廣深鐵路橋支座反力測(cè)試及高程調(diào)整施工技術(shù)

1、廣深鐵路橋支座反力測(cè)試及高程調(diào)整施工技術(shù)區(qū)間暗挖單洞雙層重疊在線路里程sk2035sk2055處,挺直從21號(hào)、22號(hào)橋墩之間穿越鐵路橋,設(shè)計(jì)確定對(duì)3條線路21號(hào)和22號(hào)橋墩共6個(gè)基礎(chǔ)舉行主動(dòng)托換。為保證地鐵施工期間廣深鐵路橋及行車平安,須對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)變形舉行嚴(yán)格監(jiān)控。設(shè)計(jì)提出監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)是:墩柱頂豎向位移應(yīng)小于5mm。重疊隧道采納礦山法開挖,高13.5m,寬7.2m,距未托換20號(hào)橋墩最近處不足8.0m,拱頂距地面10.0m。鐵路橋托換見圖1。該工點(diǎn)地質(zhì)條件極其復(fù)雜,按照地質(zhì)資料和(托換新樁)揭示,自地表而下依次為:雜填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土、中細(xì)砂、礫砂層、礫砂卵石層、砂質(zhì)黏土、砂質(zhì)殘積層及全風(fēng)

2、化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化和微風(fēng)化花崗片麻巖。采納高壓旋噴樁對(duì)暗挖隧道舉行了加固,從人工挖孔樁和旋噴樁抽芯檢測(cè)來看,旋噴樁在礫砂卵石層成樁效果不佳,未起到止水作用,在挖孔樁施工期間曾發(fā)生井內(nèi)涌砂現(xiàn)象。受暗挖隧道3次嚴(yán)峻失水、豎井開挖8次嚴(yán)峻失水和人工挖孔樁降水施工影響,20號(hào)左、22號(hào)中、22號(hào)右和23號(hào)中4個(gè)橋墩沉降值超過監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)5.0mm,其中20號(hào)左橋墩累計(jì)沉降量為6.4mm,沉降速率達(dá)1.66mm/d。因此,暗挖隧道失水已嚴(yán)峻威逼到廣深鐵路橋延續(xù)梁平安。2實(shí)行平安技術(shù)措施的須要性2.1實(shí)施支座反力測(cè)試及支座高程調(diào)節(jié)的須要性受地鐵施工影響,4個(gè)橋墩沉降超過控制值5.0mm,延續(xù)梁各橋墩不勻稱沉降

3、有可能使延續(xù)梁跨17至21號(hào)橋墩支座反力產(chǎn)生較大變幻,從而使梁體產(chǎn)生過大正付彎距,引起梁體開裂,危及行車平安。對(duì)于廣深鐵路橋延續(xù)梁(17至21號(hào)橋墩)支座受力狀態(tài)舉行測(cè)定和增強(qiáng)支座高程調(diào)節(jié)措施具有重要意義。(1)因?yàn)閺V深鐵路橋已運(yùn)行了10多年,已無法查明各橋墩的實(shí)際沉降量,故不能通過支座位移估算延續(xù)梁體受力狀態(tài);但通過實(shí)測(cè)支座反力,可以比較精確地計(jì)算出延續(xù)梁體實(shí)際受力狀態(tài),評(píng)估延續(xù)梁體的平安度。(2)未發(fā)覺梁體產(chǎn)生新裂縫,但梁體有可能已處于不利甚至臨界開裂工作狀態(tài),而且重疊隧道開挖(尤其是橋下掘進(jìn)過程中),必定引起地下水損失、土體擾動(dòng)和變形,尤其廣深鐵路橋地質(zhì)條件極其復(fù)雜,致使暗挖困難,因此將

