【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超深基坑施工和高铁桥梁保护，具体涉及一种超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法。
技术介绍
1、为更好地服务城市居民，地铁线路往往要与国铁线路进行交叉融合，达到交通功能互补、优化换乘路线、地下空间高度利用的效果，这使得越来越多的地铁车站或明挖区间等深基坑近距离邻近高铁桥梁。目前，随着地下空间的不断发展，地铁线路埋深越来越大，深基坑开挖深度多在20～30米范围，部分基坑深度达30米以上。基坑深度越大，开挖影响的范围越大，其邻近施工对高铁桥梁影响也就越大，尤其是在软弱富水砂层中施工，处理不当可能导致高铁桥梁基础发生沉降、变形等，从而引起轨道不满足几何不平顺容许偏差，严重时，引发高铁运营安全，危及司乘人员的生命安全。因此，铁路相关管理条例、规范、标准对高铁桥梁的变形控制要求极为苛刻，且高速铁路线路路堤坡脚、路堑坡顶或铁路桥梁外侧起向外各200米范围内禁止抽取地下水。由此，可看出，对邻近高铁桥梁的超深基坑施工，地下水控制要求极高。
2、超深基坑施工，倘若自身围护结构刚度不够，围护结构水平位移过大，将引起周边地层产生沉降，进而诱发邻近的高铁桥梁基础超标，危及高铁运营；另外，在富水砂层超深基坑施工，坑内降水和围护止水也是关键控制点，若超深基坑围护结构止水效果不好，造成降水过程中坑外水位下降，将会造成周边土体的有效自重应力增加，土体发生固结，进行造成降水影响范围内的高铁桩基础等敏感建(构)筑物发生不均匀沉降、倾斜，严重时危及高铁桥墩的正常使用，同样危及高铁运营安全。目前，尚未有系统性提出针对超深基坑邻近施工高铁桥
技术实现思路
1、根据现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，从高铁桥梁产生位移的诱因入手，从本质出发，以基坑工程自身结构变形控制和地下水控制入手，不仅保证自身工程开挖过程的安全，更保证周边高铁桥梁变形在控制标准限值以内，保证高铁运营安全。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，包括以下步骤：
4、确定高铁桥墩水平位移控制值a、竖向位移控制值b；
5、布设高铁桥墩位移监测系统，实时监测邻近高铁桥墩的竖向及水平位移值；
6、在超深基坑开挖前施做围护结构，所述围护结构包括设在超深基坑外的一圈地连墙、设在所述地连墙内的混凝土支撑和伺服钢支撑；
7、设置地下水控制系统，所述地下水控制系统包括围护结构止水措施和水位智能回灌装置；
8、设置水位监测系统，监测超深基坑内外水位和高铁桥墩附近水位；
9、设置超深基坑位移监测系统，监测地连墙顶竖向位移、地连墙内水平位移、立柱桩竖向位移、立柱桩水平位移、支撑轴力、地表沉降；
10、根据邻近高铁桥墩的竖向及水平位移值的变化程度，启动多级预警机制，对各级预警采取对应的处理措施。
11、进一步地，施工前先对高铁桥梁设施现状调查，分析既有高铁桥梁位移历年变化情况和既有状态，并对高铁桥梁结构、支座及四电设施设备安全状态进行检测，对高铁轨道几何不平顺性和轨道结构状态进行检测，综合评估既有高铁桥梁设施安全状态。
12、进一步地，综合对比铁路相关规范限值，高铁桥梁位移现状安全余量，超深基坑施工对桥梁数值模拟影响分析值，综合确定高铁桥墩水平位移控制值a、竖向位移控制值b，水平位移控制值a、竖向位移控制值b取数值分析值的1.2～1.6倍，且小于等于规范限值，小于现状安全余量。
13、进一步地，实时监测邻近高铁桥墩的竖向及水平位移值的方法为：
14、对邻近的高铁桥墩进行监测布点，每个墩台应布置多个监测点，其中，墩台顶不少于2个监测点，墩台底不少于2个监测点，在通视条件下在各个监测点架设自动化全站仪，所述自动化全站仪与棱镜的距离不宜超过150m，所述自动化全站仪包括马达驱动功能和自动照准功能。
15、进一步地，在地连墙施工前，在预设的地连墙外侧施做一圈三轴搅拌桩，当预设的地连墙局部距离高铁桥梁较近时，在预设的地连墙两侧均施做三轴搅拌桩。
