【技术实现步骤摘要】
一种地铁保护区范围内降低桥梁施工对邻近运营地铁结构影响的施工方法
[0001]本专利技术涉及一种地铁保护区范围内桥梁施工方法，具体涉及一种地铁保护区范围内降低桥梁施工对邻近运营地铁结构影响的施工方法
。
技术介绍
[0002]城市交通网作为城市发展的动脉，对城市的重要性不言而喻，占据城市交通网半壁的地铁及城市高架桥尤为重要，但随着交通网的逐步发展，地铁与高架桥在建设过程中经常出现并行
、
交叉等现象
。
当城市高架桥临近地铁施工时，必然会对现状地铁结构安全及使用造成影响
。
近年来国内多个城市已发生多起外部施工损毁地铁结构
、
泥浆涌入地铁隧道
、
逼停地铁运营等众多事故，影响极其恶劣，损失难以估量；当城市高架桥施工面临相同的施工难题，项目桥梁临近地铁隧道结构，且非常接近，处于地面荷载受限的地铁保护区域内
。
桥梁桩基
、
承台
、
箱梁及钢箱梁的运输及吊装以及桥头挡墙段的回填作业，会因施工过程产生荷载而使邻近地铁结构产生变形，当地铁及重要附属构筑物变形过大时会导致安全隐患
。
因此在地铁以及重要附属构筑物附近进行桥梁桩基
、
开挖基坑
、
箱梁施工的过程中，需要严格控制周边环境的变形
。
[0003]目前国内针对此类情况施工方法仅涉及监测
、
加固等领域，缺少整套地铁影响区域内高架桥施工方法
。
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种地铁保护区范围内降低桥梁施工对邻近运营地铁结构影响的施工方法，包括以下步骤：
S1、
根据项目特点，结合周边环境进行现场调研：搜集并整理新建工程与邻近地铁周围地质条件及构筑物物技术条件，形成地勘报告，为下步工作提供基础资料；
S2、
进行新建城市高架桥上下部结构与邻近运营地铁位置关系分析：通过与运营地铁单位对接，获取运营地铁相关图纸，与新建城市高架桥的各项工程施工图纸进行核对，同时进行现场实际复测，确定前述各项工程与运营地铁的位置关系
、
影响范围，通过建立三维模型分析各项工程施工对运营地铁结构的影响；
S3、
通过建立三维模型模拟新建城市高架桥与地铁结构的动态施工，进行地铁安全性评价：各项工程施工前通过岩土工程有限元软件分析施工对运营地铁结构的影响，建立三维模型模拟新建城市高架桥与运营地铁结构的动态施工；通过计算结果与相关规范及现有工程设计资料要求，确定桥梁工程施工对地铁现状结构产生的变形值满足相关规范要求；
S4、
外部作业对地铁影响的风险分析：根据新建城市高架桥桥梁各个分部工程施工，逐个通过分析，总结其对运行地铁结构的影响因素；
S5、
通过对运营地铁结构的数据及影响风险分析，针对新建城市高架桥桥梁施工的不同阶段，采用科学措施，将对运营地铁结构的影响降到最低，保障地铁正常运营，同时正常推进新建城市高架桥的施工
。2.
根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：
S1
中所述的地质条件至少包括工程地质条件和水文地质条件；所述构筑物物技术条件至少包括运营地铁结构
、
附属构筑物及支护结构，各类管线
。3.