4、不行避開地引起鄰近橋墩繼續(xù)產(chǎn)生沉降。這樣,明確延續(xù)梁體實(shí)際受力狀態(tài),即可科學(xué)地制定監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn),再增強(qiáng)支座高程調(diào)節(jié)平安措施,可使廣深鐵路橋處于可控平安狀態(tài)。2.2對(duì)20號(hào)和23號(hào)橋墩加固處理的須要性21號(hào)和22號(hào)橋墩已舉行了樁基托換,托換新樁為2000mm人工挖孔樁,樁長25m,樁端持力層為微風(fēng)化花崗巖,暗挖隧道施工對(duì)21號(hào)和22號(hào)橋墩影響較小。20號(hào)和23號(hào)橋墩距暗挖隧道邊墻最近不足8.0m,19號(hào)和24號(hào)橋墩距隧道約19m,各橋墩的差異沉降將會(huì)增大,危及到廣深鐵路橋平安。在隧道施工過程中,因?yàn)榈叵滤唤档汀⑼馏w擾動(dòng)和變形,必將引起鄰近橋墩產(chǎn)生較大沉降,并有可能產(chǎn)生水平位移。緣由有以下2點(diǎn)

5、。(1)地下水位降低:重疊隧道開挖,必定引起地下水損失,從而引起鄰近橋墩沉降;按照施工監(jiān)測(cè)信息分析,廣深鐵路橋?qū)Φ叵滤蛔兓脴O為敏感;假如在暗挖隧道施工過程中發(fā)生突發(fā)大事(如塌方或嚴(yán)峻失水),還有可能引起鄰近橋墩產(chǎn)生驟然沉降。(2)土體擾動(dòng)和側(cè)向變形:重疊隧道開挖,將不行避開地引起樁周側(cè)土體擾動(dòng)和變形,破壞土體原狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致樁周應(yīng)力釋放,橋墩摩阻力降低,橋墩產(chǎn)生沉降,并可能使橋墩產(chǎn)生水平位移。3支座反力測(cè)試3.1支座反力測(cè)試原理支座為板式橡膠支座,彈性體,可在受測(cè)支座附近安裝千斤頂,通過分級(jí)施加頂力,記錄在每一級(jí)頂力作用下支座垂直位移量,繪制出頂力與位移之間關(guān)系圖,通過分析比較,即可得出支座實(shí)

6、際反力值。因?yàn)橹ё鶋|實(shí)狀態(tài)不同,實(shí)際曲線與典型曲線可能有所不同。3.2支座反力測(cè)試為了保證鐵路行車平安,預(yù)防萬一,按照廣深線實(shí)際狀況,必需在夜間23:00至凌晨4:00時(shí)光段封鎖線路后才干舉行施工。首先在17至21號(hào)5個(gè)橋墩上放置千斤頂,然后逐個(gè)測(cè)試這5個(gè)橋墩支座反力。施工挨次為:21號(hào)橋墩20號(hào)橋墩17號(hào)橋墩18號(hào)橋墩19號(hào)橋墩。千斤頂逐個(gè)加力,在梁體頂動(dòng)眨眼,按照位移百分表、千斤頂油表讀數(shù)(為了精確測(cè)量支座反力,可在千斤頂上安裝傳感器),繪制梁體位移與頂力曲線,推算實(shí)際支座反力,再舉行下一個(gè)支座反力測(cè)試。東西橋頂升時(shí)注重梁體傾斜,如發(fā)覺一側(cè)梁體升高0.5mm,而另一側(cè)梁體沒變幻,則立刻停止

7、對(duì)千斤頂加壓。嚴(yán)禁盲目加壓,以致梁體嚴(yán)峻傾斜導(dǎo)致開裂。4支座高程調(diào)節(jié)4.1支座反力調(diào)試原理廣深鐵路橋?yàn)閱味针p支座體系,假如某一支座實(shí)際反力與設(shè)計(jì)反力值相差較大,須舉行支座調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)位移量按下述原理計(jì)算:按支座設(shè)計(jì)反力值,分級(jí)施加頂力,記錄每一級(jí)頂力下支座垂直位移量,繪制頂力與位移之間關(guān)系圖,即為支座反力調(diào)試原理圖。頂力軸上(f軸)根據(jù)設(shè)計(jì)反力fd畫一條平行于位移軸(s軸)平行線,該線與頂力-位移曲線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移sd減去so,得出s=sd-so。s為支座所需加墊高度,超頂后墊入鋼墊片,回油后測(cè)試各支座位移是否達(dá)到預(yù)期值,如不符合則反復(fù)調(diào)節(jié),即可將支座反力基本調(diào)節(jié)到設(shè)計(jì)值。4.2支座高程調(diào)節(jié)計(jì)劃

