盾構(gòu)穿越橋樁時的橋基礎(chǔ)托換施工工藝

1、1工程概況上海軌道交通10號線溧陽路～曲陽路區(qū)間隧道穿越四平路上的沙涇港橋樁基。沙涇港橋位于四平路曲陽路交叉口南側(cè)100m左右。該橋為三跨簡支結(jié)構(gòu)跨徑組合為6m14m6m橋梁總寬30m。橋梁梁底標高5.0m。橋梁上部結(jié)構(gòu)邊跨為520mm的鋼筋混凝土空心板中跨為820mm的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。橋臺為排架式每只橋臺用14根400mm400mm長27m鋼筋混凝土預(yù)制方樁橋墩為實體柱式高樁承臺每只橋墩用23根400mm400mm長26m鋼筋混凝

2、土預(yù)制方樁樁基持力層均為暗綠色硬土層。沙涇港是虹口港水系中的一條支流擔負著虹口區(qū)沙涇港兩岸防汛排水的任務(wù)以及虹口港水系的調(diào)水沖污的作用。沙涇港上游南接虹口港下游北通走馬塘全長約6.5km。四平路沙涇港橋距虹口港約2.0km至走馬塘約4.5km該處河口寬35m河底標高約為0.2m。2工程地質(zhì)情況根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告沙涇港橋所在處的地質(zhì)情況大致可分為以下幾層:第一層:1.16～3.8m不等的填土其中含煤屑、石子等第二層:為灰黃～灰色黏質(zhì)粉土

3、夾粉質(zhì)黏土有黑色腐殖質(zhì)約8.85m厚夾有大量黑色淤泥質(zhì)土似河浜現(xiàn)象第三層:灰色砂質(zhì)粉土屬中壓縮性土約2.35m厚第四層:灰色淤泥質(zhì)黏土屬高壓縮性土含有白色僵塊、黑色腐殖質(zhì)約3.2m厚第五層:灰色黏土屬中壓縮性土7.8m厚第六層:暗綠～草黃色粉質(zhì)黏土屬中壓縮性土第七層:草黃～灰色砂質(zhì)粉土。盾構(gòu)通過沙涇港橋時盾構(gòu)頂部標高為6.00～7.00m盾構(gòu)穿越部分土體為灰黃～灰色黏質(zhì)粉土夾粉質(zhì)黏土、灰色砂質(zhì)粉土、灰色淤泥質(zhì)黏土。盾構(gòu)覆土厚度7～8m。

4、盾構(gòu)底部距離⑦1層層面有12m。適宜采用氣壓工法輔助施工。擬建場地地下水主要有淺部粉性土層中的潛水深部粉性土、砂土層中的承壓水。據(jù)區(qū)域資料承壓水位一般低于潛水位。淺部土層中的潛水位埋深離地表面0.3～1.5m年平均地下水位離地表面0.5～0.7m。深部承壓水位(第⑦層)埋深在3～11m之間通過現(xiàn)場試驗測得第⑦1層承壓水水位埋深為5.9m。3管線情況及周邊環(huán)境通過沙涇港橋的管線眾多周邊建筑物林立。比較重要的地下管線見表1:距離橋梁最近的重

5、要建筑物:橋西南側(cè)有一新建高層其角部距離道路邊線11m。橋南側(cè)15.2m、距四平路邊線4.69m為單層四平泵站一座。橋東南側(cè)為居民小區(qū)。橋東北側(cè)為一座4層磚混樓房。橋北側(cè)為擬建10號線曲陽路車站南端頭井西北側(cè)曲陽路口為華西證券大廈。4施工方案比較及確定4.1施工工藝及工期比較方案一首先在原橋梁兩側(cè)搭建兩座臨時便橋以供四平路上行人車輛通行同時對通過沙涇港橋的所有管線進行搬遷。然后對原沙涇港橋進行完全拆除并拔除樁基最后再修建新橋。但由于橋周

