软土地区轨道交通桥梁下方灌注桩小净距施工影响

[目的]我国沿海软土地区灌注桩与运营轨道交通桥梁、桥墩间小净距的施工影响正成为制约城市轨道交通规划与建设的又一瓶颈因素,因此有必要研究小净距钻孔灌注桩施工对周围地层和桥墩的变形影响。[方法]以浙江某城市道路桩板结构形式下穿轨道交通桥梁在建工程为例,通过设计土体侧向变形监测试验和搭建既有桥梁、桥墩的位移智能监测系统,分析了深厚软土区地层与测斜孔的协同变形特性,以及钻孔灌注桩施工对周围地层及桥墩变形的影响规律。[结果及结论]为使测斜孔与地层具有较好的协同变形,软土区测斜孔施工后应稳定停留6 d;淤泥层对施工加载、卸载过程的敏感性较高,由施工引发的软土地层变形量最大;在施工条件下,桥墩3个方向的变形幅值约为未施工的2~3倍;成孔开挖和混凝土浇筑工序对桥墩深度方向的扰动影响较显著,因此已运营轨道交通桥梁下部施工的监测重点应为竖向位移。

道路和河渠工程施工对轨道交通高架桥桩基的影响分析

随着现代社会城市建设的迅猛发展,城市轨道交通高架桥桩基周围建设项目越来越复杂,因此周围施工对高架桥桩基的影响分析越来越重要。以义乌市柯村至国贸大道道路改造工程和柯村渠系连通工程施工对金义东市域轨道交通工程官塘停车场出入线的影响工程实例。采用MIDAS GTS进行有限元数值分析,以研究河渠工程施工前、中、后期轨道交通高架桥的桩基及位移和沉降变化。模型计算结果表明,道路和河渠工程施工会造成周围桩基产生位移和沉降,且影响结果随着二者水平投影增大而减小。可为义乌地区其他临近轨道交通高架桥桩基建设项目提供有益的参考。

软土地区高铁桥梁桩基比例系数合理取值研究

在高速铁路桥梁设计中,选取合理的桥梁桩基地基系数的比例系数m值是重要问题。本文依托天津滨海新区铁路项目,进行了单桩和群桩的水平静载试验,对不同水平荷载作用下单桩桩端和群桩承台的水平位移变化规律进行了分析。基于试验结果,对地基土水平抗力系数的比例系数m值进行了计算与拟合,给出了合理的软土地区m值的取值。结果表明:单桩与群桩m值-位移曲线较为接近,随着位移的增加,m值呈现指数型下降趋势。根据拟合结果,对单桩m值进行了推定,建议单桩m值取10MN/m^(4),群桩m值取2.6MN/m^(4)。与规范值相比,单桩m值更大,而群桩m值略小。

某深基坑对临近城市快速轨道交通影响数值模拟分析

通过三维数值模拟软件对以多排桩为围护结构的深基坑和临近的城市快速轨道交通建(构)筑物进行建模,对基坑开挖进行施工模拟,根据模拟结果,可知以多排桩为围护结构的深基坑,支护体系结构安全可靠,基坑开挖到底后,地铁车站和区间盾构隧道的变形小,基坑开挖对地铁车站和区间盾构隧道影响均较小。通过基于实际工程的数值模拟,总结了以多排支护桩为围护结构的深基坑开挖对临近城市快速轨道交通的影响情况,希望能为类似工程的多排桩支护体系和安全性分析提供一些借鉴和参考。

嵌岩低桩承台锁口钢管桩围堰设计与施工技术

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥为(48+144+320+144+48)m无砟轨道钢箱桁组合梁斜拉桥。桥塔墩位于通航河道内,桥位处河床覆盖层浅,基岩强度高,基础由大直径钻孔桩和矩形嵌岩低桩承台组成,承台采用锁口钢管桩围堰施工方案。G33号主墩围堰平面设计尺寸54.56 m×28.52 m,锁口钢管桩采用Q345B材质∅1020 mm螺旋钢管,长28 m,钢管桩之间采用C-T形锁扣连接;围堰设置4层内支撑,单层内支撑设3道对撑,内支撑四角设型钢斜撑;基底设置混凝土垫层参与围堰结构受力。围堰采用XR360旋挖钻机在岩层中引孔,孔内换填细砂后插打钢管桩,钢管桩壁内、外两侧换填砂采用高压旋喷注浆加固。围堰设置智能化监测系统,对围堰受力、变形等进行实时动态监控。实践证明,该桥围堰结构安全可靠、止水效果良好、施工快捷高效。

