沿海城市軌道交通線路穿越跨河流橋梁處理方案分析

1、沿海城市軌道交通線路穿越跨河流橋梁處理方案分析摘要:研究目的:通過對城市軌道交通線路穿越跨河流橋梁的工程處理措施分析,提出合理的、實(shí)在可行的處理原那么、處理方案。研究方法:結(jié)合詳細(xì)工程案例,對城市軌道交通地下區(qū)段穿越跨河流橋梁的處理方案,進(jìn)展詳細(xì)分析。研究結(jié)果:通過方案分析,提出城市軌道交通線路穿越跨河流橋梁的工程處理原那么、處理方案。研究結(jié)論:工程處理措施需結(jié)合周邊環(huán)境條件、橋梁構(gòu)造形式、根底類型、線道路形、縱坡、線位、站位及施工工藝等綜合考慮后確定,處理原那么為:能繞避不加固,能加固不托換,能托換不拆橋,最后考慮撤除橋梁復(fù)建。關(guān)鍵詞:軌道交通;穿越橋梁;方案分析隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速開展,

2、城市化進(jìn)程不斷加快,城市根底設(shè)施,特別是城市交通設(shè)施與城市化開展的矛盾逐漸顯現(xiàn),從各國城市化開展的理論來看,軌道交通以其運(yùn)量大、速度快、平安可靠、準(zhǔn)點(diǎn)舒適的技術(shù)優(yōu)勢,將成為大城市公共交通的開展方向。在沿海地區(qū)如上海、南京、杭州、蘇州等城市,經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚,已經(jīng)開始大規(guī)模地進(jìn)展城市軌道交通的建立。1地形、地貌及工程地質(zhì)概況沿海地區(qū)城市為沖積相平原,地表水系發(fā)育,大小河流縱橫交織,跨越河流的橋梁眾多,普遍存在的軟土,具有高含水量、大孔隙比、高壓縮性、低強(qiáng)度、高靈敏度、弱透水性等特點(diǎn),工程地質(zhì)條件復(fù)雜,跨河流橋梁一般采用直徑不小于800的鉆孔灌注樁,樁身采用分段配筋,樁下段大都為素混凝土。城市軌道交通

3、工程,地下區(qū)間隧道常用盾構(gòu)法施工或明挖法施工,而地下車站可用明挖法或蓋挖法施工。城市軌道交通線路地下區(qū)段,對穿越跨河流橋梁的處理成為工程的重點(diǎn)與難點(diǎn),有時成為影響線道路位、站位的關(guān)鍵點(diǎn)與控制點(diǎn)。2線路地下區(qū)段穿越跨河流橋梁處理措施分析2.1地下區(qū)段穿越跨河流橋梁的處理原那么城市跨河流橋梁是城市道路的重要節(jié)點(diǎn),交通的瓶頸,城市軌道交通工程的施工,在確保使用功能及工程的可施行性的前提下,應(yīng)盡可能減小對城市交通和環(huán)境的影響。線路地下區(qū)段穿越跨河流橋梁的處理原那么為:能繞避不加固,能加固不托換,能托換不拆橋,最后考慮撤除橋梁復(fù)建。2.1.1能繞避不加固繞避分為線路雙線單側(cè)繞避城市跨河流橋梁,線路左右線

4、分別從橋梁兩側(cè)繞避2種情況,視現(xiàn)場工程環(huán)境條件確定。工程環(huán)境條件允許,應(yīng)優(yōu)先選擇雙線單側(cè)繞避跨河流橋梁。線路繞避時,應(yīng)考慮為跨河流橋梁遠(yuǎn)期按規(guī)劃道路紅線拓寬預(yù)留條件,區(qū)間盾構(gòu)隧道與既有橋梁構(gòu)造間的凈距不宜小于1.0。2.1.2能加固不托換當(dāng)現(xiàn)場工程條件復(fù)雜,受線路平面線型控制,無法繞避跨河橋梁時,區(qū)間線路可采用下穿橋梁樁基,在豎向標(biāo)高上躲避。由于沿海地區(qū)跨河流橋梁樁基大都為摩擦樁,區(qū)間盾構(gòu)隧道下穿樁基,需對樁基受力地層進(jìn)展加固處理,以增大地層與樁間的摩阻力,進(jìn)步單樁承載力,同時對盾構(gòu)管片作加強(qiáng),可增大配筋、采用鋼管片等,需經(jīng)計算分析后確定。盾構(gòu)隧道與橋梁樁基底部的凈距不宜小于1.0。2.1.3

