導(dǎo)語(yǔ)：橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

1工程概況

海沽道規(guī)劃為城市主干路，規(guī)劃道路紅線寬50m。本次工程范圍為外環(huán)南路～東文南路，總長(zhǎng)度約10．3km。沿線需跨越現(xiàn)狀河道4處，新建4座橋梁跨越，分別為外環(huán)河中橋、洪泥河中橋、幸福河中橋、衛(wèi)津河中橋。由于規(guī)劃地鐵1號(hào)線線位與海沽道主線重合，受地鐵盾構(gòu)影響的有洪泥河中橋、幸福河中橋、衛(wèi)津河中橋3座橋梁。因此橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮與軌道交通1號(hào)線之間的相對(duì)關(guān)系，滿足地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程中要求的最小安全距離；同時(shí)對(duì)橋梁樁基采取有效的防護(hù)措施，在施工過(guò)程中進(jìn)行必要的施工監(jiān)測(cè)，以保障本工程的安全實(shí)施和使用。本文以洪泥河中橋?yàn)槔榻B海沽道工程受地鐵盾構(gòu)影響下橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及防護(hù)措施。

2水文地質(zhì)情況

洪泥河全長(zhǎng)25．8km，設(shè)計(jì)流量50m3／s，為區(qū)管二級(jí)河道，六級(jí)航道，性質(zhì)為排水，規(guī)劃上河口寬度為50m、下河口寬度為25m。現(xiàn)狀洪泥河上河口寬度為45m、下河口寬度為25m、兩側(cè)放坡各10m；堤岸為土質(zhì)邊坡，邊坡系數(shù)為1∶2．5。河底高程為－2．7m，堤頂標(biāo)高為3．2～3．6m，洪泥河常水位為1．4m，洪水位為2．5m。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和勘察，本工程所在場(chǎng)地為第四系全新統(tǒng)（Q4）海相、陸相及海陸交互沉積地層。從上而下地層呈層狀分布，按成因分為8層，按力學(xué)性質(zhì)可進(jìn)一步分成15個(gè)亞層。該區(qū)域主要由雜填土、素填土、粘土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、粉土組成，各層土水平方向上總體分布穩(wěn)定，從上而下土質(zhì)漸好。本工程特殊性巖土主要為人工填土及淤泥質(zhì)土，填土土質(zhì)松散，淤泥質(zhì)土土質(zhì)軟對(duì)橋梁樁基施工有一定影響。

3地鐵與海沽道線位相對(duì)位置關(guān)系及安全要求

3．1位置關(guān)系

海沽道道路紅線寬50m，線位與洪泥河河道斜交，角度為17°。1號(hào)線地鐵線位分為左右雙線，在洪泥河處線位間距為14．8m，每條線位地鐵盾構(gòu)區(qū)間寬為6．2m，地鐵盾構(gòu)區(qū)間凈距為8．6m，地鐵盾構(gòu)頂埋深標(biāo)高為－9～－15m之間。洪泥河中橋處地鐵與海沽道平面位置關(guān)系詳見(jiàn)圖1。

3．2地鐵盾構(gòu)安全距離要求

地鐵1號(hào)線盾構(gòu)隧道與跨河橋梁樁基相距較近，二者之間安全間距要求以及附近土層是否需要加固與施工工序有很大關(guān)系。為了盡量減小本工程擬建橋梁與地鐵1號(hào)線之間的相互影響確保工程實(shí)施的可行性，經(jīng)與地鐵1號(hào)線設(shè)計(jì)單位多次溝通，由地鐵1號(hào)線設(shè)計(jì)單位對(duì)地鐵盾構(gòu)施工與橋梁樁基施工之間的安全距離提出具體要求。

（1）樁基先于盾構(gòu)隧道施工（方案Ⅰ）：①在此工況下，橋梁樁基礎(chǔ)外邊緣距離盾構(gòu)結(jié)構(gòu)外邊緣的距離不得小于1．5m，隧道穿越時(shí)，周邊土體不需要加固；但樁基設(shè)計(jì)應(yīng)考慮樁側(cè)摩阻局部損失。②為了保證橋梁樁基達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度，橋梁承臺(tái)及樁基施工完成至盾構(gòu)側(cè)穿樁基的時(shí)間間隔應(yīng)至少保證1個(gè)月。

