1、上海轨道交通11号线北段工程(安亭站-花桥站)运营期地铁结构安全咨询、安全评估、地铁结构长期沉降机理分析及控制措施项目第一季度报告地铁结构长期沉降特征分析 上海同济工程咨询有限公司2015年4月目录目录1 工程概况11.1 上海轨道交通11号线北段工程(安亭站花桥站)11.2 工程地质与水文特征11.2.1 工程地质特性11.2.2 水文地质特性41.3 地铁结构形式51.3.1 车站结构51.3.2 区间高架结构71.3.3 轨道结构102 结构沉降变形监测112.1 建设期地铁结构变形监测112.2 运营期地铁结构变形监测112.3 周边开发与地铁保护区监测122.3.1 中城商务广场C、
2、D楼项目122.3.2 江苏金卫国际大厦(兆丰广场)132.3.3 昆山花桥天丰商务广场142.3.4 江苏国际商务酒店二期配套工程(希尔顿)162.3.5 花桥智慧广场(一期)项目162.3.6 昆山花桥医谷国际二期项目173 地铁结构沉降情况183.1 建设期沉降情况183.1.1 建设期周边管线沉降情况183.1.2 建设期周边建筑物及围墙沉降情况193.1.3 建设期车站桥墩与区间桥墩沉降情况203.2 运营期沉降情况213.2.1 2013年8月2013年12月213.2.2 2013年12月2014年2月 加测223.2.3 2013年12月2014年6月233.2.4 2014年
3、6月2014年12月253.2.5 2014年12月2015年3月273.2.6 沉降速率统计293.3 地铁结构全线沉降特征303.3.1 桥墩沉降“东稳西沉”303.3.2 临近建筑施工引起线路局部沉降333.3.3 简支梁跨中普遍上拱343.3.4 大跨连续梁跨中出现下挠353.3.5 道床与桥墩墩底沉降存在差异383.4 小结394 地铁结构沉降影响因素分析414.1 区域整体开发对地铁全线沉降变形的影响414.2 临近施工对地铁结构的影响424.3 温度对道床与墩底差异变形的影响454.4 混凝土徐变对高架桥梁变形的影响474.5 小结505 结论与建议52II工程概况1 工程概况1
4、.1 上海轨道交通11号线北段工程(安亭站花桥站)上海轨道交通11号线北段工程(安亭站花桥站)东起11号线北段支线终点站安亭站,西至花桥巷浦路。线路全长约6km,全线为高架,共设高架车站3座,分别为兆丰路站、光明路站、花桥站。最大站间距3.3km,最小站间距1.1km,平均站间距1.9km。线路跨越的道路主要有曹安公路、兆丰路、曹新路、同三国道、沪宁高速公路、曹浦路、梅浦路、徐公桥路、规划纵六路规划纵一路和沿沪大道等。上海轨道交通11号线北段工程(安亭站花桥站)历经如下建设历程:2010年10月27日,北段工程(安亭站花桥站)奠基;2011年3月,北段工程(安亭站花桥站)正式开工;2011年9
5、月13日,高架线路桥墩桩基开始施工;2013年4月28日,北段工程(安亭站花桥站)开始列车调试;2013年10月16日,北段工程(安亭站花桥站)开通载客试运营。运营后的上海轨道交通11号线单线里程达到了72km,成为全国首条跨省轨道交通,是上海与江苏打破行政区划限制的一次全新尝试。随着轨道交通的发展,上海轨道交通11号线北延伸工程还将连接规划中的苏州市域轨交S1线,届时将成为连接苏州、昆山、上海三城的轨道交通线路通道,对于促进沪苏两地经济发展具有十分重大的意义。1.2 工程地质与水文特征1.2.1 工程地质特性1)区域地质概况昆山市地处长江下游太湖平原,表硬壳层为黄褐色亚粘土,构成本区浅表硬壳