5、能托換不拆橋當(dāng)受線路縱斷面坡度控制,區(qū)間盾構(gòu)隧道豎向標(biāo)高上無法躲避,與橋梁樁基沖突,為防止拆橋,影響地面道路交通,可考慮對橋梁樁基作切削(樁身素混凝土段)或托換處理。橋梁樁基托換需實(shí)在做好傳力途徑的轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造處理。2.1.4最后考慮撤除橋梁復(fù)建當(dāng)繞避、加固、托換均難以施行時,最前方可考慮撤除復(fù)建。2.1.4.1對地下車站跨河流設(shè)置的情形,結(jié)合車站明挖施工撤除橋梁復(fù)建。施工主要步驟為:交通疏解、拆橋面、圍堰、導(dǎo)流、施作車站圍護(hù)構(gòu)造、隨挖隨破除樁基、施作主體構(gòu)造、復(fù)建橋梁、恢復(fù)地面道路交通、疏通河流等。2.1.4.2對區(qū)間盾構(gòu)穿越橋梁的撤除,主要施工步驟為:交通疏解、拆橋面、圍堰、導(dǎo)流、

6、破除墩臺、拔除盾構(gòu)范圍的樁基、樁位孔腔填充、預(yù)留盾構(gòu)隧道位置并復(fù)建新橋、恢復(fù)地面道路交通、疏通河流、區(qū)間盾構(gòu)穿越。3處理方案案例分析3.1單邊繞避(杭州地鐵2號線繞避潘水六橋)杭州地鐵2號線一期工程東南段外環(huán)南路站-朝陽村站區(qū)間,盾構(gòu)隧道下穿南門江支流,考慮市心南路南延伸段道路西側(cè)規(guī)劃綠化帶寬20這一有利條件結(jié)合朝陽村站站位設(shè)置情況,線路單邊繞避市心路南延伸潘水六橋。潘水六橋為鉆孔灌注樁樁基,樁徑1000,樁基長23,盾構(gòu)隧道由鉆孔樁右側(cè)通過。受隧道與河床底部覆土厚度以及相鄰橋臺根底控制,河床最低處與盾構(gòu)隧道外緣底部構(gòu)造凈距4,盾構(gòu)隧道外緣與鉆孔樁基構(gòu)造凈距為1.6,如圖1所示。3.2雙邊繞避

7、(杭州地鐵2號線繞避馮家河橋)杭州地鐵2號線一期工程西北段豐譚路站-古翠路站區(qū)間,盾構(gòu)隧道下穿馮家河,跨馮家河橋為鉆孔灌注樁根底,樁徑1000、樁長40.09、樁底高程-37.00。根據(jù)現(xiàn)場工程條件,并結(jié)合古翠路站站位,線路從兩側(cè)繞避馮家河橋,盾構(gòu)隧道外緣距橋梁樁基最小構(gòu)造凈距為3。并將古翠站設(shè)計為梯形島式站臺車站,圖2為區(qū)間隧道與馮家河橋平剖面關(guān)系圖。3.3區(qū)間盾構(gòu)下穿橋梁樁基(杭州地鐵2號線下穿古蕩灣河橋)杭州地鐵2號線一期工程西北段古翠路站-學(xué)院路站區(qū)間,盾構(gòu)隧道下穿古蕩灣河,跨古蕩河橋為鉆孔灌注樁根底,樁徑800、樁長27.0、樁底高程-28.4,樁基下段為素混凝土,長13。受場地條件

