重型天桥施工对地下既有隧道的影响与加固（论文）.pdf

重 型 天 桥 施 工 对 地 下 既 有 隧 道 的 影 响 与 加 固 郑 伟 顾天熊 蒋凯臣 张羽翔 苏州中固建筑科技股份有限公司 江苏 苏州 215152 摘要：为了防止上跨天桥施工对既有城市地下隧道的影响，提出了在隧道内部增设钢管支架、型钢撑、型钢立柱、混凝 土牛腿及增设路基箱的加固方案，分析了既有隧道在附加荷载下的结构变形，并在施工阶段对结构变形进行监测，保证 了隧道结构的安全。以苏州星港街隧道复杂多层隧道结构为研究背景，研究了水下植筋施工、支撑精确定位、小空间钢 支撑的安装方法，最终监测数据表明，天桥施工期间隧道的变形处于合理范围，其经验可供同类工程项目借鉴。 关键词：重型天桥施工；附加荷载；临时支撑系统 ；路基箱；隧道变形；监测 中图分类号 ：TU997 文献标志码：A 文章编号：1004—1001(2018)01 0129—02 DOl：10，14144／j cnki jzsg．2018．01．044 Im pact and Reinforcement of Heavy Overpass Construction on Existing Underground Tunnel ZHENG Wei GU Tianxiong JIANG Kaichen ZHANG Yuxiang Suzhou Zhonggu Building Technology Co．，Ltd．，Suzhou，Jiangsu 215152，China 随着 国民经济 的发展 ，在城 市土地有限 的情况 下， 开发利用既有隧道周围的土地和空间是一种必然的选择。 在既有隧道周围新建桥梁或道路，隧道受力状态将发生变 化 ，在附加应力作用下，隧道将产生二次变形，会对隧道 的结构安全和正常运营造成影响。隧道事故一旦发生 ，其 损失是巨大的。开展隧道周围新建桥梁结构对既有隧道结 构的影响研究具有重要的价值 1-21 o 1 工 程概 况 苏州星港街隧道工程于2014年6月开工建设，包括星港 街隧道 (现代大道下立交)、轨道3号线东方之门站、星港 街路东公共设施工程 (公共停车场及景观绿化)和星港街 过街景观天桥工程 ，是园区构建南北向快速路网的重要举 措。星港街过街景观天桥工程 以苏州中心商业裙楼3楼为起 点，分为南桥和北桥，南桥跨星港街展开分支至路东湖滨 公园，北桥跨星港街展开分支至香樟林 (图l、图2)。 星港街隧道上方地面后期施工南北天桥，根据天桥施 工单位提供荷载 ，经验算，部分区段 隧道无法承受天桥的 施工荷载，需在隧道 内部进 行临时加固，根据南北天桥施 工单位提供的施工荷载并根据结构荷载计算，设计了在隧 道 内部增 设钢管支架、型钢撑 、型钢立柱及混凝土牛腿的 加固方案。加固区域分为地下2层和地下 l层 ，双层支架区 作者简介：郑 伟 (1983一 )，男，硕士，工程师。 通信地址：江苏省苏州市相城 区高铁新城南天成路77号高 融大厦9楼 (215152) 电子邮箱：robinwll@l63．com 收稿日期：2017．1O一23 图1隧道和过街天桥平面位置关系 图2隧道和匝道平面位置关系 域 ，先施 工地 下2层钢管支架 ，后期施工地下 1层钢管 支 架。 2 重 点 、难 点 分 析 1)临时支撑荷载有限元分析是难点一。支撑作为隧道 中间支座，其承担约隧道跨度一半的天桥荷载，故支撑总 轴 力应接近上述分布宽度范围内的天桥总荷载。在 “覆土 建筑施工·第4o卷 ·第1期 I囝 郑 伟、顾天熊、蒋凯臣、张羽翔：重型天桥施工对地下既有隧道的影响与加固 荷载+天桥荷载 ”作用下，设计支撑布置方案。支撑的设 置后天桥可满足附加荷载后承载力要求，为 了便于施工， 要对支撑数量和型钢的断面设计进 行优化 。在覆土荷载和 天桥荷载的作用下得到如下支撑布置方案：主线隧道东线 下方单根钢管支架最大轴力为35 kN；其余区域单根钢管支 架最大轴力为2l kN。E1匝道顶板上方覆土较薄，为保护 已 建隧道结构 ，同时使天桥支