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摘 要:随着城市化轨道交通的不断延伸,带来的是大规模的城市化开发。在许多城市,因避免隧道盾构造成的地面构筑物二次损害,往往是先行进行隧道结构主体建设,再进行路面市政道路等附属设施施工,虽避免了地面主体结构的损害,也为后期市政路面建设对隧道主体结构埋下了安全隐患。本文通过南京河西地区某大型市政道路工程涉地铁保护区施工的专项研究,总结了在地质复杂地区且紧邻隧道结构的施工应用研究。
关键词:地质复杂;隧道结构;紧邻;跨线桥
油坊桥枢纽位于南京主城西南部,莲花新城附近,是国家高速公路G42与南京跨江快速路和快速内环以及龙翔大道、126省道交叉的交通枢纽。该项目与运营中的地铁2号线、地铁1、2号线联络线,在建线路7号线、规划线路8号线交叉,工程量大、周期长,涉及多条南京地铁线路轨道交通保护区且又属于长江漫滩地区,典型的深厚软土地区。基岩埋深一般在50m~60m左右,上部主要以淤泥质黏土为主,没有良好的持力层硬土作为基础,地质条件极差,施工难度较大。在该项目施工的同时,要保证不影响南京地铁运营线路及在建线路的运营建设。
1项目地质概况
根据地下水赋存介质,场区地下水分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。松散岩类孔隙水按其埋深条件和水利性质又分孔隙为潜水、微承压水和上层滞水。其孔隙潜水和微承压水分布在漫滩地段,阶底地段分布上层滞水。
1.1孔隙潜水
孔隙潜水分布在长江漫滩,一般埋深较浅,主要存在全新的统土粉、粉细砂层、黏性土夹粉土中,其主要补给源为大气降水入渗、地表水垂直入渗补给;水位受大气影响而略有波动。
1.2微承压水
微承压水分布在漫滩地段,赋存于下部粉土、粉砂和中层砂土中;根据钻探研究,漫滩地层主要为粉(砂)土和淤泥质土,局部分布软塑状黏性土,呈不连续分布,整体上粉、砂性土水位上下部呈连通关系,并根据地区同类工程经验,其对本工程影响较小。
1.3上层滞水
上层滞水分布于阶地地段,有钻探揭示的岩土层。阶地地段地层下伏主要为影塑层粉质黏土,为微透水或不透水性,表层分布填土,雨季时易在表层形成上层滞水。上层滞水主要接受大气降水及地表水垂直入渗补给,其次是地表水体侧向补给及农田灌溉水回渗补给;排泄方式以蒸发、植物蒸腾为主。
1.4基岩裂隙水
基岩裂隙水主要赋存于白垩系浦口组砂岩、泥质砂岩中,因构造风华裂隙多闭合或被充填,水量则较为贫乏。该类地下水在基岩裸露的低山丘陵区具有潜水特性。大气降水入渗是其主要补给源
2项目重难点施工对策
(1)桥梁桩基靠近地铁结构,施工安全風险较高,桥梁桩基易产生蹋孔、扩孔等风险,对地铁运营存在较大影响
针对此类风险,一是距离地铁2号线外壁在5D以内的桩基采用全套管回旋工艺,先下钢套管,然后再钻进,确保钢套管底长于开挖面8-10m左右,钻进采用旋挖钻机成孔工艺;二是距离地铁2号线外壁在5D以外的桩基采用旋挖钻机成孔工艺;三是在开挖过程中控制钻进的速度,临近地铁桩基选用护壁效果较好的膨润土造浆,确保泥浆比重大于1.15;四是在开孔前提前准备好钢筋笼,减少成孔后的等待时间,保证5h内完成水下混凝土灌注;五是在桩基与地铁隧道之间设置深层位移监测点,监测土体变形。
(2)钢箱梁、预制箱梁上跨地铁1号线和2号线联络线,上部结构现浇箱粱临近地铁1、2号线联络线,吊装过程中滴撒抛漏,会对地铁联络线造成影响。
在现场实际施工中,一是预制箱梁采用架桥机安装,钢箱梁采用支点法配合贝雷衔架的滑推法进行吊装,吊车支腿位置在不影响地铁运行的范围之外;二是吊装之前应该仔细检查清扫,保证箱室内无杂物,现场安排吊装指挥人员,在地铁联络线非工作时间进行吊装工作;三是安装完成后,对箱梁进行临时固定,避免出现意外,对于箱梁之间的缝隙采用竹胶进行遮盖,确保无杂物掉落轨道内,同时对支架搭设四周采用密布的安全网,上方临空面设置密布定型护栏防抛网进行维护,确保无杂物掉落至轨行区。