16、进一步地，所述围护结构止水措施包括十字钢板接头、高压旋喷桩、粘贴钢板，所述十字钢板接头设在地连墙接缝上，所述高压旋喷桩设在地连墙接缝外侧，所述粘贴钢板固定在地连墙接缝内侧，所述超深基坑底部位于透水层或弱透水层时，所述地连墙采用悬挂止水，不能插入不透水层，采用全方位高压喷射注浆或袖阀管注浆在所述地连墙底进行封底，封底厚度为5m以上，所述超深基坑底部位于不透水层时，所述地连墙插入所述不透水层5m以上，无需进行封底。
17、进一步地，在超深基坑开挖过程中，在所述地连墙顶部凿去浮浆，施做冠梁和第一道混凝土支撑，开挖前需将所述超深基坑内外水位降至开挖面以下，开挖至架设支撑位置后，及时架设混凝土支撑、伺服钢支撑或备用钢支撑，继续对超深基坑开挖，并采用分层分段分块的方式，每层根据需要架设混凝土支撑、伺服钢支撑或备用钢支撑，开挖至基底后，及时施做主体结构，然后顶板回填。
18、进一步地，所述水位智能回灌装置包括降水井、回灌井和取水管路，所述降水井设在超深基坑内，所述回灌井设在超深基坑外且设在高铁桥墩附近，所述取水管路的一端设在所述降水井内，另一端设在回灌井内，所述取水管路的中部设有沉淀池和水箱，所述取水管路上设有智能控制模块，所述智能控制模块包括电动阀门和流量计。
19、进一步地，根据确定的高铁桥墩水平位移控制值a、竖向位移控制值b，当邻近高铁桥墩的竖向位移值或水平位移值的变化量达到水平位移控制值a或竖向位移控制值b的60％时，启动一级预警，当达到80％时，启动二级预警，当达到100％时，启动三级预警。
20、进一步地，对一级预警的处理措施为：继续施工，通过水位监测系统和位移监测系统加密监测频率，通过伺服钢支撑自动补偿轴力损失，适当调小基坑开挖步距，及时架设支撑，快挖快支，增加备用钢支撑，若高铁桥梁附近水位下降有突变，启动水位智能回灌装置，使高铁桥墩附近水位上升到预设值；
21、对二级预警的处理措施为：暂停施工，加强对高铁桥梁、深基坑、地面的监测，观察变形速率，并通知铁路相关部门、相关单位共同商议处理措施：包括及时调整施工参数，通过伺服钢支撑自动补偿轴力损失，架设备用钢支撑；对既有高铁桥梁及支座设施安全状态进行检测，若高铁桥梁附近水位下降有突变，启动水位智能回灌装置，使高铁桥墩附近水位上升到预设值；当变形速率降低带预设阈值以下时，继续施工，进一步调小基坑开挖步距，及时架设支撑，快挖快支；
22、对三级预警的处理措施为：停止施工，通知铁路相关部门、相关单位共同商议确定，启动应急预案，采取应急补救措施：包括对既有高铁桥梁及支座设施安全状态进行检测；对高铁列车进行限速处理；视桥梁沉降情况，对高铁桥梁支座顶升处理；根据应急补救措施后，在满足高铁安全运营的前提下，高铁桥梁位移变化值及变化速率可控的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，其特征在于：
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4.根据权利要求1所述的超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，其特征在于，实时监测邻近高铁桥墩的竖向及水平位移值的方法为：
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10.根据权利要求9所述的超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法，其特征在于，实时监测邻近高铁桥墩的竖向及水平位移值的方法为：
5.根据权利要求1所述的超深基坑邻近施工的高铁桥梁位移控制综合方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：豆海涛，郭华伟，海洋，黄春晖，吕延豪，王金龙，王效文，王华兵，范东方，郑凯，张海涛，孙雪兵，李文彪，孙士瑞，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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