根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述
S3、
通过建立三维模型模拟新建城市高架桥与地铁结构的动态施工，至少包括以下内容：
(1)
模型建立桥梁桩基及地铁结构均采用各向同性线弹性板单元模拟，弹性模量及板厚以涉及项目实际图纸为准；模拟桥梁桩基施工影响时，用侧向压力模拟泥浆护壁；模拟地铁施工对高架桥影响时，采用
embedded
桩单元模拟拟建项目桥梁桩基，摩阻力及端阻力按照地勘报告输入；对土体的模拟，采用典的硬化土体本构；剪力硬化用于模拟固结仪加载和各向同性加载中主压缩带来的不可逆塑性应变；
(2)、
数值模拟可靠性参考当地类似基坑工程，采用有限元软件
Midas GTS NX
数值模拟结果与现场监测变形数据吻合度较高，结果可靠；
(3)、
桥梁施工对地铁结构的变形影响
3.1)、
模型建立建立三维计算模型，绘制建筑物或构筑物相对位置关系图；
3.2)、
计算步骤
S0、
初始阶段：模型位移清零，初始应力状态
→
S1、
桥梁桩基施工
→
S2、
承台基坑开挖
→
S3、
桥梁墩柱施工及基坑回填
→
S4、
桥梁上部结构：通过在满堂架支架区域范围内施加荷载
模拟
→
S5、
桥梁使用阶段：对墩柱施加桥梁使用阶段荷载模拟；
3.3)、
计算结果
①
初始模型计算结果：首先对数值计算分析模型进行初始分析，分析结果位移清零，后续分析仅考虑项目实施对地铁结构变形产生的影响；
②
桥梁施工各实施阶段数值计算结果，绘制桥梁桩基施工地层竖向位移云图；
3.4)、
采用荷载
‑
结构法分析地铁结构上方桥梁钢箱梁吊装对地铁结构内力产生的影响：
①
计算模型采用何在
‑
结构模型平面杆系有限单元法，计算基本假定；
②
荷载计算计算胎架基础荷载
、
吊车荷载考虑
1.2
倍安全系数，根据应力扩散规律，应力扩散角取值需小于
20KPa
，则满足安全标准；通过计算结果与
《
城市轨道交通结构安全保护技术规范
》、《
城市轨道交通工程监测技术规范
》
等规范及现有工程设计资料要求，确定桥梁工程施工，地铁现状结构变形值满足相关规范要求
。4.
根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，所述
S4、
外部作业对地铁影响的风险分析包括以下内容：
1)、
桩基施工时，距离地铁较近，可能存在对地铁结构产生的安全影响主要为：
①
钻孔偏斜，导致地铁结构破坏；
②
桩基坍孔影响地铁结构稳定性；
③
桩基泥浆渗入地铁结构内部；
④
钻孔机械震动过大，影响地铁结构稳定，造成轨道交通结构变形过大
、
可能出现开裂
、
漏水；
⑤
地面施工荷载过大，影响地铁结构稳定性；
2)、
基坑
(
承台
、
挡墙段
)
施工时，距离地铁较近，可能存在对地铁结构产生的安全影响主要为：
①
基坑大幅度变形
、
坍塌影响地铁结构安全性
、
稳定性；
②
基坑开挖过程导致区间隧道结构
、
车站结构上浮
、
偏压
、
变形过大
、
出现开裂
、
漏水；
③
基坑回填对地铁结构稳定的影响；
④
地面施工荷载过大，影响地铁结构稳定性；
3)、
现浇箱梁施工时，距离地铁较近，可能存在对地铁结构产生的安全影响主要为：
①
现浇箱梁架体施工过程中产生的荷载大于
20kpa
；
②
施工过程中盘扣架体的倾覆
/
混凝土浇筑过程中盘扣架体的倾覆；
③
基础处理及施工过程中机械振动过大，对地铁结构造成影响；
④
现浇箱梁施工过程中吊车
、
泵车等机械倾覆；
4)、
钢箱梁施工时，距离地铁较近，可能存在对地铁结构产生的安全影响主要为：
①
运梁车及履带吊行走
、
站位对地铁结构造成影响；
②
钢箱梁临时支墩对地铁结构造成影响；
③
钢箱梁吊装过程中临时支墩发生侧翻，吊机倒塌
、
钢箱梁掉落，导致地铁结构岩受到
扰动，地铁结构变形过大
。5.
根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述
S5
基于
S2、S3
和
S4
的数据及影响分析，进行施工，具体是：
(1)、
监测施工方法：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志中，郭港港，毛蕾，黄家弟，边东强，邓冲，杨培松，王彪，
申请(专利权)人：中建新远建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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