地板下托换梁工作隧道及套拱隧道开挖设计方法、施工及安全措施,托换梁顶升及断桩控制技术.     

饱和黄土区地铁隧道穿越桥梁桩基托换技术研究

在城市轨道交通中,地下工程往往需要穿越上部建筑物,为了保证建筑物安全正常使用,托换技术已成为解决城市建设施工的一种有效方法。在饱和黄土地区,由于黄土特殊的工程性质,桩基托换工程实例相对较少。以兰州市轨道交通1号线地铁隧道下穿既有市政桥梁为工程背景,详细介绍桩基托换设计方案,并建立三维有限元模型,进行数值分析。研究隧道开挖和切桩过程中地表沉降、桩基沉降和托换桩基受力机制,验证托换方案的可行性。研究结果表明:地表最大沉降为10.5 mm,桩基最大沉降量为9.7 mm,相邻桩基沉降差最大值为2.2 mm,满足相关规范要求。托换后桩底轴力为1 143.9 k N,小于单桩设计承载力4 739 k N,在初始阶段、新增承台及桩基、切除左右隧道内桩基及最后阶段衬砌左右隧道,托换桩基承载力均满足要求。     

地铁区间隧道下穿桥梁大轴力桩基托换设计与施工

西安北客站至机场城际轨道项目全长27.33 km,其中机场站站后折返线区间隧道长256.45 m,该段暗挖隧道下穿机场T3A航站楼主线桥桩基,采用桩基托换处理。被托换的既有桥梁部为异型钢筋混凝土连续箱梁,受力复杂,结构变形敏感;桥面最大宽度35 m,桥墩墩底轴力近13 000 k N;新建托换梁跨度大于20 m,采用预应力混凝土结构,如此大跨度、大轴力的桩基托换工程实例很少。以T3A航站楼桥梁大轴力桩基托换设计为依托,通过对托换方案、关键连接节点、荷载转移机理的分析、研究,详细介绍大轴力桩基托换思路、托换梁设计、托换体系转换,给出托换关键节点的施工方案及监测技术要求,可为类似工程提供借鉴。     

北京地铁10号线黄庄站—科南路站桩基托换施工技术

介绍北京地铁10号线黄庄站—科南路站区间隧道施工中桩基托换以先加固后托换、先"稳住"后"解体"为设计思路,采取地表支托加固和洞内加固处理相结合的施工方案。针对地铁隧道工程桩基托换的特殊性、设计方法和施工经验进行探索和总结。现场监控量测表明:桩基累计最大沉降为8.47mm,最大差异沉降为2.91m,帽梁未出现开裂,桩基托换是成功的。     

桩基托换监控量测技术的应用

随着城市地下构筑物建设日益增多,既有建筑的桩基础严重影响到了城市地下空间的开发,桩基托换技术随之得到广泛应用。桩基托换是信息化施工程度较高的一种工程,通过对托换过程中各监测项目的综合研究,总结出桩基托换工程监测的实施技术,包括监测项目、监测方法、监测数据的分析处理等。通过对监测数据及时进行分析,可得知被托换桩的沉降情况、托换梁的变形情况、被托换桩及相邻桩及梁板的受力变化情况、梁柱结合部分的受力情况,依据监测数据的分析结果,及时对千斤顶的顶升操作进行调整,做到信息化施工,确保建筑物及托换结构的安全。     

昆山南站站房改造工程对既有高铁桥梁安全影响分析

结合昆山南高架站站房改造工程,通过ABAQUS软件建立有限元实体分析模型,研究新建结构物对邻近高铁桥梁桥墩、基础承载力、变形的影响。通过数值分析,得出以下结论:(1)昆山南站新增建筑结构建成后,既有高铁桥墩墩身承载力、局部应力仍满足规范要求;(2)新建桩基从施工到上部荷载加载过程中,对邻近高铁桥既有桩基的摩阻力、剪力和弯矩影响不大,对桩身轴力,上部荷载加载后则有明显增加。桥墩发生向新增建筑区域倾倒的变形趋势,但桥墩墩顶水平位移和竖向沉降的变化值不大于控制限值1 mm;(3)水泥搅拌桩对地基有加固作用,但其施工时会对桥梁桩基产生不利影响,应保证搅拌桩与桥墩桩基有一定安全距离。     

地铁施工近邻桥基加固效果三维数值分析

结合北京地铁10号线国贸站西北风道施工对邻近桥基影响的工程问题,针对拟定的不同桥基加固方案, 在对施工过程进行三维动态数值模拟的同时,重点分析了施工过程中桥基的变形和受力性态以及桩土相互作用机理,并将部分计算结果与量测结果进行了比较。研究表明,桩基托换能够有效地减少施工期间桥基的沉降, 桥基沉降能够满足其控制标准要求;通过支撑减载以及在短桩底部进行局部注浆加固不能明显减少施工造成的桥基沉降。其研究成果能够为该工程与类似工程施工提供指导和参考作用。     

超临界桥桩基施工对既有隧道影响数值与实测分析

某新建立交桥多次跨越地铁盾构区间隧道,其桩基基础工程离盾构隧道结构较近,属于近接施工。在新建立交桩基施工过程中,由于钻孔扰动、施工荷载等因素会引起地层产生移动和变形,导致附存于地层中的区间隧道结构随之发生移动和变形。通过数值模拟,分析桥梁桩基施工对隧道结构的内力及位移影响,进一步对桥梁设计及施工方案进行优化,以减小近接施工的影响,规避一定量风险。通过数值模拟软件Midas/GTS计算得出的管片位移、盾构隧道拱顶最大沉降变形与径向收敛变形均未超过控制标准,其模拟计算结果与现场监测数据基本相符。     

深圳地铁3号线广深铁路桥梁桩基托换设计

研究目的:随国内城市和地铁建设发展,地铁与既有交通桥梁交叉干扰不可避免,发展地铁建设与保证既有交通桥梁安全问题的矛盾日趋明显。本文结合深圳地铁3号线红岭站～老街站区间隧道穿越广深高速铁路桥梁桩基托换工程,详细介绍铁路连续梁和连续刚构桥梁桩基托换主要设计难点、要点和施工监测及线形调整设计等,为在复杂施工环境和复杂地质条件下,进行既有铁路桥梁的桩基托换提供一定的借鉴参考。研究结论:根据桩基托换工程主要设计重、难点,采取针对性加强措施,在设计和施工过程中做好信息化管理和系统控制工作,可以保证桩基托换工程的顺利实施和托换桥梁的结构安全。     

浅埋暗挖隧道内桩基主动托换技术方案可靠性研究

为了验证深圳地铁老街站东端站台扩建工程桩基主动托换方案的可靠性,保证隧道施工以及施工过程中隧道上部建筑物的安全,采用大型非线形数值分析软件ABAQUS,对桩基主动托换前后以及各个托换工序进行仿真模拟,计算得到了各工序沉降分布云图、结构各关键点的沉降时程曲线。结果表明既有施工方案是安全可行的。     

国铁站房深大基础上跨对地铁隧道变形的影响研究

为探明深大基础上跨地铁隧道施工对地铁隧道的影响,开展基坑上跨隧道施工过程的数值模拟分析及现场测试,结果表明:一方面站房荷载能够通过转换梁与桩基础有效地传递到隧道下方基础持力层处,同时桩基础的存在一定程度上约束了隧道变形;另一方面地层加固及分步开挖施作,能够有效减小隧道区域地层应力的释放与坑底隆起,保证地铁隧道运营安全。研究结果对类似工程有一定的参考价值。