TB 10182-2017 公路与市政工程下穿高速铁路技术规程

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TB 10182-2017 公路与市政工程下穿高速铁路技术规程

取钻孔桩长度为30m,钻孔桩与铁路桥梁桩基桩间距为6m: 分别取桩径D为0.5m、0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、1.75m 2.0m计算,得到铁路桥梁桩基变形随后施工钻孔桩直径的变化 曲线,如说明图3.0.11一3所示。从图中可以看出,土层性质越

差,钻孔桩施工对高速铁路桥梁桩基的影响也越大。在温州地区 深厚层淤泥中,施工单根桩径1.0m钻孔桩引起的高速铁路桥梁 注基变形为0.1mm;施工单根桩径2.0m钻孔桩引起的高速铁路 桥梁桩基变形可达0.47mm,其变形量是地质条件相对较好的合 肥地区的10倍左右。

兑明图3.0.11一3不同地层条件下高速铁路桥梁桩基 变形随后施工钻孔桩直径的变化曲线

另外,取桩径D为1.Om,得到铁路桥梁桩基变形随桩间距的 变化曲线,如说明图3.0.11一4所示。在不同的地层条件下,随钻 孔桩与高速铁路桥梁桩基距离的减小,高速铁路桩基的最大水平 应移均呈加快增长趋势,并且地质条件越差,增长速率越快。在地 质条件较好的地层中(徐州地区、合肥地区,地层基本承载力大于 150kPa),当钻孔桩与高速铁路桥梁桩基的距离超过4D(D为后 施工桩的直径)后,钻孔桩施工对高速铁路桥梁的影响已很小;在 地质条件差的地层中(宁波地区、上海地区、苏州地区,地层基本承 载力为50kPa~80kPa),距离超过6D后,钻孔桩施工对高速铁 路桥梁的影响较小;在深厚层软土的温州地区(基本承载力为

30kPa),两者之间的距离大于8D后DB37/T 3366-2018 山东省涉路工程技术规范,对高速铁路桥梁的影响 较小。

说明图3.0.11一4不同地层条件下高速铁路桥梁桩基 变形随桩间距的变化曲线

因此,为尽量减小下穿工程钻孔桩施工对高速铁路桥梁结构 和运营安全的影响,本条款明确了在软黏土和饱和粉、细砂等不良 土层钻孔桩施工时的最小桩间距,不满足桩间距时可采取护筒跟 进等措施:对良好十层,可适当放宽两者桩间距要求。为避免钻孔 桩施工作业中施工机具碰撞高速铁路桥梁墩身,还需保证钻孔桩 施工机具与高速铁路桥梁之间有一定的施工安全距离。 3.0.12高速铁路桥下的基坑支护结构优先采用钻孔桩;如地质 条件良好,基坑深度不大,基坑与铁路桥墩距离较远时,也可考虑 采用钢板桩。 在高速铁路影响区进行地下水降水会造成桥墩周边土体沉 降,使高速铁路桥梁桩基产生负摩阻力,降低桩基承载能力;土体 下沉还会弓起桥梁墩身沉降。因此,对于地下水位较高,开挖前需 坑内降水的,围护结构要有止水功能。在基坑外是不充许抽降地 下水的

表以下一定范围内土体能保持桩侧摩阻力,下穿工程基坑支护结 沟与高速铁路桥墩承台需有一定的距离。另外,尚需考虑土体开 究、支护施工对高速铁路桥梁的影响。支护结构与高速铁路桥墩 承台的距离要求,与地质条件、开挖深度、支护结构类型等因素有 关。如地质条件良好或高速铁路桥梁桩基为端承桩,支护结构与 高速铁路桥墩承台的距离可以通过计算评估后确定。

构与高速铁路价墩承合需有一定的距离。另外,尚需考虑王体开 挖、支护施工对高速铁路桥梁的影响。支护结构与高速铁路桥墩 承台的距离要求,与地质条件、开挖深度、支护结构类型等因素有 关。如地质条件良好或高速铁路桥梁桩基为端承桩,支护结构与 高速铁路桥墩承台的距离可以通过计算评估后确定 3.0.14高速铁路桥下基坑施工过程中,如出现支护结构失效、土 本过大变形等将对高速铁路桥梁结构和运营安全产生严重影响 因此需进行基坑整体稳定性、抗降起、抗倾覆、土体抗渗(或管涌 及变形等相关验算;支护结构安全等级按一级标准设计,同时施工 过程中加强基坑稳定性和变形监测,确保基坑及高速铁路桥梁结 构和运营安全。

本过大变形等将对高速铁路桥梁结构和运营安全产生严重影响 因此需进行基坑整体稳定性、抗隆起、抗倾覆、土体抗渗(或管涌) 及变形等相关验算:支护结构安全等级按一级标准设计,同时施工 过程中加强基坑稳定性和变形监测,确保基坑及高速铁路桥梁结 构和运营安全

3.0.15已有的工程经验表明,临近高速铁路桥梁的弃土

3.0.15已有的工程经验表明,临近高速铁路桥梁的弃土、堆载会 对高速铁路桥梁产生较大影响。为避免对高速铁路产生不利影 响,弃土需堆放在高速铁路影响区范围外。

承载力下降,要求路面要采用集中排水方式,弓出铁路保护区 以外,不在下穿节点处高速铁路桥下形成积水。采用集水井 时,由于集水井埋深较深,且含有排水总管等结构,为避免集力 施工对高速铁路桥梁的影响,不能在高速铁路桥下设置集水井