高速公路顺层路堑边坡超前支护技术研究

鄂西山区地质条件复杂,雨量充沛,顺层路堑边坡施工过程中极易发生滑塌。文中以恩施土家族苗族自治州某高速隧道出口左、右两侧顺层高边坡为依托,针对2处边坡开挖过程中发生不同程度的顺层滑塌现象,对顺层路堑边坡的超前支护技术展开研究。根据2处边坡的工程地质条件,对2处边坡的稳定性进行评价分析;并分别提出抗滑桩、钢轨桩+抗滑挡墙的超前支护处治方案.通过对2种超前支护处治方案对比分析可知,抗滑桩的超前支护处治方案效果更为显著,且更加经济环保。

自平衡测试技术在PBA暗挖车站基桩承载力测试中的应用

随着轨道交通建设的快速发展,在城市核心区建设地铁车站大多数采用PBA法施工。对于双层四导洞暗挖车站最重要的是中桩和边桩的施工,在上层导洞边桩冠梁施工及车站扣拱作用下,中桩作为临时构件,承受上部结构荷载,因此对中桩承载力要求较高,边桩作为车站永久构件,中桩和边桩承载力关系到车站结构安全。为了检验基桩的实际承载力是否满足设计要求,需要对基桩进行静载试验。已有对基桩静载试验的方法如传统堆载法、锚桩法在PBA暗挖车站内无法实施,所以当前对PBA法施工的基桩只能采用自平衡法检测基桩承载力。从某PBA暗挖车站选取边桩B3在钢筋笼埋设荷载箱,进行了自平衡基桩承载力试验,得出上段桩和下段桩荷载-位移(Q-s)曲线,通过上、下段桩Q-s曲线等效转换,最后得出该桩满足设计规定的承载能力。

土压平衡盾构斜切大直径主筋桩群施工技术

针对盾构直接切削大直径主筋桩群的工程难题,以广州地铁12号线官洲站—大学城北站区间工程为例,开展盾构直接切削桩径1 200mm、主筋直径25 mm和28 mm桩群的实践研究,分析盾构施工关键措施、切桩效果。实践表明:滚刀和撕裂刀搭配的刀具配置具备切削主筋直径25 mm和28 mm混凝土桩基的能力;镶齿滚刀难以直接切断钢筋,撕裂刀二次作用时对钢筋的剪切作用力可将滚刀切口位置切断;采用“低推速、高转速、稳扭矩”方式掘进可有效切断桩体及钢筋;采用分体式液压钢筋剪可较好处理盾构仓内缠绕钢筋。

城市轨道交通保护区范围内桩基础施工技术研究

文中针对桩基础施工对周围环境的影响,进行了城市轨道交通保护区范围内桩基础施工技术研究。从勘察、设计和设备准备三个方面进行针对性设计,在钻孔施工阶段,精确定位测量后,对钻进参数进行适应性控制;在内护筒施工阶段,振动固定内护筒后灌注混凝土。结果显示,15.0 m处的沉降幅度控制在10.0 mm范围内,60.0 m处沉降幅度稳定在5.0 mm以下,105.0 m处的沉降幅度可忽略不计。该技术有效保障了城市轨道交通保护区的安全。

轨道交通下层状地基中混凝土排桩隔振效果研究

为了研究在轨道交通荷载作用下混凝土排桩的隔振效果,特建立“车轮-轨道-地基”耦合模型,通过轨道竖向不平顺功率谱建立不平顺轨道并模拟列车在其表面行驶过程,根据控制变量法研究在混凝土排桩几何参数变化的情况下对混凝土排桩隔振效果的影响,通过本文的研究结果表明:混凝土排桩具有一定的隔振效果,随着各个参数的变化其隔振效果也会发生改变;桩长的增加,地基表面和地基深处隔振效果增强;随着埋置深度和桩间距的增加,混凝土排桩的隔振效果均下降,布置混凝土排桩埋深越浅隔振效果越好,布置混凝土排桩越紧密隔振效果越好。在土层的分界面上会出现振动加强的效果,在实际施工中应注意土体分层面带来的影响。

城市轨道交通深厚软土地层地下车站超长钻孔灌注桩承载-沉降特性分析

[目的]为有效控制软土地层深基坑开挖及使用过程中车站结构的变形,同时增大坑底承载力,需对上部含有空桩的超长钻孔灌注桩(以下简称“超长桩”)承载-沉降特性进行深入研究。[方法]以某城市轨道交通双线L型交叉换乘车站为例,采用自平衡法静载试验和数值模型对超长桩承载-沉降特性的影响因素进行分析,并探究超长桩承载特性与桩身长度、桩身刚度及桩身直径之间的关系。[结果及结论]静载试验表明:上部含有空桩的超长桩在荷载箱等量增荷加载过程中,桩顶位移及其增速均逐渐增大,在卸荷过程中桩顶出现位移回弹现象。数值模拟分析表明:超长桩的桩身轴力从桩顶到桩端呈逐渐减小趋势,在桩顶极限荷载作用下,桩身上部的轴力远大于桩端;桩身长度和桩身刚度变化会影响上部含有空桩的超长桩承载-沉降特性,桩身刚度改变对其造成的影响很小。

