橋基設計方案論文

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1工程概況

1.1地鐵安華橋站工程概況

北京市地鐵八號線二期工程安華橋站位于鼓樓外大街、北辰路與北三環交叉路口的安華橋西側，橫跨北三環中路，沿北辰路－鼓樓外大街南北向布置。安華橋西北是中國科技館;東北是安貞西里小區;西南是北京醫療器械研究所;東南角是綠化帶。車站北端至南端依次為:明挖三層段，長15.6m，頂板覆土約為4.23m，底板埋深約為25.74m;洞柱法暗挖雙層段，長65.1m，頂板覆土約為9.85m，底板埋深約為25m;暗挖單層段，長65.0m，頂板覆土約為12.83米，底板埋深約為25.31m;洞柱法暗挖雙層段，長65.4m，頂板覆土約為11.15m，底板埋深約為26.61m;明挖三層段，長15.6m，頂板覆土約為5.09m，底板埋深約為28.49m。其中，車站暗挖單層段左線距離安華橋橋基較近，采用洞樁法施工;右線暗挖單層段采用CRD工法分六步施工。車站總長226.7m，標準段寬度為22.8m。北端北安區間為礦山法區間，南端安安區間為盾構區間，盾構在車站南端盾構井接收。車站共設置6個出入口通道及2個風道。

1.2工程地質概況

安華橋站場地范圍內地形基本平坦，地層條件較為復雜，由上而下依次為:雜填土①層、粉質粘土③層、細粉砂④3層、粉土⑥2層、粉質粘土⑥層、粉細砂⑦4層;圓礫－卵石⑧9層和中細砂⑨4層?？碧缴疃确秶鷥戎饕衣?層地下水:第一層為上層滯水，含水層為粉質粘土③層、粉土③2層，靜止水位埋深6.60～10.00m。第二層為層間滯水，水位埋深15.70～16.20m，主要含水層為粉細砂④3層、粉土⑥2層。第三層為層間滯水，水位埋深24.80m，主要含水層為圓礫、卵石⑧9層，該層水不連續。第四層為潛水，主要含水層為圓礫、卵石⑩9層等，水位埋深31.60～34.70m，連續，水量豐富。其中，安華橋站旁穿橋基及北三環中路段頂部位于粉質粘土層、粘土層，覆土厚約12.8m。車站暗挖單層段拱頂以上1.5m處為粉細砂層，有少量層間滯水;拱腰及底板位于粉細砂層及圓礫、卵石層，有少量層間滯水。潛水水位:13m。地下水對車站主體結構施工有一定的威脅。

1.3安華橋概況

安華橋為大型苜蓿葉式互通式立交橋，位于北京北三環和中軸線的交點，車流量極大，已建成運營20余年，經檢測其技術狀況僅為C級(合格狀態，需小修)。橋基為條型擴大基礎，基礎埋深僅2.4m，車站主體距離條基平面距離僅5.4m。此外，安華橋過街通道結構為鋼筋混凝土閉合框架，底板為現澆鋼筋混凝土，側墻、頂板、搭板為鋼筋混凝土預制構件。每個通道設有2～4條伸縮縫，經檢測其技術狀況僅為B級。現狀橋基及過街通道結構抗變形能力較差，不均勻沉降控制值僅為5mm，對變形控制要求極高。大體量暗挖車站近距離下穿淺埋橋基及過街通道實現毫米級的沉降控制是重大難題。

2設計方案比選

2.1原設計方案

由于安華橋位于北京北三環和中軸線的交點，車流量極大，而橋梁修建年代較久，橋基埋深較淺，其抗變形能力較差，且車站距離條基平面距離僅5.4m。為確保施工過程中，保證橋梁不均勻沉降控制值在5mm以內，地表沉降控制在15mm以內，車站下穿安華橋橋基段初步采用左右線單層單洞結構形式，施工方法為CRD工法。同時，在靠近橋基一側打設雙排φ150復合錨桿樁，間距0.5m。

2.2設計方案確定

由于受條件制約，現場無法圍擋施作降水井及隔離樁，故需要重新制定施工方案。為保證暗挖施工的無水作業，車站暗挖單層段采用洞內帷幕深孔注漿止水方案，同時結合針對橋基的保護方案綜合考慮工程技術措施。

2．2.1施工工法比選

結合現場實際情況，采用洞內帷幕注漿止水方案，并結合雙側壁導坑法、CRD工法及洞樁法等三種施工方法，利用數值模擬計算，對比分析不同施工方法對淺埋橋基的沉降控制效果。下表為各種工法隧道拱頂及對應地表位置處的沉降值。洞樁法引起的隧道拱頂沉降及地表沉降最小，CRD工法次之，雙側壁導坑法最大。

2．2.2設計方案確定

由于該段為車站旁穿橋基段特級風險源，地表沉降應控制在10mm，洞樁法工法雖然對地表擾動已經是最小的，依然無法滿足設計要求，故需要采用洞樁工法的同時，對地層進行注漿加固，進一步較小對地表橋梁基礎的的不均勻沉降的影響。

3結論與討論

由于安華橋站位于北京北三環主路上，無法進行降水施工。為保證車站暗挖施工的無水作業條件，同時結合針對橋基的保護方案綜合考慮工程技術措施，在車站靠近橋基側的暗挖單層段采用了“洞樁法+洞內帷幕深孔注漿止水和加固”組合設計方案，施工引起的橋基總沉降量僅為3.5mm，橋梁處于安全可控狀態，取得了較好的社會和經濟效益。本設計方案及技術措施同時為地鐵建設提供了良好的工程實例，對今后的類似工程具有很強的借鑒和指導意義。

作者:付黎龍單位:中鐵隧道勘測設計院有限公司