桥梁托换结合盾构施工穿越桥梁桩基的施工方法

摘要

本发明涉及一种桥梁托换结合盾构施工穿越桥梁桩基的施工方法，包括桥梁基础托换施工、盾构穿越施工两部分：具体步骤是：桥梁基础托换施工：1.基坑围护结构及桥下旋喷加固施工，2.桥下土体开挖及底板施工；盾构穿越施工：1.直接切割过桩，2.爆破除桩。本发明的方法在盾构穿越施工前，将桥梁的桩基础托换成扩大的板式基础，即通过受力体系转换，将桥由深基础转换成浅基础。转换后，盾构推进时所遇到的桥桩均可截断、清除而不会影响桥梁的正常使用。由于上海地区浅层土的承载力较低，因此扩大基础底板下的土基必须加固，且地基土的沉降变形满足桥梁安全运行规定的技术标准。

主权项

一种桥梁托换结合盾构施工穿越桥梁桩基的施工方法，包括桥梁基础托换施工、盾构穿越施工两部分，其特征在于，具体步骤如下：一.在盾构施工前对桥梁进行基础托换施工：1、基坑围护结构及桥下旋喷加固施工邻岸侧采用高压旋喷桩复合重力式挡墙并利用已有桥面板梁作顶支撑的围支护；位于加固区内的旋喷桩桩底同加固深度底标高，正方形布置；在旋喷桩挡墙内外排桩身内插H型钢，其中靠近坑内的内排桩每桩插一，外排桩跳一插一；为避免影响盾构掘进，在盾构隧道区域的内插型钢底标为盾构顶标高上方0.50m；H型钢上部以钢筋混凝土冠梁连成整体，内外排冠梁间每隔3.6m设梁相连；内排冠梁与桥台支座密贴，以使桥面板梁能兼作发挥水平支撑的作用；桥下加固采用三重管旋喷桩加固施工工艺，加固后土体的无侧向抗压强度Qu≥1.5Mpa，抗渗系数K≤10‑7cm/s；2、桥下土体开挖及底板施工1)、两侧围堰及回填土施工根据现场河道及水文条件，为抵御高潮位，采用钢板桩围堰，分别设在桥两侧，板桩顶到标高，先施工2/3，保证现场河道不断流；围堰中间采用袋装土和分层回填粘土填实；2)、搭平台、安装吊水泵、通水；在2/3围堰施工完成后在现场河道南侧围堰外河道通道上桥墩两侧敷设4根钢管，并南侧河道中设置4台潜水轴流泵；3)、剩余1/3围堰及回填土施工4)抽水及铺设钢板待围堰全部完成后立即进行基坑抽水及坑底钢板铺设，作为安装第一道支撑的工作平台；5)第一支撑安装将桥台两侧加固施工时插入的H型钢部分暴露焊接双拼H型钢围檩，在围檩上制作支撑牛腿；在桥墩承台上种钢筋，钢管作为支撑；并在桥下挖土，开挖至‑0.8m，在第二道支撑位置处开槽至‑0.9m为安装作准备；6)安装第二道支撑暴露部分H型钢做围檩，在槽内安装400×400型钢，从桥桩间隙穿过，直接撑在桥台两侧作为支撑；7)拆除第一道支撑在第二道支撑安装完毕、垫层混凝土达到一定强度后，拆除第一道支撑；8)、垫层、第二道支撑破除及桥下挖土至‑1.6m9)、底板施工底板砼浇注施工为大体积砼施工，进行分块施工；二.在桥梁进行基础托换施工后盾构穿越施工：1.直接切割过桩控制盾构直接过桩施工参数：(1)控制推进速度：盾构机接近及穿越桥桩过程中推进速度保持在0.5cm/min至1cm/min，(2)控制盾构正面土压力(3)控制出土量盾构机挖掘断面面积为31.57m2，每环出土量为31.57m2×1.2m＝37.88m2；(4)控制管片拼装速度(5)控制同步注浆量和浆液质量浆液稠度在8.5～9.5cm；2.爆破除桩盾构机直接过桩，发生下述任一种情况时：(1)桥梁沉降单次达到2mm，累计达到20mm，且持续变化趋于不利；(2)盾构机总推力达到2800T，无法前进；(3)盾构机刀盘扭矩达到80％，并持续增加；(4)盾构机螺旋机被障碍卡住；采用常压下爆破除桩或气压法爆破除桩。