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　　1、麗澤橋概況

 

　　麗澤橋位于北京市西三環(huán)南段，是北京市幾座大型橋梁之一，于1991年竣工投入使用，是連接西三環(huán)和豐臺(tái)北路的重要交通樞紐。北京地鐵14號(hào)線(xiàn)西局~東管頭站區(qū)間暗挖隧道下穿麗澤橋區(qū)，其中地鐵近距離穿越橋樁的匝道橋共計(jì)7處，凈距離在0.84～4.61m之間，且樁端在隧道的肩部--受力最不利位置。

 

　　2、地鐵隧道工程概況

 

　　地鐵14號(hào)線(xiàn)西局站～東管頭站區(qū)間暗挖隧道下穿麗澤橋樁工程，暗挖為馬蹄形標(biāo)準(zhǔn)斷面（6570mm*6480mm）。自上而下主要地層為粉土填土①、粉砂-細(xì)砂②3、圓礫-卵石②5、中砂、粗砂⑤1、卵石⑤、層卵石⑦。結(jié)構(gòu)覆土厚度為10.1～15.3m，隧道穿越地層主要為卵石⑤層，中砂、粗砂⑤1層。地下水位于結(jié)構(gòu)線(xiàn)以下。設(shè)計(jì)采用地表雙排復(fù)合錨桿樁和洞內(nèi)徑向注漿措施來(lái)控制橋梁沉降。

 

 

　　1、橋梁沉降控制要求

 

　　1)橋梁豎向均勻沉降15mm。

 

　　2)縱向不均勻沉降位移控制值為5mm。

 

　　3)墩柱橫橋向相鄰基礎(chǔ)不均勻沉降位移控制值為3mm。

 

　　4)橋區(qū)相關(guān)道路路面沉降控制值為10mm。

 

　　2、加固措施設(shè)計(jì)

 

　　為保證施工過(guò)程中施工安全，設(shè)計(jì)主要采用了兩種措施來(lái)沉降受控，一是地面實(shí)施復(fù)合錨桿樁對(duì)土體進(jìn)行隔離加固，并對(duì)橋樁周?chē)馏w加固和改良，以不降低原有側(cè)摩阻為目的；二是在隧道內(nèi)對(duì)橋樁底部土體實(shí)施徑向注漿加固。

 

 

　　本工程暗挖隧道邊緣最近處距離橋樁距離不到1m，如果不采取相關(guān)措施，該部分橋樁的整體摩擦力將會(huì)全部失去，并且周邊土體變形也會(huì)影響未動(dòng)土層摩擦力的降低。經(jīng)驗(yàn)算，麗澤橋橋樁單樁承載力以側(cè)摩阻為主，約占總承載力的65%，端阻力約占總承載力的35%，根據(jù)樁身進(jìn)入長(zhǎng)度不同，卵石5層和卵石7層提供的側(cè)摩阻力較大。計(jì)算過(guò)程中假定側(cè)阻力損失率為20%，經(jīng)加固后，加固體彈性模量和泊松比變化，加固體強(qiáng)度升高，按5MPa計(jì)算，計(jì)算結(jié)果得出側(cè)阻力和端阻力分別占總承載力的50%，所以加固區(qū)的重點(diǎn)為樁端和處于卵石5層和卵石7層的樁周。

 

　　通過(guò)連續(xù)體的快速Lagrangian分析法，利用Mohr-Coulomb彈塑性本構(gòu)模型，從整體上研究樁–土–隧道三者間的作用特征，著重分析不同施工工況下單樁、群樁的位移及內(nèi)力變化規(guī)律，得出隧道貫通時(shí)土體變形曲線(xiàn)。隧道施工對(duì)地表及隧道周?chē)馏w造成了較大范圍的影響，主要表現(xiàn)為上覆土層出現(xiàn)較大程度的沉降，隧道底部土體向上隆起，最大的土體變形出現(xiàn)在隧道頂部。由下圖a可知，樁體的存在對(duì)其周?chē)馏w變形影響較大，施工過(guò)程中樁體的下沉引起周?chē)馏w的附加沉降，豎向變形明顯增大。 沿隧道施工前進(jìn)方向，地表土體的最大沉降主要發(fā)生在施工前期地表段，而后期地表的變形較小。隧道周?chē)馏w存在波浪狀的變形，這表明在不同施工工況中土體應(yīng)力都得到一定程度的釋放。