8、(1)根據(jù)支座反力測(cè)試結(jié)果,計(jì)算分析得出各支座需要調(diào)節(jié)位移量。(2)支座高程調(diào)節(jié)次序由調(diào)節(jié)量來打算,調(diào)節(jié)次序由大到小。逐個(gè)千斤頂加壓,將梁底頂至需要調(diào)到的高程以上1mm,然后在支座下底填充薄鋼板或填塞干硬砂漿。最后松開千斤頂,完成該墩支座調(diào)節(jié)。(3)全部支座調(diào)節(jié)完一次以后,再重新舉行支座反力測(cè)試,此時(shí)實(shí)際支座反力與設(shè)計(jì)支座反力偏差應(yīng)在5%以內(nèi)。假如偏差超過5%,則需要重新調(diào)節(jié)支座,直到全部支座實(shí)際反力與設(shè)計(jì)反力偏差在5%以內(nèi)即可。(4)支座調(diào)節(jié)完后,檢查全橋高程狀況和各支點(diǎn)狀況,如有異樣應(yīng)分析緣由并實(shí)行措施,同時(shí)檢查線路軌道方向和水平。惟獨(dú)在線路狀況和橋梁狀況符合要求,才干解除封鎖,放行列車。

9、(5)簡(jiǎn)支梁支座高度調(diào)節(jié)比較容易,緩慢加壓千斤頂,梁體頂至原始高程,將薄鋼板或干硬砂漿塞進(jìn)支座板底即可。(6)支座調(diào)節(jié)囫圇過程中,對(duì)梁體沉降舉行精密測(cè)量。采納靜力式水準(zhǔn)儀和千分表。精度達(dá)到0.01mm。(7)支座不宜多次調(diào)節(jié),最多23次。18至20號(hào)支座為盆式支座,受支座構(gòu)造限制,累計(jì)調(diào)節(jié)量不宜超過10mm。520號(hào)和23號(hào)橋墩加固全部支座調(diào)節(jié)以后,把千斤頂放置在20至23號(hào)橋墩暫時(shí)支架上,施加設(shè)計(jì)頂力的20%,使暫時(shí)支架與既有橋梁基礎(chǔ)共同受力。暫時(shí)支架采納鋼管,上部采納。5.1施工(1)鉆孔。鉆機(jī)成孔300mm,鉆至中風(fēng)化巖層,深度2024m。(2)泥漿置換。通過泥漿循環(huán),使泥漿比重為11。

10、(3)下鋼管。采納220mm,壁厚6mm鋼管,分節(jié)銜接,下至孔底。(4)下碎石填充管內(nèi)及管與孔壁之間。(5)注水泥漿。注11的水泥漿,從孔底開頭,直至孔口冒出整潔的水泥漿。5.2樁頂聯(lián)梁鋼管樁施工完成后,舉行土方開挖、樁頭處理、綁扎鋼筋、預(yù)埋螺栓、安裝模板、澆注聯(lián)梁混凝土。樁頂聯(lián)梁尺寸為30000mm×1700mm×1200mm。5.3件制作鋼構(gòu)件采納i500工字鋼和500鋼管,其加工與鋼管樁同時(shí)舉行,樁頂聯(lián)梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后即可安裝。5.4暫時(shí)支架安裝500鋼管與樁頂聯(lián)梁采納螺栓銜接,上設(shè)i500工字鋼,工字鋼上安放千斤頂,頂緊梁底。20號(hào)、23號(hào)橋墩暫時(shí)支架只能作為輔助受力結(jié)構(gòu),不能代替既有基礎(chǔ)。暗挖隧道施工過程中要確保不能大量失水或嚴(yán)峻變形,否則將造成墩臺(tái)大量下沉、傾斜、承載力不足,將使支座調(diào)節(jié)計(jì)劃無效。單靠支座調(diào)節(jié)計(jì)劃是不能保證墩臺(tái)大量沉降狀況下梁部結(jié)構(gòu)平安。6結(jié)束語在地鐵暗挖隧道穿越廣