承载力下降,要求路面要采用集中排水方式,弓出铁路保护区范围 以外,不在下穿节点处高速铁路桥下形成积水。采用集水井收水 时,由于集水井理深较深,且含有排水总管等结构,为避免集水井 施工对高速铁路桥梁的影响,不能在高速铁路桥下设置集水井。 3.0.18高速铁路桥梁下需预留一条检修通道,便于高速铁路桥 梁的养护与维修。采用下穿高速铁路桥梁工程后,需协调考虑检 修通道的走向,确保不影响高速铁路养护与维修。 3.0.19工程经验表明,打入或静压桩等挤土桩和高压旋喷桩的 施工对高速铁路桥梁的影响较天。因此,下穿工程采用的工程基 桩、支护桩、隔离桩等均优先采用钻孔桩,在高速铁路影响区范围

基、U型槽和框架结构等,本次规程编制根据各种下穿工程结构形 式对高速铁路桥梁的影响大小进行了研究。采用桥梁结构下穿 可以将荷载通过桩基进行传递。相比桩板结构、U型槽等,可以选 择更大的跨径,同时采用标准化制作和工程机械架设的造桥方式 施工阶段对高速铁路的影响要更小

4.0.2对于常规跨度的下穿工程的桥梁结构,一般设计多为标

跨径,采用标准化的装配式结构进行机械化、工厂化施工,高速铁 路桥下施工作业时间短,同时便于养护和构件更换,可提高桥梁结 构的耐久性与安全性。因此,当桥位附近有预制梁厂家,且运输较 便利,或桥位附近有预制场地条件,推荐考虑采用装配式结构。当 块之运输通道或不具备预制架设条件时,可根据地基条件及对高 速铁路的评估影响,选择梁式支架法或满堂支架法进行现浇施工。

4.0.3预制梁制作场地是否要进行地基加固需根据地质条件、制

作场地规模、荷载大小等因素确定,同时要评估地基处理施工过 对临近高速铁路桥梁的影响。此外,预制梁堆放作用于地基上 荷载也会影响到高速铁路桥梁桩基。因此,要求预制梁的制作 堆放场地位于高速铁路影响区范围之外。

物地规模、载 个 对临近高速铁路桥梁的影响。此外,预制梁堆放作用于地基上的 荷载也会影响到高速铁路桥梁桩基。因此,要求预制梁的制作与 堆放场地位于高速铁路影响区范围之外。 4.0.4~4.0.7为了确保架设吊装施工过程的安全,避免发生危 及高铁安全的事故,本规程对机械吊装设备的安全使用进行了强 调。有关吊装设备静载试验、动载试验以及架桥机架桥、过孔抗倾 覆稳定性的技术标准依照《架桥机通用技术条件》GB/T26470的 规定执行。但对于静载试验起吊重量,在《架桥机通用技术条件》 GB/T26470以及《铁路架桥机桥梁暂行规定》及修编稿中均为预 吊重量的1.25倍,考虑到下穿高铁的重要性,本规程提高到 1.3倍。

4. 0. 4~4. 0. 7

仅要满足公路、道路或轨道交通等的通行净高要求,还要求高速铁 路桥梁梁底与下穿桥梁梁顶面之间的净高大于架桥机机身高度, 防止架梁过程中架桥机机身碰撞高速铁路桥梁。

5.0.1桩板结构是地基处理的一种新型方法,最早在铁路上用于 处理深厚软土、松软土以及深厚湿陷性黄土路基。国外和我国台 弯省的铁路建设中均有采用,国内在遂渝客运专线、郑西客运专线 以及武广客运专线等工程中也先后采用。该结构主要由钢筋混 土桩基和钢筋混凝土承台板组成。在下穿高速铁路工程中运用该 结构的主要工作机理:通过承台板将上部荷载传到桩体,桩体把荷 载扩散到桩间土、下卧层或桩基底岩石层,避免上部荷载形成的土 压力以及土体变形对高速铁路桥墩产生直接的影响。根据目前已 经实施的工程情况,对于软弱地基土地区,当地面下挖深度较浅 (通常不超过1m)时,采用桩板结构下穿取得了较好的实践效果。 按照支承方式区分,桩板结构可分为三种形式一一独立墩柱 式、托梁式、复合式,如说明图5. 0. 1 所示

说明图 5. 0. 1 桩板结构形式

5.0.3由于桩板结构一般埋置于地面,若变形缝设在高速铁路桥

5.0.3由于桩板结构一般埋置于地面,若变形缝设在高速铁路桥

艾形缝设在高速铁路 梁投影线范围内,经历长时间运营后,如产生渗漏,将对地基土 生不利影响

6.0.2由于U型槽和框架结构理埋深较深,底板标高高于设防地

路桥下挖土深度往往较深,需考虑土体开挖、支护和主体结构施 对高速铁路桥梁的影响。自前常规高速铁路承台底面距离地面 度一般在3m左右,综合开挖坡率、支护桩与既有高速铁路桥梁 基的距离等因素,因此作出本条规定

桥梁时,等同于下穿立交设计,如发生短期积水,对高速铁路将 成不利影响。在修订版的《室外排水设计规范》GB50014中,针 不同地区地下道路的暴雨重现期标准进行了提高;在《城市地下 路工程设计规范》CJJ221中,暴雨重现期的取值下限是20年。 据上述规范,本条对该类型工程的排水系统设计能力进行了规定 以引起重视