2.3临时保通道路B5部分段落在地铁保护区范围内进行路基填筑、路面施工,过程中必须减小施工中对地铁的影响
在施工前期做到与设计沟通,改变碾压方式,路基土方采用多次薄层静压替代震动碾压,将路面结构层由水稳、沥青面层改为碎石钢筋混凝土,减小施工中对地铁结构对的影响。
3监测应急预案
轨道交通设施发生严重的结构病害(包括但不限于破损、裂缝、渗水、漏水)或轨道交通设施出现变形预警时,应及时通报项目建设单位,并根据专家意见指导采取积极补救措施,确保轨道交通的安全运营、建设。
监测数据异常或变化速率较大,巡视有异常;监测数据接近安全控制标准的预警值时,应提高监测及巡查频率;当发现轨道交通设施有异常或外部作业有危险事故征兆时,应采用不间断实时监测,监测数据接近安全控制标准的预警值时,应提高监测及巡查频率。
同时场地内存在勘查未发现的不良地质条件,且影响工程安全;轨道交通周围环境发生较大沉降、不均匀沉降;突发风险事件的抢险工程或事故后重新组织施工;大暴雨或长时间持续降雨;临近工程施工、抽水、超载、震动等周边环境条件较大改变的,都需要提高监测频次。
4结束语
在实际的施工过程中,桩基开挖、混凝土罐装施工和后期桥梁荷载引起的地基沉降、跨运营线路施工是引起地铁结构监测报警的主要因素和安区隐患,作业单位在地铁轨道交通保护内施工应加强和南京地铁运营公司监测数据紧密联系,同时配合好南京地铁设施保护办公室保护区行政执法大队的现场工程管理工作,共同为南京地铁的持续发展和地铁沿线工程开发注入持续动力和宝贵的长江漫滩邻近地铁结构的施工经验。
参考文献
[1]杨赢,郭树海,曹牧,等.桥梁桩基础施工对邻近地铁隧道的影响分析[J].绍兴文理学院学报 2018.38(8).
[2] 陈仲颐,叶书麟.基础工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,1990.
[3](英)M.J汤姆林森.朱世杰,译.桩的设计和施工,[M]人民交通出版社,1984.
关键词:地质复杂;隧道结构;紧邻;跨线桥
油坊桥枢纽位于南京主城西南部,莲花新城附近,是国家高速公路G42与南京跨江快速路和快速内环以及龙翔大道、126省道交叉的交通枢纽。该项目与运营中的地铁2号线、地铁1、2号线联络线,在建线路7号线、规划线路8号线交叉,工程量大、周期长,涉及多条南京地铁线路轨道交通保护区且又属于长江漫滩地区,典型的深厚软土地区。基岩埋深一般在50m~60m左右,上部主要以淤泥质黏土为主,没有良好的持力层硬土作为基础,地质条件极差,施工难度较大。在该项目施工的同时,要保证不影响南京地铁运营线路及在建线路的运营建设。
1项目地质概况
根据地下水赋存介质,场区地下水分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。松散岩类孔隙水按其埋深条件和水利性质又分孔隙为潜水、微承压水和上层滞水。其孔隙潜水和微承压水分布在漫滩地段,阶底地段分布上层滞水。
1.1孔隙潜水
孔隙潜水分布在长江漫滩,一般埋深较浅,主要存在全新的统土粉、粉细砂层、黏性土夹粉土中,其主要补给源为大气降水入渗、地表水垂直入渗补给;水位受大气影响而略有波动。
1.2微承压水
微承压水分布在漫滩地段,赋存于下部粉土、粉砂和中层砂土中;根据钻探研究,漫滩地层主要为粉(砂)土和淤泥质土,局部分布软塑状黏性土,呈不连续分布,整体上粉、砂性土水位上下部呈连通关系,并根据地区同类工程经验,其对本工程影响较小。
1.3上层滞水