6、层,第二层为灰褐色亚粘土。娄江以南地区为淤泥质亚粘土,土层标高约1.00至5.00m左右。昆山市软土广泛分布、厚度分布不均,其地基土主要由典型软土构成。北部地区:吴淞江以北,软土分布不均匀,西侧阳澄湖湖滨段分布稳定,厚度大于3m。东侧与太仓交接部位,软土分布不稳定,厚度一般小于3m,与上海接壤地段,软土分布又趋向稳定,厚度大于3m。软土顶板埋深由南向北、由西向东有逐渐变深趋势,但总体埋藏较浅,埋深在13m之间,且垂向上常呈互层状;中部地区:吴淞江沿岸地带,是昆山市境内软土相对最发育部位,分布稳定,顶板埋深、厚度变化均不大。顶板埋深在23m之间,厚度普遍大于3m,最大可达16m;南部地区:软土分
7、布又趋向不稳定状态,除淀山湖镇一带基本缺失外,厚度普遍小于3m,软土顶板埋深由北向南逐渐变深,大市一线埋深小于3m,至周庄,埋深增加至10m左右。地铁沿线地区位于中部地区,即软土分布相对最发育的部位,软土以淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土为主要土层,地层分布由上至下主要为填土(以粘性土为主,土质松软)、粉质粘土(含铁质氧化斑点,夹青灰色条纹,稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等)、淤泥质粉质粘土(含少量腐殖质及有机质,稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等)、粉质粘土夹粉土(呈互层状分布,水平层理发育,呈“千层饼”状层理,偶见贝壳碎片,稍有光泽,摇振反应慢,干强度中等偏低,韧性中等偏低)、
8、粉质粘土(较均质,上部含少量粉粒,无层理发育,底部夹粉土、粉砂薄层,稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等)、砂土(以石英及长石为主要矿物成份)、粉质粘土(夹少量粉土、粉砂薄层,稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等)等这种夹层的形式。2)工程地质 本工程场地地基土均为第四纪松散沉积物,属第四系泻湖沼泽相地基土沉积层,主要由饱和粘性土、粉性土以及砂土组成,一般具有成层分布的特点,随里程不同,个别土层重复出现或缺失。其中、层土为Q4沉积物,、层土为Q3沉积物。各层土体特性分述如下:0河底淤泥,主要分布在河底,厚度一般为0.51.0m,不能作为天然地基持力层。1填土,遍布,厚约1.003.
9、50m。表层分布为杂填土,以粉性土为主,含较多碎石子,下部以素填土为主,粘性土含植物根茎,土质不均匀,结构松散,土体工程性质差。一般不能直接作为天然地基持力层。1褐黄灰黄色粉质粘土,遍布,层底标高约0.06-0.99m,略有起伏,呈可塑状,夹少量粉性土,中压缩性,可作为天然地基持力层,但该层自上而下土质渐软。3灰黄色粘质粉土,局部缺失,层底标高约-1.34-1.98m,呈可塑状,夹少量粘性土,中压缩性,可作为天然地基持力层,但该层厚度较薄。灰色淤泥质粉质粘土夹粉土,遍布,层底标高约-4.83-7.79m,呈流塑状,夹薄层粉土,具有压缩性高、强度低、渗透性小和灵敏度高等特性,为浅部天然地基主要压
10、缩层。1暗绿草黄色粉质粘土、3草黄灰色砂质粉土,普遍分布,层底标高分别约-9.25 -10.53m、-14.94-16.42m,具中压缩性、强度高等特性,为浅部天然地基良好的下卧层。1-2层灰色粉质粘土夹粘质粉土,遍布,层底标高约-21.65-23.58m,呈软塑流塑状,夹薄层粉土,高压缩性;3层灰色粉质粘土夹砂质粉土普遍分布,层底标高为-32.85-34.89m,呈软塑状,夹薄层粉土,Ps平均值为1.38MPa,中高压缩性。1-2层灰色粉质粘土夹砂质粉土,呈软塑状,中压缩性,Ps平均值为2.82MPa,层底标高约-65.64-67.25m,其中、下部可分别作为天桥及车站高架桩基持力层。2-1