响可以用说明图7.0.1一1示意。软弱土层在路堤填土荷载作 用下会产生沉降和侧向挤出变形,其对高速铁路桥梁桩基的影 响包括两个方面:一方面,桩周土的沉降会使高速铁路桩基上部 承受负摩阻力的作用,在负摩阻力的作用下桩基将产生不均么 降;另一方面,高速铁路桥梁桩基在两侧土压力差的作用下还 会发生远离道路方向的水平位移。上述两种影响往往同时发 生,并相互影响

11 路堤填土荷载作用下桩土相互

说明图7.0.1一2为高速铁路桥梁在单侧道路荷载作用下的 意图,图中9为道路荷载 高速铁路桥梁桩基桩顶可能的水平位移方向有朝向道路方向 和远离道路方向两种情况,而承台可能的转角方向有顺时针和逆 时针两种情况。墩顶的水平位移为承台带动的平移位移和承台转 动弓引起的转角位移两部分组成。两种位移组合,可得高速铁路桥 敦墩顶四种可能的位移组合模式,如说明图7.0.1一3所示(图中 虚线为位移前的位置,实线阴影部分为位移后的位置)。 同济大学、上海铁路局等单位在《道路不同结构形式下穿工程 对高速铁路桥梁的影响》课题中研究了路基对高速铁路桥梁的影 响。道路设计速度为100km/h,双向4车道,分离式路基(两幅) 道路下穿高速铁路处位于直线段,与高速铁路线路正交,路堤边坡 1:1.5,道路分两幅从高速铁路桥梁的两个相邻孔跨下穿。 对不同地区地质条件下路堤荷载对高速铁路桥梁的影响进行

说明图7.0.1一2高速铁路桥梁在单侧道路荷载作用下的示意图

分析。计算选取了温州、宁波、上海、苏州、徐州、合肥等地的典型 地层,各地层的主要物理力学参数见说明表3.0.11一1~说明表 3.0.11一6。设路基高度为1.0m,计算分析不同地基条件下路堤 式道路修建弓起临近高速铁路桥梁沉降变形变化规律,得到的桥 梁桩基和墩顶的位移如说明图7.0.1一4所示。 从说明图7.0.1一4中可以看出,土层性质越差,路式道路 的修建对高速铁路桥梁的影响也越大。在温州地区深厚层淤泥地

(c)朝向道路方向平移位移与 顺时针转角位移组合

7.0.1一3高速铁路桥梁墩顶水平位移可能的位移组合模式示意图

说明图7.0.1一3高速铁路桥梁墩顶水平位移可能的位移组合模

墩顶顺桥向位移 墩顶竖向位移 桩体最大顺桥向位移

说明图7.0.1一4不同地层条件下路提式道路引起临近高速铁路桥梁位移

中修建1.0m高路堤式道路引起高速铁路桥梁墩顶的顺桥向和 向位移可达5.96mm和3.75mm,其水平位移和竖向位移分别

7.0.3、7.0.4桥梁支座、梁体检查维修时桥下需要一定空间,

·U. 正 文自 量都易于保证,可减小对铁路桥梁的影响。但由于受到周边建筑 物、车站站位等条件的限制,有的下穿隧道不得不采用曲线时,尽 量采用较大的曲线半径,并需评估隧道施工期及运营期对铁路桥 梁的影响。 以盾构法隧道为例,当隧道位于平曲线地段及竖曲线地段施 工时,由于姿态调整或超挖等,极易导致周边土体扰动及变形增 加、隧道结构质量难以保证,从而对铁路桥梁的影响增大。一般而 言,这些问题随隧道曲线半径的减小而增大。说明图8.0.1一1为 上海地铁7号线南陈路站一沪太路站(平面曲线半径为600m) 沪太路站一场中路站(平面曲线半径为1200m)两区间盾构隧道 施工监测得到的最大地表沉降值。实测结果表明,曲线半径越小 施工时地表的最大沉降量越大。说明图8.0.1一2为某软土地区 曲线段盾构隧道由于成型质量较差导致的渗漏水照片。统计规律 发现,在曲线段管片的漏水点明显多于直线段。 另外,与直线地段相比,曲线地段车辆运行条件差,易加大动 力冲击作用和结构损伤,长期运营期与高速铁路桥梁的动力相互 影响加剧。 因此,规定本条的自的是减小隧道穿越施工及隧道使用期对 高速铁路桥梁的影响与风险,增大曲线半径是减小影响的有力途

说明图 8. 0. 11 曲线地段盾构施工引起的最大地表沉降

径之一。合理的曲线半径影响因素较多,需通过评估后综合确定。 8.0.2本条规定与8.0.1条规定相似。与单向坡相比,隧道纵坡 采用双向坡时,施工期存在结构转换或姿态调整等对周边环境影 响较大的施工作业,运营期存在结构病害多、动力冲击作用大等问 题,两者均会加大对铁路桥梁的影响。因此,条件充许时优先采用 单向坡,必须采用双向坡时,尽量采用较大的竖曲线半径,从而使 纵坡缓慢过渡。 8.0.3与大断面隧道相比,小断面隧道卸载量小,开挖施工对高 速铁路桥梁的影响小,因此下穿隧道断面优先选用较小断面。此 处大、小断面的划分是相对概念,与地质水文、高速铁路桥跨等有 关,需根据对高速铁路桥梁的影响确定,不能直接采用国际隧道协 会(ITA)定义的隧道横断面积的大小划分标准。一般而言,盾构 遂道直径不天于12m相对经济、安全,施工风险小。 与单洞隧道相比,由于变形及荷载的叠加影响,双洞或多洞隧 道(包括上下叠交隧道)施工期以及运营期对桥梁的影响均会加 刮。如说明图8.0.3一1所示,双洞同跨穿越时,对桥墩的影响为 双洞开挖卸载的叠加影响;如说明图8.0.3一2所示,当双洞分别 在相邻跨中穿越时,中间的桥墩受到两侧洞室开挖引起的位移反