上层滞水分布于阶地地段,有钻探揭示的岩土层。阶地地段地层下伏主要为影塑层粉质黏土,为微透水或不透水性,表层分布填土,雨季时易在表层形成上层滞水。上层滞水主要接受大气降水及地表水垂直入渗补给,其次是地表水体侧向补给及农田灌溉水回渗补给;排泄方式以蒸发、植物蒸腾为主。
1.4基岩裂隙水
基岩裂隙水主要赋存于白垩系浦口组砂岩、泥质砂岩中,因构造风华裂隙多闭合或被充填,水量则较为贫乏。该类地下水在基岩裸露的低山丘陵区具有潜水特性。大气降水入渗是其主要补给源
2项目重难点施工对策
(1)桥梁桩基靠近地铁结构,施工安全風险较高,桥梁桩基易产生蹋孔、扩孔等风险,对地铁运营存在较大影响
针对此类风险,一是距离地铁2号线外壁在5D以内的桩基采用全套管回旋工艺,先下钢套管,然后再钻进,确保钢套管底长于开挖面8-10m左右,钻进采用旋挖钻机成孔工艺;二是距离地铁2号线外壁在5D以外的桩基采用旋挖钻机成孔工艺;三是在开挖过程中控制钻进的速度,临近地铁桩基选用护壁效果较好的膨润土造浆,确保泥浆比重大于1.15;四是在开孔前提前准备好钢筋笼,减少成孔后的等待时间,保证5h内完成水下混凝土灌注;五是在桩基与地铁隧道之间设置深层位移监测点,监测土体变形。
(2)钢箱梁、预制箱梁上跨地铁1号线和2号线联络线,上部结构现浇箱粱临近地铁1、2号线联络线,吊装过程中滴撒抛漏,会对地铁联络线造成影响。
在现场实际施工中,一是预制箱梁采用架桥机安装,钢箱梁采用支点法配合贝雷衔架的滑推法进行吊装,吊车支腿位置在不影响地铁运行的范围之外;二是吊装之前应该仔细检查清扫,保证箱室内无杂物,现场安排吊装指挥人员,在地铁联络线非工作时间进行吊装工作;三是安装完成后,对箱梁进行临时固定,避免出现意外,对于箱梁之间的缝隙采用竹胶进行遮盖,确保无杂物掉落轨道内,同时对支架搭设四周采用密布的安全网,上方临空面设置密布定型护栏防抛网进行维护,确保无杂物掉落至轨行区。
2.3临时保通道路B5部分段落在地铁保护区范围内进行路基填筑、路面施工,过程中必须减小施工中对地铁的影响
在施工前期做到与设计沟通,改变碾压方式,路基土方采用多次薄层静压替代震动碾压,将路面结构层由水稳、沥青面层改为碎石钢筋混凝土,减小施工中对地铁结构对的影响。
3监测应急预案
轨道交通设施发生严重的结构病害(包括但不限于破损、裂缝、渗水、漏水)或轨道交通设施出现变形预警时,应及时通报项目建设单位,并根据专家意见指导采取积极补救措施,确保轨道交通的安全运营、建设。
监测数据异常或变化速率较大,巡视有异常;监测数据接近安全控制标准的预警值时,应提高监测及巡查频率;当发现轨道交通设施有异常或外部作业有危险事故征兆时,应采用不间断实时监测,监测数据接近安全控制标准的预警值时,应提高监测及巡查频率。
同时场地内存在勘查未发现的不良地质条件,且影响工程安全;轨道交通周围环境发生较大沉降、不均匀沉降;突发风险事件的抢险工程或事故后重新组织施工;大暴雨或长时间持续降雨;临近工程施工、抽水、超载、震动等周边环境条件较大改变的,都需要提高监测频次。
4结束语
在实际的施工过程中,桩基开挖、混凝土罐装施工和后期桥梁荷载引起的地基沉降、跨运营线路施工是引起地铁结构监测报警的主要因素和安区隐患,作业单位在地铁轨道交通保护内施工应加强和南京地铁运营公司监测数据紧密联系,同时配合好南京地铁设施保护办公室保护区行政执法大队的现场工程管理工作,共同为南京地铁的持续发展和地铁沿线工程开发注入持续动力和宝贵的长江漫滩邻近地铁结构的施工经验。
参考文献
[1]杨赢,郭树海,曹牧,等.桥梁桩基础施工对邻近地铁隧道的影响分析[J].绍兴文理学院学报 2018.38(8).
[2] 陈仲颐,叶书麟.基础工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,1990.
[3](英)M.J汤姆林森.朱世杰,译.桩的设计和施工,[M]人民交通出版社,1984.