11、层灰色粉质粘土与砂质粉土互层,中压缩性,Ps平均值为5.98MPa,层顶埋深约为70m,埋深较大,一般不宜作为本工程桩基持力层。2-2层灰色粉质粘土与砂质粉土互层,中压缩性,Ps平均值为8.05MPa,分布于光明路站SCK5+500,层面起伏呈西高东低趋势,约2.007.50m,层底标高约-46.11-69.40m,可选作桩基持力层。1层灰色粉砂夹粉质粘土,普遍分布,中压缩性,Ps平均值为19.15MPa,埋置较深,可作为大跨径桥梁桩基持力层。2层灰色细砂,普遍分布,中压缩性,Ps平均值为22.77MPa,揭示层面埋深约69.171.9m,埋置过深,不宜作为本工程桩基持力层。各土层沿线路分布情
12、况如图 11所示。图 11 11号线北段工程(安亭站花桥站)沿线地质剖面图1.2.2 水文地质特性l)区域水文地质昆山市为亚热带海洋性季风气候,四季分明,降水充沛。年平均降水量为1077.6mm。其中,冬半年(114月)平均雨量363mm,夏半年(210月)平均雨量694mm。根据区域水文地质资料,昆山地区河水历史最高水位2.49m,最低水位0.01m,常年平均水位0.88m;潜水历史最高水位为2.63m,近35年最高潜水位为2.50m,年变化幅度为1.02.0m。勘察期间浅部土层潜水水位的稳定水位埋深为1.00m1.60m,平均1.327m,相应水位标高2.703.31m,平均水位标高3.0
13、5m。潜水水位受降雨、地表水的影响而变化。按上海市工程建设规范岩土工程勘察规范DGJ08-37-2002,常年平均地下高水位为0.5m,低水位为1.5m。2)水文地质区域内浅部地下水主要有孔隙水和微承压水。孔隙潜水主要赋存于浅层粘性土中,富水性差,以地面蒸发为主要排泄方式。地下水潜水位稳定,水位埋深一般在0.25m0.54m之间,其相应标高一般在1.00ml.41m之间,平均为1.71m。场地中下部分布有(微)承压水(3t、2-2、层),(微)承压水位埋深一般为311m,一般呈周期性变化。主要补给来源为浅部地下水的垂直入渗以及地下水的侧向径流,且以地下水侧向径流为主要排泄方式。勘察区及周围未见
14、明显污染源,场地地下水环境类别为类。根据沿线详堪资料,并参照国家标准岩土工程勘察规范GB50021-2001(2009年版)有关规定,场地地下水对场地环境中的混凝土结构有微腐蚀性;在长期浸水情况下,地下水对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。1.3 地铁结构形式1.3.1 车站结构上海轨道交通11号线北段工程(安亭站花桥站)共设高架车站3座,分别为兆丰路站、光明路站、花桥站。兆丰路站为高架三层岛式车站,地面层为架空层,二层为站厅层,三层为站台层,剖面如图 12所示,车站主体建筑位于曹安公路南侧辅道上方。车站共设2个出入口,1号出入口位于曹安公路北侧与车
15、站附属建筑结合设置,2号出入口位于曹安公路南侧绿化带中,距离金卫国际广场13m。1、2号出入口与车站主体之间设过街天桥。车站全长145m,标准段宽约17.2m。光明路站为高架三层路中侧式车站,地面层为架空层,二层为站厅层,三层为站台层,车站主体建筑位于光明路上方。车站共设2个出入口,出入口与车站主体之间设过街天桥。车站全长145m(不含站厅两侧的空调室外机平台),标准段宽22m。花桥站为高架三层路中侧式车站,尺寸与光明路站几乎一致,结构剖面如图 13。地面层为架空层,二层为站厅层,三层为站台层。花桥站包括车站主体结构、天桥、设备用房等附属结构。车站主体建筑位于光明路上方,车站全长145m(不含