叠加影响,桥墩水平偏移量会减小。因此,为减小对桥梁的影 响,尽量避免双洞在桥梁同跨穿越。当高速铁路桥梁跨度较大或 遂道断面较小时,可以在满足本规程基本规定的前提下,通过评估 采用双洞同跨穿越的方式。

说明图8.0.3一2双洞邻跨穿越高速铁路桥梁

8.0.4一方面,隧道工作井、联络通道或泵房距离高速铁路桩基 较近时,施工过程中弓引起的桩基变形与下穿隧道施工弓引起的桩基 变形产生叠加效应,加大了对高速铁路桥梁的影响。特别当联络 通道或泵房采用冻结法加固土体时,冻结过程中的十体膨胀以及 施工完成后的土体融沉会对桥梁桩基产生二次扰动。 另一方面,隧道长期运营后,联络通道(包括泵房)以及位于联 络通道附近的隧道极易发生差异沉降而导致漏水,从而对高速铁 路桥梁产生长期影响。说明图8.0.4为某地铁隧道运营1~6年 期间出现的不均匀沉降,图中竖线为联络通道位置,明显看出联络 通道附近的地铁隧道沉降较大,该区域的隧道渗漏水较严重。

通道附近正线隧道累积沉降曲线(竖线

综合以上影响因素,隧道工作井、联络通道、泵房需设置在高 速铁路安全保护区外。当设置在高速铁路安全保护区以外、影响 区以内时,需在满足本规程基本规定、相关规范要求的基础上,其 施工期及运营期对高速铁路桥梁桩基的长期影响要进行评估,必 要时采取相应措施。

8.0.5由于土体扰动后的再固结、区域沉降等原因,长期

遂道均会产生变形,软土地区无甚。说明图8.0.5为上海地铁1号 线自1995年建成投入运营到2006年的沉降曲线,可以看出,建成 运营后10年的时间内隧道大部分区段均发生了较大的沉降与不 均匀沉降,局部沉降接近或超过300mm。隧道的不均匀沉降易导 致隧道结构开裂、漏水、轨面平顺性降低,加大隧道与高速铁路桥 梁的相互作用。因此,为减少隧道运营期病害对铁路桥梁的影响, 以及考虑到交通荷载的长期性、其对结构影响的难以预测性,此处 提出高速铁路安全保护区内的隧道可采用配筋量适当增加(如浅 理隧道按中理隧道配筋、中理隧道按深理隧道配筋等)或掺钢纤维 等结构强度加强措施。 司时,为减小隧道漏水对高速铁路桥梁的影响,需加强隧道防 水措施,如提高防水等级、半包防水改为全包防水等

说明图8.0.5上海地铁1号线部分区间累计沉降曲线 (1995.5~2006.6)

8.0.6变形缝是隧道运营期发生渗漏的主要节点。隧道渗漏水 不仅会引起隧道结构本身的变形及病害,还会导致周围土体的进 一步固结或水土流失,因此规定本条文。 8.0.7、8.0.8同济大学、上海铁路局在《盾构隧道下穿对高铁线 路的影响及保护措施研究》课题中,结合“杭州地铁1号线乔司 北至临平高铁盾构区间隧道下穿沪杭高铁余杭南站”、“南京地 铁6号线机场线南京南站~胜太路站区间盾构隧道下穿京泸高 铁高架桥”等现场实测数据,选取典型地层,当隧道结构与桥墩 桩基不同净距时,分析了盾构隧道施工对高速铁路桥梁墩顶位 移的影响。 计算选取的典型地层土层分布及主要物理力学参数见说明表 3.0.111和说明表8.0.81、说明表8.0.82。说明表3.0.111 中的温州地区主要为深厚的淤泥层,说明表8.0.8一1中的杭州地 区主要为易液化的粉质、砂质土层,而说明表8.0.8一2中的南京 地区主要为硬质黏土及风化岩石

说明表8.0.8一2南京地铁6号线机场线南京南站~胜太路站区间

说明表8.0.8一2南京地铁6号线机场线南京南站胜太路站区间 下穿京沪高铁地层参数

说明图8.0.8—1施工过程示意图

地层损失率为0.6%,盾构隧道正交下穿高速铁路桥梁。 针对上述典型地层,当盾构隧道结构与高速铁路桩基的净距 简称*隧道与桩基净距”)为0.5、0.6、0.8、1.0、1.25、1.5、1.75、 2.0、2.5、3.0、4.0、5.0倍盾构隧道外径D时,分别计算隧道施工 起的墩顶变形,提取施工过程中墩顶的最大位移,得到不同地层 条件下墩位移随隧道与桩基净距的变化曲线,如说明图 3.0.8一2所示。根据本规程第3.0.3条中的要求,得出不同轨道 型式、不同地层条件下满足本规程表3.0.3位移控制标准的隧道 与桩基净距汇总,见说明表8.0.8一3。