轨道交通的超限深基坑支护设计

文章结合工程实例,在了解基坑边坡及轨道交通条件、地质条件、岩土参数的基础上,提出超限深基坑支护设计难点与常见的设计问题,根据施工安全、质量可靠等要求探讨解决措施,提出“门字形双排桩+桩间旋喷止水帷幕”的综合支护方案,评估对既有轨道结构安全性的影响,结合变形监测结果验证超限深基坑支护方案的可行性。实践表明,该工程采用的超限深基坑支护方案有一定的可行性,能取得良好的支护效果,如保障轨道交通运营安全、防护生态环境、改善现场施工条件等。

隧道洞内桩施工技术及质量控制措施研究

随着城市规模的不断增大,城市人口及机动车辆快速增加,城市交通状况日益恶化。为了改善城市交通环境,城市轨道交通建设得到了快速发展。在城市轨道交通隧道工程建设过程中,洞内桩施工起到至关重要的作用。要采取科学合理的施工技术及质量控制措施,保证隧道施工质量与进度,避免发生质量安全事故。文章结合某轨道交通项目隧道洞内桩施工的具体案例,详细介绍了所采取的钢管桩施工技术及质量控制措施,可以为同类工程建设提供有益的参考。

周期性多层排桩低频隔振及衰减域拓宽研究

针对10 Hz以下的低频轨道交通振动,提出一种截面带孔软体层多层桩,通过频散曲线研究软体层填充率对带隙的影响;通过频域分析,研究排桩数量影响,并提出带隙中心频率连续的排桩组合方式来拓宽衰减域;最后,通过时域曲线研究组合排桩对宽低频振动的衰减性能。结果表明:降低软体层填充率可以有效降低带隙频率,极易获得10 Hz以下的低频带隙;当软体层填充率大于80%时带隙频率随软体层填充率减小而迅速减小,当软体层填充率小于80%时带隙频率随软体层填充率减小而缓慢减小;中心频段连续时多类排桩组合频率响应曲线和单类排桩类似,可以平稳拓宽衰减域,且桩基类型越多衰减域越宽;组合多层排桩可以对宽低频振动波产生良好阻隔效应,隔振的根本原因是大部分入射波在排桩局域共振作用下转变成了反射波。

G3铜陵长江公铁大桥桥塔基础设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥,桥塔采用钢筋混凝土门形结构。3号桥塔基础比选了钻孔桩基础与沉井基础方案,4号桥塔基础比选了钻孔桩基础与地下连续墙基础方案,综合考虑基础受力性能、经济性、施工风险等,均推荐采用钻孔桩基础方案。3号、4号桥塔塔座高4.5 m,承台分别为厚7 m的圆形-哑铃形和矩形-哑铃形结构,基础分别采用68根和64根φ3.0 m钻孔桩,桩长分别为95 m和79 m,按摩擦桩设计。承台系梁采用ANSYS软件进行实体有限元分析,系梁横向受力主筋、竖向抗剪箍筋采用优化分区配置,满足受力要求。

城市轨道交通暗挖洞桩法车站拱顶矢跨比对钢管桩受力和地面沉降的影响分析

[目的]拱顶矢跨比影响着城市轨道交通暗挖洞桩法车站的建筑高度,以及车站设计的合理性和施工的安全性,需对拱顶矢跨比对钢管桩的受力以及地面沉降的影响进行研究。[方法]构建城市轨道交通车站拱顶结构力学模型,分析不同拱顶矢跨比下的结构内力。通过数值模拟分析软件建立车站-地层三维数值模型,结合地面沉降数值模拟值和现场监测值进行对比分析,论证模型的合理性。同时研究了暗挖洞桩法施工时钢管桩的力学特性,以及其对地面沉降的影响。[结果及结论]拱顶矢跨比从0.20到0.40变化时,拱顶结构的最大弯矩、最大轴力及最大剪力均呈递减趋势,钢管桩的最大轴力呈先减少后增大的趋势;当拱顶矢跨比为0.30时,中桩轴力为最小;随着拱顶矢跨比的增大,地面沉降呈先减少后增大的趋势,地面沉降控制最优的拱顶矢跨比为0.30,比拱顶矢跨比为0.20时减少了34%。导洞施工和扣拱施工是地面产生沉降最明显的两个阶段,合理的拱顶矢跨比会提高导洞施工和扣拱施工阶段地面沉降量的占比,进而减弱后续车站主体结构土体开挖对土层的扰动。

