摘　要　深圳地铁施工对广深铁路桥产生影响,分析为确保广深铁路桥安全而采取一些技术措施的必要性,提出支座反力测试及高程调整的有效方案。

　　1 工程概况

　　广深铁路桥3条线路17至21号桥墩为10.56m+12.5m×2+10.56m四孔一联低高度部分预应力连续梁,21至25号桥墩为简支梁。桥墩基础为4根Ф550mm预制管桩,桩长15~17m,墩台为钢筋混凝土,桩端持力层为强风化花岗岩。

　　深圳地铁一期工程老街至大剧院区间暗挖单洞双层重叠隧道在线路里程SK2+035~SK2+055处, 直接从21号、22号桥墩之间穿越铁路桥,设计确定对3条线路21号和22号桥墩共6个基础进行主动托换。为保证地铁施工期间广深铁路桥及行车安全,须对桥梁结构变形进行严格监控。设计提出监控标准是:墩柱顶竖向位移应小于5mm。

　　重叠隧道采用矿山法开挖,高13.5m,宽7.2m,距未托换20号桥墩最近处不足8.0m,拱顶距地面10.0m。

　　铁路桥桩基托换见图1。

　　该工点地质条件极其复杂,根据地质资料和人工挖孔桩(托换新桩)揭示,自地表而下依次为:杂填土、粉质黏土、淤泥质土、中细砂、砾砂层、砾砂卵石层、砂质黏土、砂质残积层及全风化、强风化、中风化和微风化花岗片麻岩。

　　采用高压旋喷桩对暗挖隧道进行了加固,从人工挖孔桩和旋喷桩抽芯检测来看,旋喷桩在砾砂卵石层成桩效果不佳,未起到止水作用,在挖孔桩施工期间曾发生井内涌砂现象。

　　受暗挖隧道3次严重失水、竖井开挖8次严重失水和人工挖孔桩降水施工影响,20号左、22号中、22号右和23号中4个桥墩沉降值超过监控标准5.0mm,其中20号左桥墩累计沉降量为6.4mm,沉降速率达1.66mm/d。因此,暗挖隧道失水已严重威胁到广深铁路桥连续梁安全。

　　2 采取安全技术措施的必要性

　　2.1 实施支座反力测试及支座高程调整的必要性

　　受地铁施工影响,4个桥墩沉降超过控制值5.0mm,连续梁各桥墩不均匀沉降有可能使连续梁跨17至21号桥墩支座反力产生较大变化,从而使梁体产生过大正付弯距,引起梁体开裂,危及行车安全。

　　对于广深铁路桥连续梁(17至21号桥墩)支座受力状态进行测定和增加支座高程调整措施具有重要意义。

　　(1)由于广深铁路桥已运行了10多年,已无法查明各桥墩的实际沉降量,故不能通过支座位移估算连续梁体受力状态;但通过实测支座反力,可以比较准确地计算出连续梁体实际受力状态,评估连续梁体的安全度。

　　(2)未发现梁体产生新裂缝,但梁体有可能已处于不利甚至临界开裂工作状态,而且重叠隧道开挖(尤其是桥下掘进过程中),必然引起地下水损失、土体扰动和变形,尤其广深铁路桥地质条件极其复杂,致使暗挖隧道施工困难,因此将不可避免地引起邻近桥墩继续产生沉降。这样,明确连续梁体实际受力状态,即可科学地制定监测控制标准,再增加支座高程调整安全措施,可使广深铁路桥处于可控安全状态。

　　2.2 对20号和23号桥墩加固处理的必要性

　　21号和22号桥墩已进行了桩基托换,托换新桩为Ф2000mm人工挖孔桩,桩长25m,桩端持力层为微风化花岗岩,暗挖隧道施工对21号和22号桥墩影响较小。20号和23号桥墩距暗挖隧道边墙最近不足8.0m,19号和24号桥墩距隧道约19m,各桥墩的差异沉降将会增大,危及到广深铁路桥安全。在隧道施工过程中,由于地下水水位降低、土体扰动和变形,必将引起邻近桥墩产生较大沉降,并有可能产生水平位移。原因有以下2点。

　　(1)地下水位降低:重叠隧道开挖,必然引起地下水损失,从而引起邻近桥墩沉降;根据施工监测信息分析,广深铁路桥对地下水位变化极为敏感;如果在暗挖隧道施工过程中发生突发事件(如塌方或严重失水),还有可能引起邻近桥墩产生突然沉降。

　　(2)土体扰动和侧向变形:重叠隧道开挖,将不可避免地引起桩周侧土体扰动和变形,破坏土体原状结构,导致桩周应力释放,桥墩摩阻力降低,桥墩产生沉降,并可能使桥墩产生水平位移。

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