隧道与桩基的净距(m)

说明表8.0.8一3满足变形控制标准的隧道与桩基净距计算值

对于相对较好的地层,如选取的南京典型地层,在上述计算假 定的前提下,满足变形控制标准的隧道与桩基净距为0.5D或 0.8D,但考虑到上述计算分析选用的地层损失率较小,且一般情 况下其他隧道施工方法对地层的扰动大于盾构隧道,因此为使隧 道下穿施工引起的桥梁变形不影响高速铁路桥梁结构和运行安 全,规定了土质良好时隧道与桩基的最小净距。 根据上述研究,对不良地层,如结构不稳定的松散堆积层、易 发生流砂的含水砂层以及扰动后强度降低明显的软弱地层,隧道 施工对高速铁路桥梁墩顶位移的影响较大,为满足本规程第 3.0.3条中的要求,隧道与桩基的最小净距甚至超过3倍的隧道 宽度,这增加了工程的实施难度;另外,上述理论计算并未考虑含 水砂层水土流失、松散堆积层结构失稳等带来的不利影响。因此 为保证高速铁路桥梁运营安全,隧道在上述不良地层下穿施工前 需米取隔离防护措施 减小隧道对高速铁路桥梁桩基的影响可通过隔离桩(说明图 8.0.8一3,多根隔离桩作为整体也称为隔断墙)、桥梁桩基托换以 及注浆、搅拌等加固土体。桩基托换是在桩基的承载力大幅下降 或消失等不利情况下采用的措施,即隧道对桩基影响极为严重,这 在下穿工程中是不充许的,因此不采用桩基托换的措施。注浆或 觉拌等土体加固措施,其施工时对高速铁路桥梁有一定影响,且有 时高速铁路桥下作业空间难以满足施工机具的要求。隔离桩在隧 道施工时主要起到三个方面的作用:(1)当盾构隧道施工时,其影 响范围内的土体向隧道方向发生位移,此时隔离桩起到一定的挡 土和隔断作用,从而限制土体及桥桩的水平变形:(2)当盾构隧道 施工时,其影响范围内的土体除了发生向隧道侧的水平位移外,还 会发生竖向沉降,隔离桩承担土体由于沉降传递过来的摩擦力,限 制桩外土体的竖向沉降,从而将桩内外的竖向沉降隔断;(3)如果 在隧道周围有袖阀管注浆的情况时,隔离桩能保证袖阀管的注浆 效果,同时可以减小袖阀管注浆过程中对桥桩的影响

.8一3减小桥梁变形的隔离桩法(单

司济大学采用现场实测、有限元数值模拟相结合的方法研究 厂隔离桩的隔离效果。计算选用说明表8.0.8一1中的沪杭高铁 余杭南站地层参数,盾构隧道理深为12m,外径为6.2m,盾构隧 道与高速铁路桩基的净距为13m,地层损失率为0.8%。隔离桩 采用直径为0.8m的钻孔灌注桩,桩间距为1.0m,与隧道线路轴 线平行形成隔断墙。通过计算得出,当隔离桩与隧道的净距为 1.0 m、隔离桩深度为隧道底部以下 3 m时,有无采用隔断墙的墩

顶变形见说明表8.0.8一4。设置隔断墙后,隧道施工弓起的桥梁 敦顶位移、隧道周围土体变形(说明图8.0.8一4)大幅度减小,隔 断墙可起到很好的隔离变形作用。

0.8一4设置隔断墙和未设置隔断墙

说明图8.0.8一4隔断墙对士体位移的影响

为提高隔离桩的整体刚度,保证隔离效果,在隔离桩桩顶设置 冠梁,并在两排隔离桩间设置混凝土横撑,冠梁与横撑相连为一整 体,如说明图8.0.8一5所示。取隔离桩距离隧道1m,桩径0.8m, 争距0.2m,混凝土横撑高、宽各1m,间隔4m,分别针对隧道理 深3倍、5倍洞径,有无横撑的隔断效果进行了对比分析,计算结

如说明图8.0.8一6所示,可见横撑的设置对横向位移隔离效果 影响明显,

0.8一5两排桩间的横撑示意图(单位

明图8.0.8一6横撑对隔断效果的影

饱和的粉、细砂层极易在施工过程中发生流砂或流土,松散堆 层的结构易失稳,为减小施工影响和风险,需对隔离桩内的土体 行加固处理,以提高土体稳定性

8.0.9可用于隔离的桩体类型有钻孔灌注桩、微型桩、高

续型两类,如说明图8.0.9一1所示。考虑到隔离桩本身施工对高 速铁路桥梁桩基的影响,隔离桩一般采用无挤土、对邻近建筑物影 向较小的钻孔桩。当采用钻孔桩时,一般仅打设一排;当桥下净空 受限,只能采用微型桩时,为保证其隔离效果可打设两排或三排 隔离桩与桥梁桩基的最小距离应依照本规程第3.0.11条的规定