城市轨道交通新建路基对邻近既有桩筏结构路基水平变形的影响

目的:城市轨道交通新建线路并行或接轨既有线路时,往往需要在邻近既有线路新建路基。新建路基的加载会产生地基附加应力,这将导致土体发生沉降及水平位移,从而使得既有线路路基发生变形,同时可能会造成既有线路基发生后续固结变形,进而危害列车运营安全。因此,需要研究邻近既有线路新建路基对既有城市轨道交通桩筏结构路基水平变形的机制和主要影响因素,以保障轨道交通路基建设的安全。方法:以软土地区某邻近新建线路路基工程既有城市轨道交通线路桩筏结构路基为例,采用有限元数值模拟与离心模型试验的方法,研究新建路基加载对邻近既有路基水平变形的影响。结果及结论:在新建路基荷载作用下,邻近地层水平位移随地层深度先增大后减小,其最大值发生在地表以下4 m位置。新建路基与既有路基相邻坡脚间的地层水平位移同距既有路基坡脚距离呈指数关系递增。在邻近加载作用下,既有路基各排桩均向背离新建路基方向产生水平偏移,水平变形量值随着与邻近加载距离增大以及深度的增大而减小,水平变形差异主要位于上中段桩体。靠近加载位置桩基可以有效地阻拦邻近加载在地基中产生的水平土压力和水平位移的发展。

马鞍山长江公铁大桥主航道桥施工方案

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为双主跨1120 m的三塔钢桁梁斜拉桥,桥塔基础采用∅4.0 m超大直径钻孔桩基础,桥塔为钢-混组合塔(上塔柱为钢结构,中、下塔柱为C60混凝土结构),钢桁梁采用两节间大节段全焊设计、制造。边塔钻孔桩基础施工采用吹沙筑岛形成钻孔平台,钻孔采用旋挖钻分级扩钻成孔,承台采用钢管桩+钢板桩组合围堰施工;中塔钻孔桩基础施工采用栈桥+水上钢平台,钻孔采用旋挖钻+回转钻组合接力成孔,承台采用矩形双壁钢套箱围堰施工,底节双壁钢套箱围堰采用水中漂浮连接法拼装。桥塔混凝土塔柱采用液压爬模施工,钢塔柱采用15000 t·m塔吊分块吊装;下横梁采用落地支架分层现浇。岸上和牛屯河边滩上钢桁梁节段采用“提升站+运梁栈桥+运梁台车”方案转运至1800 t架梁吊机起吊位置正下方由吊机起吊架设;边、辅跨间钢桁梁采用全顶推法架设,其余钢桁梁采用架梁吊机整节段悬臂架设;边(中)塔处设置抗风牛腿、Z3-Z4号塔间设置1座抗风临时墩,以保证主梁大悬臂架设过程中的抗风稳定;主跨跨中钢桁梁采用整节段合龙方案,先进行Z3-Z4号塔间主跨合龙,后进行Z4-Z5号塔间主跨合龙。

马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥Z4号墩围堰施工关键技术

马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥为(112+392+2×1120+392+112)m三塔钢桁梁斜拉桥,Z4号墩承台为矩形倒圆角结构,平面尺寸89.2 m×54.7 m,高10 m。承台采用先平台后围堰方案施工,围堰为双壁钢套箱结构,平面尺寸93.6 m×59.1 m,高35 m,高度方向上分为4层(顶节为单壁,其余为双壁)。底节围堰采用分块制造、水中浮态连接的施工技术,解决了围堰在长江航道整体制造、运输的难题,同时简化了施工工序,保证了围堰快速化施工。底节拼装后对称、分块接高第2节和第3节双壁钢套箱围堰,然后分区取土下沉,通过在围堰各分块上设置高精度空间姿态测量装置,依据数据分析结果动态调整围堰分块后拼接角度及下沉过程中的姿态,保证了围堰顺利下沉到位。底隔舱和封底混凝土采用插管法分区、交替浇筑,并在底隔舱上增加横向支撑,解决了因底隔舱跨度较大,封底混凝土灌注时底隔舱和围堰侧板连接处受力较大的问题。围堰抽水后封底混凝土止水效果良好,已顺利完成承台浇筑施工。

地铁车站旁侧基坑分块开挖效应实测分析

为探明地铁旁侧基坑施工对车站结构变形的影响,以宁波市已运营地铁车站旁侧某基坑为例,通过对各区块施工期间水平位移变化情况及单区块各工况下的水平位移变化趋势进行分析,得出桩基施工期间,“微挤土”的三轴搅拌桩亦会对车站结构产生较大影响;基坑无垫层、无支撑的时间对车站结构的变形影响极大,且基坑开挖面积越大、与车站平行方向的基坑边长越长影响越明显;基坑与轨道交通结构距离相同的情况下,与车站平行方向的基坑边长越长、开挖面积越大,对轨道交通结构的影响就越大。相关结论可为类似基坑工程提供参考。