8、、線路平面線形及線路縱斷面坡度控制,線路無法繞避跨古蕩河橋,區(qū)間隧道與橋梁樁基素混凝土段沖突,兩者空間關(guān)系如圖3、圖4、圖5所示。由于地面道路為城市東西向交通主干道,橋跨僅20,樁基荷載不大,考慮到盾構(gòu)機(jī)可切削素混凝土樁,為防止拆橋,減小對地面交通的影響及節(jié)約工程投資,方案采用洞內(nèi)注漿加固、洞外對橋梁樁根底加固等綜合措施進(jìn)展處理。3.4結(jié)合車站明挖施工拆橋(杭州地鐵2號線下穿蓮花河)豐譚路站為杭州地鐵2號線一期工程的起點(diǎn)站,車站位于文新路與豐譚路十字穿插口,沿文新路布設(shè)于道路下方,車站站后設(shè)折返線(兼作停車線),車站總長440,下穿蓮花河?？缟徎ê訕驗楹喼т摻罨炷翗?根底采用鉆孔灌注樁,樁徑

9、1200,樁長35,樁間凈距3。結(jié)合車站明挖法施工,方案拆橋后復(fù)建,圍護(hù)構(gòu)造從樁間穿過(先破除承臺),基坑開挖時破除橋梁樁基。車站施行時的交通疏解、河流的圍堰導(dǎo)流方案示意見圖6。3.5區(qū)間穿越拆橋(杭州地鐵2號線下穿南沈棣河)杭州地鐵2號線一期工程豐譚路站古翠路站區(qū)間在益樂路附近,線路下穿南沈棣河,區(qū)間盾構(gòu)隧道與既有跨南沈棣河橋的空間關(guān)系如圖7?？缒仙蜷訕蛄焊撞捎勉@孔灌注樁,樁徑1000,長34.4,樁上部10為鋼筋混凝土(主筋為16根25),中部10亦為鋼筋混凝土(主筋為8根25),下部14.4為素混凝土,樁底標(biāo)高為-36。受周邊環(huán)境條件、線路平面線形、縱斷面坡度限制,區(qū)間盾構(gòu)隧道與橋梁

10、樁基沖突,樁基中部段侵入隧道主體,方案設(shè)計需撤除跨河橋梁,拔除樁基,復(fù)建新橋。工程施行時可采用如下主要步驟:3.5.1施作圍堰和導(dǎo)流設(shè)施對河道施行臨時截流導(dǎo)流,圍堰可兼作交通疏解道路。3.5.2抽干圍堰間的余水,清淤,場地平整。3.5.3撤除橋梁的橋面、橋墩以及承臺,拔除盾構(gòu)范圍的樁基。3.5.4預(yù)留盾構(gòu)隧道位置,修建新橋。重建橋梁的樁根底在避開盾構(gòu)位置后,利用未拔的既有樁,在既有樁的兩側(cè)新增兩根樁。既有樁基與新建臺帽應(yīng)連接可靠,新建的臺帽需考慮拔樁后造成部分樁間距增加,加強(qiáng)新建承臺的配筋。3.5.5撤除圍堰和導(dǎo)流設(shè)施,恢復(fù)河道,盾構(gòu)通過。4結(jié)論沿海地區(qū)城市水系發(fā)育,河流縱橫交織,跨河流橋梁眾多,軟土遍布。城市軌道交通線路下穿跨河流橋梁的問題時常遇到,通過上述工程處理措施的分析,可得出如下結(jié)論:(1)城市軌道交通線路下穿跨河流橋梁時,必須結(jié)合周邊環(huán)境條件、橋梁構(gòu)造型式,采取平安可靠的處理措施。(2)沿海地區(qū)城市軌道交通線路的線形、縱坡、線位、站位及施工工藝等需結(jié)合考慮跨河流橋梁的根底類型、結(jié)合型式,及地質(zhì)條件等才能做出合理的施工方案。(3)城市軌道交通線路下穿跨河流橋梁時的工程處理措施的