说明图8.0.9—1不同隔断墙类型

同条文说明第8.0.7、8.0.8条,同济大学计算得到隔离桩与 高速铁路桩基距离不同时隧道施工弓起的墩顶变形如说明图 8.0.9一2所示。当两者距离小于1.0D时,桥墩位移开始增大,这 是因为距离小时,虽然隔离桩可减小盾构施工弓引起的桥墩位移,但 隔离桩施工本身对桥墩的影响开始增大随着距离的增加,隔离桩 起到隔离作用,墩位移持续减小,故在实际工程中需增大隔离桩 距高速铁路桩基的距离,使隔离尽量靠近隧道,以减小隔离桩施 工对高速铁路桥梁的影响,同时考虑隔离桩与隧道距离过近对隧 道施工控制的影响。结合工程经验,隔离桩与隧道结构间的净距 不小于0.5m。 隔离桩需要依靠下端土层的嵌固作用来保持自身的稳定性 并起到良好的隔断效果。如隧道底部位于良好土层,隔离桩需打 入持力层内0.5m~1.0m:如为软弱土层,可通过评估确定桩端

位置。此处给出同济大学课题研究成果以供借鉴,说明图 8.0.9一3为不同隔离桩长度对墩顶位移减小幅度的影响。图中, 以桩端到隧道底距离来表示隔离桩嵌入深度,正值表示桩端位于 遂道底以下,负值表示桩端位于隧道底以上。根据计算结果可得, 当桩端位于隧道中心所在高度时,设置隔离桩后墩顶横向位移和

说明图8.0.93 隔离桩桩长对承台位移减小幅度的影响

竖向位移的减小幅度均为7%,隔离桩的隔断作用不明显。随着 庄端到隧道底距离的增大,墩顶横向位移和竖向位移的减小幅度 都逐渐增大。嵌固深度达到3m后,曲线开始变缓。当隔离桩的 嵌固深度从5m增大到8m时,墩顶横向位移儿乎没有减小,竖向 应移减小量也仅有1.8%。因此可以认为,当桩端嵌固深度达到 5m后,桩长的增加对提高隔断效果意义不大。 8.0.10同济大学分别针对隔离桩沿隧道掘进方向超出承台宽度 m、3m、6m、12m的情况,计算得到了隧道施工完成后的墩顶位 移减小幅度,如说明图8.0.10所示。根据计算结果,随着隔离桩 隔断墙)沿纵向设置范围的增大,隔离桩对墩项横向位移和竖向 立移的隔断幅度逐渐增大。当隔离桩超出承台6m后曲线出现转 折,之后随着隔离桩纵向范围的扩大,隔离桩隔断效果的提升已不 明显。 因此,实际应用中隔离桩沿盾构掘进方尚的设置范围需超出 承台边缘一定距离,此处取为10m(约1.5倍隧道宽度)。特殊情 况下,可通过评估适当加大隔离桩的设置范围。

图8.0.10隔离桩设置范围对隔断效

8.0.12隧道施工对高速铁路桥梁桩基影响的控制效果与合理的 施工参数设置极为相关。考虑到地质参数的变异性,为达到最佳 的施工控制效果,需在隧道进入高速铁路影响区前设置试验段,以

8.0.13为了减小隧道施工对高速铁路桥梁的影响,盾构隧道在 下穿前应使盾构机设备及姿态达到最佳状态,避免停机、换刀、机 械设备维修、停机更换以及姿态大的调整,一方面保证盾构下穿施 工的顺利实施,同时也可以保证管片拼装质量,减小运营期可能出 现的隧道渗漏水。

8.0.14顶管隧道施工包括手掘式、挤压式、泥水平衡式、土压平

衡式等,为减小施工风险及对铁路桥梁的影响,需采用对周围丑 影响较小的泥水平衡式及土压平衡式。随着顶管施工技术的 发展,以后可能会出现各种形式的顶管施工技术,如管套式、 式等,新技术应用于下穿工程前需有充分的工程实践经验

8.0.15矿山法施工常采用钻爆法。尽管目前我国的工

8.0.15矿山法施工常采用钻爆法。尽官白前我国的工程爆破技 术已达到较高水平,但爆破作业风险性仍然很大,爆破的振动效 应、爆破冲击波等均可能对桥梁、铁路旅客的舒适度等产生影响 因此下穿工程尽量不采用爆破施工。必须采用爆破施工时,如硬 岩地层,需进行专项设计,以确定最优的爆破参数,并评估对铁路 桥梁的影响。 8.0.17隧道拱顶、净空变化等变形可较好地实时反映隧道施工 控制效果,为确保高速铁路运营的安全性,及时发现施工风险,高 速铁路桥梁影响区内的隧道施工需在相应规范规定的基础上,适 当加密隧道变形监测断面,提高变形量测频率,并与桥梁监测、铁 路养护部门形成联动机制。 9.0.1、9.0.2河道下穿后的高速铁路桥下净空满足国家防洪设 防标准,保证设计的最大洪水正常通过,并保证流冰、泥石流、漂浮 物和通航等必要的高度,同时考虑排洪和灌溉等综合利用 9.0.5~9.0.8为了尽量减小高速铁路桥梁下新开河道施工期间 挖土卸载对高速铁路桥梁的影响,新开河道采用围护桩围护,尽量 少挖土。修建护岸结构,防止岸坡侵蚀珊塌。河道铺砌护底,可避 免河道冲刷渗水对高速铁路桥梁基础的影响。以上措施均是基