（2）盾構(gòu)隧道先于樁基施工（方案Ⅱ）。當(dāng)盾構(gòu)區(qū)間先行推進(jìn)，樁基后施工，此種工況對(duì)區(qū)間隧道影響較大，橋梁樁基外邊緣至盾構(gòu)結(jié)構(gòu)外邊緣的最小距離不得小于4m，且周邊土體需要加固。方案Ⅰ對(duì)本工程樁基影響最小；方案Ⅱ?qū)Ρ竟こ虡痘绊懛浅４螅捎诎踩嚯x要求大，周邊土體需要加固，直接導(dǎo)致橋梁工程樁基不能實(shí)施。由于地鐵規(guī)劃1號(hào)線線位與海沽道線位已定，不能調(diào)整。最終經(jīng)各方面溝通協(xié)調(diào)確定橋梁工程按先于地鐵盾構(gòu)施工進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，即滿足方案Ⅰ中的要求即可。

4橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4．1橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確定

洪泥河中橋橋梁中心樁號(hào)為K2＋946．274，位于直線上，斜交角度為17°，采用分離式雙幅橋，左幅橋?qū)挒?5．5m，右幅橋?qū)挒?3．5m，跨徑為3×25m，梁高1．40m，結(jié)構(gòu)形式采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支變連續(xù)小箱梁結(jié)構(gòu)。橋梁下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為了盡量減少對(duì)河道的影響，減少阻水效果，通常采用排架墩。由于地鐵盾構(gòu)的影響，與樁位有沖突，此橋不能采用排架墩，需特殊設(shè)計(jì)。經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，采用較大跨徑蓋梁，蓋梁下設(shè)雙柱墩，墩底設(shè)承臺(tái)及樁基，樁基之間預(yù)留地鐵盾構(gòu)空間，可以確保與地鐵盾構(gòu)之間安全距離大于1．5m的要求，以此保證后期地鐵施工的安全性。地鐵盾構(gòu)間距內(nèi)樁基1．5m，地鐵盾構(gòu)外側(cè)樁基1．2m，立柱采用1．8m的圓柱墩，以減少河流阻力。由于橋位與河道斜交角度較大為17°，立柱間距較大為19．425m／cos17°＝20．313m，導(dǎo)致蓋梁截面較大，蓋梁梁高2．5m，順橋向?qū)挾葹?．0m，普通的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足計(jì)算要求，需要采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4．2橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性及處理方法

由于地鐵盾構(gòu)的影響，通過(guò)下部結(jié)構(gòu)特殊設(shè)計(jì)，可滿足樁基邊緣距盾構(gòu)邊緣距離大于1．5m安全距離的要求；但地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程中對(duì)周?chē)馏w產(chǎn)生擾動(dòng)，引起土體水平位移和豎向位移以及樁基受力及變形發(fā)生變化，仍有可能對(duì)橋梁樁基造成影響，因此設(shè)計(jì)及施工中采取以下措施：

（1）設(shè)計(jì)中不考慮盾構(gòu)施工影響區(qū)域內(nèi)土的樁側(cè)正摩阻力，對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行加長(zhǎng)設(shè)計(jì)。

（2）設(shè)計(jì)中在位于地鐵上下行之間的橋梁樁基盾構(gòu)施工影響區(qū)域以上采用鋼護(hù)筒進(jìn)行防護(hù)，該鋼護(hù)筒不拔出，作為永久性結(jié)構(gòu)使用。

（3）根據(jù)地質(zhì)報(bào)告本場(chǎng)地埋深約10．00m以上主要為欠固結(jié)軟土，軟土在自重及其它外荷載作用下將產(chǎn)生固結(jié)沉降，對(duì)樁側(cè)產(chǎn)生負(fù)摩阻力。設(shè)計(jì)中在驗(yàn)算樁基承載力時(shí)，要充分考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力的影響。

（4）場(chǎng)地分布人工填土及淤泥質(zhì)軟土，填土土質(zhì)松散，淤泥質(zhì)土土質(zhì)軟，鉆孔灌注樁樁身穿越填土及淤泥質(zhì)軟土?xí)r，須注意孔壁坍塌及縮頸現(xiàn)象，可采取埋設(shè)護(hù)筒、合理調(diào)配泥漿比重等措施。

