盾構(gòu)穿越橋樁時(shí)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(hào)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?yàn)槿绾?jiǎn)支結(jié)構(gòu)跨徑組合為6m14m6m橋梁總寬30m。橋梁梁底標(biāo)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(tái)為排架式每只橋臺(tái)用14根400mm400mm長(zhǎng)27m鋼筋混凝土預(yù)制方樁橋墩為實(shí)體柱式高樁承臺(tái)每只橋墩用23根400mm400mm長(zhǎng)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(dān)負(fù)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(zhǎng)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(biāo)高約為0.2m。2工程地質(zhì)情況根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)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(shí)盾構(gòu)頂部標(biāo)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(chǎng)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(chǎng)試驗(yàn)測(cè)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(hào)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(shí)便橋以供四平路上行人車輛通行同時(shí)對(duì)通過沙涇港橋的所有管線進(jìn)行搬遷。然后對(duì)原沙涇港橋進(jìn)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(chǎng)地十分有限如若搭建臨時(shí)便橋必須對(duì)橋西南新建辦公樓以及橋東南居民小區(qū)部分居民房進(jìn)行拆除這將大大增加工程量并造成極大經(jīng)濟(jì)損失。如不搭建便橋而采取直接封路拆除舊橋?qū)⒃诤荛L(zhǎng)時(shí)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(zhǔn)備我們工作人員在現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(hù)難度大現(xiàn)場(chǎng)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(huì)對(duì)土體造成一定的擾動(dòng)從而引起土體的變形有可能對(duì)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(jìn)行鉆孔、旋噴以及吊插型鋼等操作都會(huì)處于架空線下如若操作不當(dāng)就有可能對(duì)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(xiàng)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(duì)管線的真實(shí)情況更為了解還可以有效釋放加固時(shí)產(chǎn)生的土體壓力保護(hù)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(jìn)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(xì)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(shí)排水施工由于沙涇港是虹口港水系中的一條支流擔(dān)負(fù)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(duì)虹口港附近流域的環(huán)境影響在進(jìn)行本工程臨排鋼管敷設(shè)施工時(shí)擬投入足夠數(shù)量的機(jī)械、設(shè)備、材料

9、、人員以加快施工進(jìn)度。臨排施工在圍堰施工完成23后進(jìn)行采用6臺(tái)軸流潛水泵(上游2臺(tái)下游4臺(tái))及φ700mm、壁厚6mm鋼管進(jìn)行調(diào)水。施工時(shí)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(tái)(頂標(biāo)高3.8m)用60#槽鋼架于墩臺(tái)之上作為軸流潛水泵工作平臺(tái)。圍堰內(nèi)西側(cè)、防汛墻邊各搭設(shè)3只墩臺(tái)圍堰內(nèi)東側(cè)、防汛墻邊各搭設(shè)2只墩臺(tái)作為鋼管支撐墩臺(tái)標(biāo)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(jìn)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(jìn)行。5.4樁基進(jìn)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(jìn)部分的樁基截?cái)鄻痘宄仨氃趲鈮旱拈_挖面上進(jìn)行如采用人工截?cái)喙ぷ鞴ぷ餍实褪┕に俣嚷?。所以采用松?dòng)爆破結(jié)合人工截?cái)噤摻畹姆椒?。但必須控制好爆破震?dòng)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(xì)節(jié)問題。爆破震動(dòng)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(dòng)