 

　　四、施工技術(shù)

 

　　1、復(fù)合錨桿樁隔離加固

 

　　復(fù)合錨桿樁直徑150mm，采用Ф50鋼管（煤氣管）和三根Ф18定位鋼筋做為復(fù)合錨桿樁鋼筋籠子的骨架，每段長(zhǎng)100mm，間距1米，三根Ф20鋼筋做為復(fù)合錨桿縱向主受力筋。另附三根Ф20塑料管作為注漿管，每根注漿管出漿口范圍距底端4米，注漿管φ20mm，出漿孔φ4mm，四孔豎向錯(cuò)開(kāi)150mm。采用兩次注漿，第一次注漿壓力0.4～0.5MPa，孔口溢漿時(shí)結(jié)束本次注漿，水泥漿水灰比0.5：1；第二次注漿采用中高壓注漿，注漿壓力1.0MPa，水泥漿水灰比0.75：1，在第一次注漿完成后10～15小時(shí)進(jìn)行。

 

　　2、徑向注漿樁底加固

 

　　暗挖區(qū)間下穿橋樁段時(shí)，橋樁底基本位于隧道中部，由于在開(kāi)挖過(guò)程中容易造成土體松散、回噴不密實(shí)，導(dǎo)致橋樁沉降，因此在隧道靠近橋樁側(cè)，臨時(shí)仰拱下45°范圍內(nèi)進(jìn)行徑向注漿，注漿范圍為1.5m；注漿管采用φ25*5小導(dǎo)管，長(zhǎng)1.5m，1.0m*1.0m梅花型布置，布置縱向范圍為橋樁兩側(cè)各6m，注漿漿液選用1：1純水泥漿液，壓力控制為0.2~0.5MPa。
 

　　四、復(fù)合錨桿樁實(shí)施效果及沉降分析

 

　　1、實(shí)施效果

 

　　經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖情況看，復(fù)合錨桿樁樁體堅(jiān)固，周遍土體密實(shí)，對(duì)橋樁的隔離加固和減少其沉降起到了很大的作用。

 

　　2、沉降分析

 

　　經(jīng)對(duì)橋梁的監(jiān)測(cè)及分析，在復(fù)合錨桿樁施工初期，數(shù)據(jù)呈下降趨勢(shì)，累計(jì)沉降最大達(dá)0.8mm；在復(fù)合錨桿樁完成后，整體地層加固注漿結(jié)束，沉降數(shù)據(jù)呈微弱回升趨勢(shì)，回升約0.6mm；隨著隧道的開(kāi)挖施工，數(shù)據(jù)逐漸再次下降，隧道的開(kāi)挖施工期間，總沉降累計(jì)3.5mm；初襯回填注漿完畢后，沉降數(shù)據(jù)呈微弱回升趨勢(shì)，回升約0.5mm。隨之時(shí)間的推移，在回填注漿完畢3個(gè)月后，沉降穩(wěn)定，最終總沉降3mm，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)允許沉降值15mm。以樁與隧道的凈距離1.51m的Z5c-5軸為例。

 

 

　　根據(jù)各施工階段的數(shù)據(jù)分析得出，在砂卵石地層下施工暗挖隧道下穿橋樁施工，采用的復(fù)合錨桿樁加固隔離土層，可以有效控制隧道施工引起沉降，保證了砂卵石地層條件下的隧道施工及周遍環(huán)境安全，具有指導(dǎo)的意義。但復(fù)合錨桿樁施工本身也將導(dǎo)致橋樁的沉降，施工是需嚴(yán)格控制注漿量，以防止其施工階段沉降的擴(kuò)大。