术已达到较高水平,但爆破作业风险性仍然很大,爆破的振动效 应、爆破冲击波等均可能对桥梁、铁路旅客的舒适度等产生影响: 因此下穿工程尽量不采用爆破施工。必须采用爆破施工时,如硬 岩地层,需进行专项设计,以确定最优的爆破参数,并评估对铁路 桥梁的影响。 8.0.17隧道拱顶、净空变化等变形可较好地实时反映隧道施工

8.0.17隧道拱顶、净空变化等变形可较好地实时反映隧道方

控制效果,为确保高速铁路运营的安全性,及时发现施工风险 速铁路桥梁影响区内的隧道施工需在相应规范规定的基础上 当加密隧道变形监测断面,提高变形量测频率,并与桥梁监测 路养护部门形成联动机制

9.0.1、9.0.2河道下穿后的高速铁路桥下净空满足国家防浴 防标准,保证设计的最大洪水正常通过,并保证流冰、泥石流、注 物和通航等必要的高度,同时考虑排洪和灌溉等综合利用 9.0.5~9.0.8为了尽量减小高速铁路桥梁下新开河道施工其 挖土卸载对高速铁路桥梁的影响,新开河道采用围护桩围护, 少挖土。修建护岸结构,防止岸坡侵蚀塌。河道铺砌护底,

挖土卸载对高速铁路桥梁的影响,新开河道采用围护桩围护,尽量 少挖土。修建护岸结构,防止岸坡侵蚀珊塌。河道铺砌护底,可避 免河道冲刷、渗水对高速铁路桥梁基础的影响。以上措施均是基

于尽量减小对高速铁路桥梁的影

于尽量减小对高速铁路桥梁的影响。 9.0.9在河道渗水情况下,对地基土尤其是湿陷性黄土而言,其 强度会显著下降;另外,当地基中地下水水力坡降较大时,也可能 会产生流土、流砂现象。因此,要加强河道防渗处理。 9.0.10河道的顺坡设计可以使水流顺畅,减少河流的冲刷、紊流 及淤积问题。 10.0.1多种管线同时下穿高速铁路桥梁时,需根据管线性质和 要求综合考虑管线布置。理深较大的管线、压力管及燃气管需远 离高速铁路桥墩承台,尽可能布置在桥跨中间部分。布置时需综 合考虑管线走向、其他下穿构筑物及区域规划等条件,做好统筹安 排。为避免重复搬迁和多次施工对高速铁路桥梁造成不利影响, 优先考虑采用综合管廊。

地面通行、作业活动等对管线造成破环。无其是易燃易爆管线, 下敷设的方式能避免与火源、明火的直接接触,减小燃烧、爆炸 可能,进而减小对铁路产生不利的影响

生 定》(国能油气【2015】392号)中第二章第五条第3款,对管线与 速铁路桥梁交叉位置作了规定。如确需在高速铁路桥梁跨越河 主河道区段穿越,管线和高速铁路设备需采取必要的防护措施 减小对高速铁路桥梁可能产生的不利影响

10.0.4管线的最小覆土深度除应符合相关管线设计规范外,

管线埋设开挖较浅时,为满足最小覆土要求需进行填土 超出原地面标高时,需考虑填土产生的附加荷载对高速铁路桥 梁的影响;顶管法施工穿越高速铁路桥墩附近时,因覆土太小 而发生背土现象,需考虑桥墩周边土体扰动对高速铁路桥梁的 影响。 10.0.5本条根据《油气输送管道与铁路交汇工程技术及管理规

定》(国能油气【2015】392号)中第二章第十三条第3款,对管 高速铁路桥梁承台边缘的水平净距作了规定。

定》(国能油气【2015392号)中第二章第十三条第3款,对管线与 高速铁路桥梁承台边缘的水平净距作了规定。 10.0.6市政管线下穿高速铁路桥梁影响区采用外加保护套管的 方式通过,套管与管线之间充砂注浆填实,能减小气体、液体管线 发生泄漏的可能,进而减小对高速铁路可能产生的不利影响。通 信和电力电缆等管线不存在泄漏的问题,一般采用钢筋混凝土封 包保护直理通过。 10.0.7鉴于大直径定向钻回拖扩孔过程中易发生塌孔现象,进 而会对高速铁路桥梁产生不利影响,尤其是对于饱和粉砂地层,极 易塌孔,故直径大于等于0.8m的各类管线穿越高速铁路桥梁,建 议采用顶管法施工;直径0.8m以下的各类管线,采用水平定向钻 进的方法施工;但地基土为饱和粉砂时,不适合采用定向钻, 10.0.8管线采用管法或水平定向钻法施工时,需设置相应的 工作并和接收井。工作井和接收井一般采用沉井法或明挖法施 工,同时因施工作业空间的要求,一股开挖面积、深度相对较大。 因此,为减小工作井和接收井施工对高速铁路桥梁的不利影响,一 股将其设置于高速铁路影响区以外。 10.0.9鉴于下穿高速铁路桥梁下的各种市政管线存在渗漏、被 引燃及爆炸等危及铁路桥梁安全的可能,故气体、液体管线需在高 速铁路影响区两端奢井内设置安全阀门,以便必要时切断气、液体 通过,进行整治抢修,控制风险,减小对高速铁路可能产生的不利 影响。 11.0.1下穿工程施工期间,对高速铁路桥梁实施变形监测,及时 为高速铁路的运营安全提供监测预报,是建设项目的一个重要环 节。施工前需编制监测技术方案,确定变形监测的内容、精度要 求、基准点与变形点布设方案、监测周期、仪器设备、观测与数据处 理方法、提交成果内容等。

