桥基设计方案论文

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1工程概况

1.1地铁安华桥站工程概况

北京市地铁八号线二期工程安华桥站位于鼓楼外大街、北辰路与北三环交叉路口的安华桥西侧，横跨北三环中路，沿北辰路－鼓楼外大街南北向布置。安华桥西北是中国科技馆;东北是安贞西里小区;西南是北京医疗器械研究所;东南角是绿化带。车站北端至南端依次为:明挖三层段，长15.6m，顶板覆土约为4.23m，底板埋深约为25.74m;洞柱法暗挖双层段，长65.1m，顶板覆土约为9.85m，底板埋深约为25m;暗挖单层段，长65.0m，顶板覆土约为12.83米，底板埋深约为25.31m;洞柱法暗挖双层段，长65.4m，顶板覆土约为11.15m，底板埋深约为26.61m;明挖三层段，长15.6m，顶板覆土约为5.09m，底板埋深约为28.49m。其中，车站暗挖单层段左线距离安华桥桥基较近，采用洞桩法施工;右线暗挖单层段采用CRD工法分六步施工。车站总长226.7m，标准段宽度为22.8m。北端北安区间为矿山法区间，南端安安区间为盾构区间，盾构在车站南端盾构井接收。车站共设置6个出入口通道及2个风道。

1.2工程地质概况

安华桥站场地范围内地形基本平坦，地层条件较为复杂，由上而下依次为:杂填土①层、粉质粘土③层、细粉砂④3层、粉土⑥2层、粉质粘土⑥层、粉细砂⑦4层;圆砾－卵石⑧9层和中细砂⑨4层。勘探深度范围内主要揭露4层地下水:第一层为上层滞水，含水层为粉质粘土③层、粉土③2层，静止水位埋深6.60～10.00m。第二层为层间滞水，水位埋深15.70～16.20m，主要含水层为粉细砂④3层、粉土⑥2层。第三层为层间滞水，水位埋深24.80m，主要含水层为圆砾、卵石⑧9层，该层水不连续。第四层为潜水，主要含水层为圆砾、卵石⑩9层等，水位埋深31.60～34.70m，连续，水量丰富。其中，安华桥站旁穿桥基及北三环中路段顶部位于粉质粘土层、粘土层，覆土厚约12.8m。车站暗挖单层段拱顶以上1.5m处为粉细砂层，有少量层间滞水;拱腰及底板位于粉细砂层及圆砾、卵石层，有少量层间滞水。潜水水位:13m。地下水对车站主体结构施工有一定的威胁。

1.3安华桥概况

安华桥为大型苜蓿叶式互通式立交桥，位于北京北三环和中轴线的交点，车流量极大，已建成运营20余年，经检测其技术状况仅为C级(合格状态，需小修)。桥基为条型扩大基础，基础埋深仅2.4m，车站主体距离条基平面距离仅5.4m。此外，安华桥过街通道结构为钢筋混凝土闭合框架，底板为现浇钢筋混凝土，侧墙、顶板、搭板为钢筋混凝土预制构件。每个通道设有2～4条伸缩缝，经检测其技术状况仅为B级。现状桥基及过街通道结构抗变形能力较差，不均匀沉降控制值仅为5mm，对变形控制要求极高。大体量暗挖车站近距离下穿浅埋桥基及过街通道实现毫米级的沉降控制是重大难题。

2设计方案比选

2.1原设计方案

由于安华桥位于北京北三环和中轴线的交点，车流量极大，而桥梁修建年代较久，桥基埋深较浅，其抗变形能力较差，且车站距离条基平面距离仅5.4m。为确保施工过程中，保证桥梁不均匀沉降控制值在5mm以内，地表沉降控制在15mm以内，车站下穿安华桥桥基段初步采用左右线单层单洞结构形式，施工方法为CRD工法。同时，在靠近桥基一侧打设双排φ150复合锚杆桩，间距0.5m。

2.2设计方案确定

由于受条件制约，现场无法围挡施作降水井及隔离桩，故需要重新制定施工方案。为保证暗挖施工的无水作业，车站暗挖单层段采用洞内帷幕深孔注浆止水方案，同时结合针对桥基的保护方案综合考虑工程技术措施。

2．2.1施工工法比选

结合现场实际情况，采用洞内帷幕注浆止水方案，并结合双侧壁导坑法、CRD工法及洞桩法等三种施工方法，利用数值模拟计算，对比分析不同施工方法对浅埋桥基的沉降控制效果。下表为各种工法隧道拱顶及对应地表位置处的沉降值。洞桩法引起的隧道拱顶沉降及地表沉降最小，CRD工法次之，双侧壁导坑法最大。

2．2.2设计方案确定

由于该段为车站旁穿桥基段特级风险源，地表沉降应控制在10mm，洞桩法工法虽然对地表扰动已经是最小的，依然无法满足设计要求，故需要采用洞桩工法的同时，对地层进行注浆加固，进一步较小对地表桥梁基础的的不均匀沉降的影响。

3结论与讨论

由于安华桥站位于北京北三环主路上，无法进行降水施工。为保证车站暗挖施工的无水作业条件，同时结合针对桥基的保护方案综合考虑工程技术措施，在车站靠近桥基侧的暗挖单层段采用了“洞桩法+洞内帷幕深孔注浆止水和加固”组合设计方案，施工引起的桥基总沉降量仅为3.5mm，桥梁处于安全可控状态，取得了较好的社会和经济效益。本设计方案及技术措施同时为地铁建设提供了良好的工程实例，对今后的类似工程具有很强的借鉴和指导意义。

作者:付黎龙单位:中铁隧道勘测设计院有限公司