（5）鉆孔灌注樁樁身穿越厚層粉土、粉砂時(shí)，因鉆進(jìn)速度慢，鉆孔施工時(shí)間長(zhǎng)，易產(chǎn)生塌孔、樁身夾泥等不良現(xiàn)象，施工時(shí)應(yīng)采取調(diào)節(jié)泥漿比重、成孔后加強(qiáng)清孔等措施防止塌孔、樁身夾泥等不良現(xiàn)象發(fā)生，確保成樁質(zhì)量。

（6）在施工過(guò)程中，尚應(yīng)進(jìn)行必要的施工監(jiān)測(cè)。檢查施工引起的地表沉降是否超過(guò)允許范圍，決定是否需要采取保護(hù)措施，并為確定經(jīng)濟(jì)、合理的保護(hù)措施提供依據(jù)，對(duì)橋梁的沉降及傾斜變形應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)位移超過(guò)警戒值應(yīng)立即對(duì)樁周土體進(jìn)行注漿加固。

（7）盾構(gòu)施工至少應(yīng)在樁基施工完成一個(gè)月后進(jìn)行，樁基施工結(jié)束后，應(yīng)對(duì)樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)，在盾構(gòu)頂進(jìn)結(jié)束后，應(yīng)重新對(duì)地鐵上下行之間的樁基完整性進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)結(jié)果滿足規(guī)范要求后，方可施工承臺(tái)。

5盾構(gòu)施工注意事項(xiàng)

（1）合理安排盾構(gòu)推進(jìn)順序。盾構(gòu)施工至少應(yīng)在樁基施工完成一個(gè)月后進(jìn)行，先掘進(jìn)左線，后掘進(jìn)右線，為了減少對(duì)土的擾動(dòng)，左右線盾構(gòu)始發(fā)時(shí)間間隔為一個(gè)月。

（2）橋區(qū)段穿越前做好準(zhǔn)備工作。在盾構(gòu)到達(dá)橋區(qū)段30m界限前，檢查刀具磨損量，有磨損立即更換滾刀；確保管片防水和拼裝質(zhì)量；選用質(zhì)量?jī)?yōu)良的盾尾油脂。

（3）合理安排施工工序，安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)掘進(jìn)出土與管片拼裝等主要工序，盡量縮短測(cè)量、管片、渣土車(chē)等待時(shí)間，提高運(yùn)輸效率，維持作業(yè)面連續(xù)施工，加快管片拼裝作業(yè)，減少對(duì)周邊土體的影響。

（4）控制施工進(jìn)度，嚴(yán)格控制盾構(gòu)糾偏量，穩(wěn)步前進(jìn)。增加刀盤(pán)轉(zhuǎn)速，降低盾構(gòu)推進(jìn)速度，控制油缸推進(jìn)力，減小盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中對(duì)周邊土體的剪切擠壓作用，及時(shí)有效的糾正推進(jìn)偏差。

（5）同步注漿。嚴(yán)格控制同步注漿量和漿液質(zhì)量，通過(guò)同步注漿及時(shí)填充建筑空隙，減少施工過(guò)程中的土體變形，同步注漿量增加到建筑空隙的200％～250％左右。

（6）二次注漿。為減少同步注漿液早期強(qiáng)度低、隧道受側(cè)向分力影響大、效果不佳等問(wèn)題，在管片出盾尾5環(huán)后，需要進(jìn)行二次注漿。漿液為瞬凝性好、具有較高的早期強(qiáng)度的雙液漿。注漿量根據(jù)變形監(jiān)測(cè)情況確定。

（7）根據(jù)施工進(jìn)程和監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整同步注漿和二次注漿的配合比。

6結(jié)束語(yǔ)

本工程的安全實(shí)施以及監(jiān)測(cè)結(jié)果，驗(yàn)證了本文所介紹的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及防護(hù)措施的可行性、有效性及安全性，能為同類(lèi)城市橋梁的設(shè)計(jì)和施工提供參考和借鑒。

作者:趙曉龍 單位:上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司天津分公司