速铁路桥梁承台边缘的水平净距作了规定。

10.0.6市政管线下穿高速铁路桥梁影响区采用外加保护套

DB2306T 085-2019 户外牌匾设置技术规范.pdf10.0.9鉴于下穿高速铁路桥梁下的各种市政管线存在渗漏

引燃及爆炸等危及铁路桥梁安全的可能,故气体、液体管线需不 速铁路影响区两端奢井内设置安全阀门,以便必要时切断气、 通过,进行整治抢修,控制风险,减小对高速铁路可能产生的 影响。

为高速铁路的运营安全提供监测预报,是建设项目的一个重享 节。施工前需编制监测技术方案,确定变形监测的内容、精月 求、基准点与变形点布设方案、监测周期、仪器设备、观测与数 理方法、提交成果内容等

11.0.3针对下穿工程的特殊性,为保证高速铁路运营安全,

人工监测有一定的局限性,因此本条规定推荐采用自动化监测方 法。自动化监测方法主要借助自动监测系统监测构筑物的变形 其监测系统分为数据采集系统、数据通信系统和数据分析系统三 大部分。现阶段,数据采集系统主要借助测量机器人、GPS卫星 等测量设备,对铁路营业线施工过程中的需监测项目进行实时监 测,将监测所得的数据经过软件处理接入管理系统现场监控模块 在监控模块中呈现给相关权限的部门和工程管理人员使用,并目 买现直观的人机交换界面、变形数值或监测数值超限自动预报警 监测数据自动汇总和提报等功能

人工监测有一定的局限性,因此本条规定推荐采用自动化监测方 法。自动化监测方法主要借助自动监测系统监测构筑物的变形。 其监测系统分为数据采集系统、数据通信系统和数据分析系统三 大部分。现阶段,数据采集系统主要借助测量机器人、GPS卫星 等测量设备,对铁路营业线施工过程中的需监测项目进行实时监 测,将监测所得的数据经过软件处理接入管理系统现场监控模块, 在监控模块中现给相关权限的部门和工程管理人员使用,并且 买现直观的人机交换界面、变形数值或监测数值超限自动预报警、 监测数据自动汇总和提报等功能。 11.0.4鉴于受下穿工程影响的高速铁路桥梁墩台顶位移限值仅 为2mm(无雄轨道)和3mm(有雄轨道),故综合考虑当前仪器精 度水平及墩台顶位移控制标准,本条对下穿高速铁路桥梁工程变 形测量精度要求进行了规定。 变形测量精度参照现行《高速铁路工程测量规范》TB10601 的规定,垂直位移、水平位移分别采用二等和一等变形测量等级 11.0.7下穿工程施工前,需提前安装架设监测设备仪器,进行至 少一周时间的预观测,确定监测初始值。根据预观测期的数据稳 定性,对仪器架设、观测点的布置和仪器参数设置等进行调整,确 保施工观测期间观测系统自身的稳定性。下穿工程施工对高速铁 路桥梁的影响因素有地质条件、桥梁结构、施工工艺、下穿结构类 型及其与桥墩的距离等,因此需要分阶段制定合理的监测频率, 下穿工程竣工后,需持续蓝测不少于1个月,蓝测频率根据变形速 率定为1~2次/d,之后结合监测数据收敛情况,确定后续是否继 续进行监测及继续监测的频率。 11.0.8当监测数据接近墩台顶位移限值、监测数据变化量较大 或速率加快、工序转化以及出现其他异常情况时,需提高监测频 率,及时掌握后续数据变化情况及趋势,并及时将数据报送施工、 设计、监理、建设和铁路等部门。根据后续数据量值及发展趋势,

为2mm(无诈轨道)和3mm(有诈轨道),故综合考虑当前仪器精 度水平及墩台顶位移控制标准DB11/T 513-2018 绿色施工管理规程,本条对下穿高速铁路桥梁工程变 形测量精度要求进行了规定。 变形测量精度参照现行《高速铁路工程测量规范》TB1060 的规定,垂直位移、水平位移分别采用二等和一等变形测量等级 11.0.7下穿工程施工前,需提前安装架设监测设备仪器,进行至 少一周时间的预观测,确定监测初始值。根据预观测期的数据稳 绘沉盟堡进油润款悠

少一周时间的预观测,确定监测初始值。根据预观测期的数据稳 定性,对仪器架设、观测点的布置和仪器参数设置等进行调整,确 保施工观测期间观测系统自身的稳定性。下穿工程施工对高速铁 路桥梁的影响因素有地质条件、桥梁结构、施工工艺、下穿结构类 型及其与桥墩的距离等,因此需要分阶段制定合理的监测频率。 下穿工程竣工后,需持续蓝测不少于1个月,监测频率根据变形速 率定为1~2次/d,之后结合监测数据收敛情况,确定后续是否继 续进行监测及继续监测的频率。 11.0.8当监测数据接近墩台顶位移限值、监测数据变化量较大 或速率加快、工序转化以及出现其他异常情况时,需提高监测频 率,及时掌握后续数据变化情况及趋势,并及时将数据报送施工、 设计、监理、建设和铁路等部门。根据后续数据量值及发展趋势, 平胶必要的阻沛信工笙应色拱施

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