大直径钻孔灌注桩在狭小复杂环境下的施工技术研究

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1、中环线高架桩基施工与对地道结构的保护一、工程概况中环线真北路高架工程为上海建工股份有限公司承建的市政重大工程，是集投资、设计、施工为一体的BT工程。在该工程的施工中，受到工程用地的限制，高架桥跨越沪宁铁路和交通路段布置在原真北路地道上。其中东侧高架桥两侧桥墩设置在原地道挡土墙内侧，桥墩立柱紧靠地道结构。施工高架桥的基础将对原地道坞式结构产生危害，如处理不当，将严重影响地道的使用，甚至将对运行中的沪宁铁路产生不良影响，因此必须对整个工程实施方案进行优化，在保证高架桥梁工程质量的情况下，将工程对地道结构的影响减少到最小。真北路地道平面示意图二、现有结构、环

2、境情况真北路地道分三部分：第一部分对应中环线主线位置Pm25至Pm32（南侧）、Pm39至Pm45（北侧），为普通挡土墙结构，第二部分对应中环线主线位置Pm33至Pm35（南侧）、Pm36至Pm38（北侧），为坞式结构，第三部分为交通路、沪宁铁路箱涵结构。其中坞式结构下有混凝土板桩基础。该地道建于上世纪八十年代，目前地道结构已经出现明显的变形、渗水情况。真北路地道为两来两去四车道，车道两侧各有1根非机动车道。由于真北路地道是沪宁铁路南北两侧的主要通道，根据交通组织方案，在高架桥施工期间必须保持至少1来1去2车道的社会车辆通行能力。沪宁铁路箱涵位置为地道

3、最低点，箱涵上有电气化铁路复线2根轨道，运行流量非常大。高峰时平均2分钟一列车通过。三、工程地质情况地道两侧工程范围内的水文地质条件经过详堪，本工程地下水位埋深为1.47~4.3m（标高为：2.18~0.81m），地层地质分布情况如下表：序号岩土名称层底标高（m）分层厚度（m）岩土特征①填土1.81~-1.951.0~5.0为砼路面、碎石、碎块、三合土、混合土、杂填土等组成。②1灰黄色粉质粘土0.61~-0.870.5~2.5含氧化铁锰质斑点，该层具自上而下渐变软特征。分布局部。②3灰色砂质粉土-0.89~-2.871.0~3.0土质不均，夹薄层粘性土

4、，局部夹粉砂。③灰色淤泥质粉质粘土-3.19~-4.601.0~2.5土质不均，夹粉土，粉砂薄层，局部较多。④灰色淤泥质粘土-11.19~-13.197.0~9.5夹少量薄层粉土、粉砂，含有机质等。⑤1灰色粉质粘土-19.22~-20.876.5~9.0夹有粉土，含有机质、腐植物、钙结核。⑥暗绿-黄色粉质粘土-23.98~-27.414.0~7.3含氧化铁斑点，下部夹粉土。⑦1灰黄色砂质粉土-26.92~-30.322.0~4.9土质不均，夹薄层粘性土，局部为粉砂。⑦2黄灰色粉砂-31.52~-34.462.0~5.9土质不均，夹少量粘性土，局部为砂质

5、粉土。⑧1灰色粉质粘土-39.91~-42.066.7~9.2含有机质，局部为粘土，夹薄层粉土。⑧2灰色粉质粘土粉砂互层-53.05~-56.9212.5~15.5土质不均，粉土，粉砂薄层、为千层饼状。⑨1灰色粉细砂-76.09~-78.5621~24.3夹薄层粘性土，局部较多。⑨2灰色含砾中粗砂-83.39~-83.996.5~7.3土质不均，砾石含量为5~24%，圆状，一般砾径为2~5，较大者可达10，中部、下部增大增多，并夹薄层粘性土。⑩褐灰色粉质粘土未钻穿未钻穿含有机质，少量腐植物，钙结核，夹薄层粉砂，下部土质相对较软。四、设计方案修改原中环线

6、高架设计方案采用多桩基础，其中铁道箱涵两侧影响坞式结构的Pm33~Pm38承台采用7~9根Φ800钻孔桩作为桩基，桩布置在挡墙内外两侧。其中内侧桩施工将穿过坞式结构的底板。承台则布置在坞式结构的下面，施工中需要将地道原结构打开，施工完成后再进行修复。见下图示意。原设计方案剖面示意图按照该设计方案实施，将产生以下问题：1、施工高架下部结构必须先打开地道原坞式挡墙结构；在高架桥墩位置的原坞式结构的混凝土板桩必须截断，对原有结构的完整性造成破坏；开挖造成坞式结构底部的土体扰动松动，会引起地道结构的变形，危害到结构安全。2、由于承台标高低于原坞式结构的底板，低

7、于地下水位近6米，施工中必须采取严格的降水措施，必将对现有的地道结构产生变形和不均沉降，对地道结构的稳定造成不良的影响，影响到铁路的正常运营。3、施工完成后，地道结构修复面位于新建承台上，高架结构的自然沉降必然造成地道结构的不均受力，易在修复面形成渗漏点，对地道结构造成损害，影响行车的安全。4、由于地道位置需要保持交通，因此在施工时进行土方开挖、基坑支护的作业时，施工现场的土方运输组织困难，需要占用2根半车行道，无法保证正常交通通行的要求。鉴于上述难题，只有采用施工影响小，对原结构不产生破坏的方案才能得到有效解决。根据BT工程的投资、设计和施工一体的特

8、点，对地道坞式结构范围内的高架桥基础和下部结构的设计和施工方案结合进行优化。最终，通过与设计单