文档介绍:摘要:北京地铁6号线一期花园桥站暗挖段城市地铁隧道下穿既有桥梁时,在穿越前采用数值模拟计算估算桥梁基础变形,进而推算梁体次应力,判断梁体安全状态,据此调整地铁隧道施工方法以及对桥梁的加固措施。在地铁隧道穿越桥梁过程中,通过PLC桥梁同步升降系统主动、动态调整桥梁梁体形状,使梁体基本保持原设计状态,保证了既有桥梁结构安全。
关键词:地铁隧道;主体暗挖段;下穿;桥梁;同步升降系统;动态主动保护
隧道穿越桥梁过程中,须保证桥梁各部分的形变、位移、应力变化等指标控制在允许范围内。若设计或施工处理不当,轻则可能降低桥梁使用耐久性,重则甚至影响到桥梁的正常使用或危及桥梁结构安全。因此在桥梁的基础附近建造隧道时, 须采用有效的技术防护措施,以减小隧道施工对既有桥梁的影响。北京地铁6号线一期花园桥站暗挖段在施工过程中, 地下隧道成功穿越花园桥,该桥沉降变形基本为零,始终处于正常使用状态,保证了既有桥梁结构的安全。
1 工程概况
地铁花园桥站工程概况
花园桥站是北京市地铁6号线一期工程的一个中间站(图1)。,其中暗挖段长190m,。,。花园桥站主体暗挖段截面如图2所示。
花园桥结构
花园桥位于西三环与车公庄西路交汇处, 该桥至今已运营17年。主桥为三跨预应力钢筋混凝土连续箱梁,跨径为32 m+37 m+32 m,南北引桥分别为5跨20 m后张预应力工字形梁与混凝土桥面板的组合简支梁,桥面连续。全桥横桥向分为东西两幅桥, 。下部结构采用柔性墩设计,主桥采用盆式固定橡胶支座,其他各墩采用橡胶支座及四氟滑板支座。墩底采用桩基础,每墩设4根,,,桩长20m。主桥箱梁及引桥预制工字梁混凝土均为C45, 桥墩混凝土为C40,桩基础混凝土为C30。花园桥主桥如图3所示。
花园桥设计荷载标准为:快车道,汽-超20、挂车-120;慢车道,均布荷载为3 kPa,汽-15验算;。
花园桥与车站的位置关系
车站跨路口段暗挖主体结构临近花园桥主桥跨北侧8号墩桥桩, m, m,;南侧主桥(7号墩)(图4)。
2 地铁隧道下穿花园桥数值模拟计算与评估
数值模拟计算分析
新建地铁结构的施工对既有桥梁结构安全性影响采用有限差分的FLAC程序进行数值模拟计算和分析。
计算结果分析
地表沉降随开挖的进行逐步发展, 在结构拱部跨度全部开挖完成时,产生沉降量最大,并在随后的施工过程中有小范围的波动,车站结构施工完成后,,发生在拱顶跨中。车站开挖引起花园桥承台中心沉降最大值为10 mm, ‰, mm。
评估结果已超出桥梁允许变形, 必须采取措施保证既有桥梁安全。
3 车站主体下穿花园桥段施工技术
取消4号导洞,围护桩加长
为减小车站施工对桥桩桩底土层的扰动, 减小桥桩桩端承载力的损失,在车站下穿桥梁段落(桥梁投影范围