6、邊場地十分有限如若搭建臨時便橋必須對橋西南新建辦公樓以及橋東南居民小區(qū)部分居民房進行拆除這將大大增加工程量并造成極大經(jīng)濟損失。如不搭建便橋而采取直接封路拆除舊橋?qū)⒃诤荛L時間內(nèi)影響四平路的交通取舍十分困難。根據(jù)相關(guān)資料及樣準備我們工作人員在現(xiàn)場指揮操作工人充分發(fā)揮見縫插針的水平根據(jù)施工現(xiàn)場的已有條件充分利用每一寸的空間以克服施工空間小的困難。5.2管線保護難度大現(xiàn)場管線眾多由橋上經(jīng)過的管線有的采用預(yù)埋鋼管穿插通過有的則采用直埋法通過在采用

7、高壓旋噴加固的過程中由于會對土體造成一定的擾動從而引起土體的變形有可能對管線造成一定損壞其后果是無法估量的(圖1)。橋上空架空線也十分密集并且高度較低由于我們進行鉆孔、旋噴以及吊插型鋼等操作都會處于架空線下如若操作不當就有可能對架空線造成破壞影響電力供應(yīng)及電話通信。為避免以上事故發(fā)生我項目部在施工前首先在施工位置開挖2m深的樣溝不但可以對管線的真實情況更為了解還可以有效釋放加固時產(chǎn)生的土體壓力保護管線其次用薄鋼板焊成箱涵圍在管線四周并用

8、鋼索騰空懸吊用以防止高壓注漿進入管線間縫隙以及保證管線結(jié)構(gòu)安全上空架空線由于無法搬移我們做了詳細的應(yīng)急預(yù)案在施工過程十分注意器材與架空線之間的間距以防損壞電纜。5.3臨時排水施工由于沙涇港是虹口港水系中的一條支流擔負著虹口區(qū)沙涇港兩岸防汛排水的任務(wù)以及虹口港水系的調(diào)水沖污的作用根據(jù)上海市水務(wù)局的要求該河道不可斷流以保證虹口港水系的調(diào)水功能。為盡量減少對虹口港附近流域的環(huán)境影響在進行本工程臨排鋼管敷設(shè)施工時擬投入足夠數(shù)量的機械、設(shè)備、材料

9、、人員以加快施工進度。臨排施工在圍堰施工完成23后進行采用6臺軸流潛水泵(上游2臺下游4臺)及φ700mm、壁厚6mm鋼管進行調(diào)水。施工時在兩側(cè)圍堰外1.5m處、靠近兩側(cè)防汛墻邊各搭設(shè)2只墩臺(頂標高3.8m)用60#槽鋼架于墩臺之上作為軸流潛水泵工作平臺。圍堰內(nèi)西側(cè)、防汛墻邊各搭設(shè)3只墩臺圍堰內(nèi)東側(cè)、防汛墻邊各搭設(shè)2只墩臺作為鋼管支撐墩臺標高2.5m臨排鋼管共設(shè)4道鋼管9m一節(jié)電焊連接連接處另用鋼套管加固保證接縫處不斷裂、不漏水。由于

10、施工需要臨管將在橋下進行翻排臨管翻排施工在保證另3根調(diào)水功能的前提下依次進行。5.4樁基進行地下爆破采用全斷面氣壓盾構(gòu)施工遇到樁基需將影響頂進部分的樁基截斷樁基清除必須在帶氣壓的開挖面上進行如采用人工截斷工作工作效率低施工速度慢。所以采用松動爆破結(jié)合人工截斷鋼筋的方法。但必須控制好爆破震動和爆破飛石還需要解決較快的人員撤離爆破氣體的外泄等技術(shù)細節(jié)問題。爆破震動的控制采用控制爆破單耗(藥量)及采用毫秒延遲控制每段爆破的總藥量可以將爆破震動