16、站厅两侧的空调室外机平台),标准段宽22m。车站与区间统一,采用箱形梁作为轨道梁;站台板采用形梁,框架结构;过街天桥采用简支梁结构;两侧设备用房采用框架结构,高3层,采用筏板基础。三座车站采用了相似的结构形式。其中,车站采用“建桥合一”的结构形式,箱形梁作为轨道梁。下部结构采用800钻孔灌注桩基础。附属设备用房采用框架结构,基础采用条形基础。过街天桥上部结构采用简支混凝土板梁结构,桥墩采用700混凝土柱,承台厚度1200,基础采用钻孔灌注桩,桩径为600。车站主体结构设计使用年限为100年,安全等级为一级。车站按抗震防设烈度7度、乙类建筑进行抗震设计,抗震等级为二级。图 12 兆丰路站(岛式站
17、台)站中结构形式剖面图图 13 花桥站(侧式站台)站中结构形式剖面图1.3.2 区间高架结构一般路段,区间高架上部结构采用与11号线北段一期一致的简支双线蝶形预制组合小箱梁(局部路段采用上、下行线分开的单线组合小箱梁),标准跨径分别为25m及30m。对于部分单跨不超过35m,且上下线分开的多跨混凝土连续梁,以及在进出站前后的道岔区,桩基形式通常为8+8根到12+12根800钻孔灌注桩,桩长5761m;双线简支梁桩基主要分为两种,一种是1216根800钻孔灌注桩,桩长45m57m;另一种在光明路站前后部分区段,采用16根600 PHC桩,桩长38m41m,标准跨径简支梁的两种基础形式参见图 14
18、。图 14 标准跨径简支梁结构与基础形式SDK0+528.000SDK0+553.000段,跨兆丰路处,由于跨径较大,采用25m+40m+25m三跨预应力混凝土箱梁,下部结构采用钢筋混凝土桥墩、800钻孔灌注桩,按里程自小到大依次为12根、16根、20根、13根,桩长61m。SDK1+234.000SDK1+282.500段,跨曹新路曹安公路处,由于跨径较大,且桥面变宽,采用简支钢砼叠合梁结构,钢筋混凝土桥墩,10+10800钻孔灌注桩,桩长55m。SDK1+677.500SDK1+787.500段,为主线高架上跨同三国道高架,采用41.5m+68.5m +41.5m变高度预应力混凝土连续箱梁
19、,采用悬臂挂篮现浇的施工方法。相应地下部结构采用钢筋混凝土桥墩,桩基采用8根1200钻孔灌注桩+11根1200钻孔灌注桩+11根1200钻孔灌注桩+8根1200钻孔灌注桩的形式,桩长均为78m,见图 15。图 15 上跨同三高速连续梁结构与基础形式SDK2+054.000SDK2+334.000段,主线高架上跨沪宁高速采用一跨跨越的布跨方式。跨径布置为75.5m+129m+75.5m,斜交约46,采用大跨径预应力变高度连续箱梁。施工期为避免上部结构施工对交通繁忙的沪宁高速运营的影响,上部结构采用转体施工工法;边跨设牛腿,大桥两侧小箱梁支座设置在牛腿之上。相应地,下部结构采用钢筋混凝土桥墩,桩基
20、采用12根1200钻孔灌注桩+24根1200钻孔灌注桩+24根1200钻孔灌注桩+12根1200钻孔灌注桩的形式,桩长依次为73.6m、76m、76m、73.6m,参见图 16。图 16 上跨沪宁高速连续梁桥结构与基础形式SDK2+707.500SDK2+771.000段,上跨梅浦河,为避免对河道的影响,采用25m+38.5m +25m预应力混凝土连续箱梁通过,下部结构采用钢筋混凝土桥墩和800钻孔灌注桩,根数及桩长按里程自小到大为12根56m、16根57m、20根54m、12根56m。SDK3+231.000SDK3+280.500段,主线上跨徐公河,河道蓝线较宽,斜角角度较大,为避免对河道
21、的影响,采用49.5m简支钢-混凝土叠合梁一跨跨越,叠合梁钢主梁采用工厂预制,现场吊装后现浇混凝土桥面板的施工方法。下部结构为钢筋混凝土桥墩、16根800钻孔灌注桩,桩长55m。SDK3+360.500SDK3+445.500段,主线上跨徐公桥路,采用25m+35m+25m的预应力钢筋混凝土连续箱梁通过,下部结构采用钢筋混凝土桥墩和800钻孔灌注桩,根数按里程自小到大依次为12根、16根、20根、12根,桩长均为55m。SDK4+700.500SDK4+790.000段,上跨纵二路,使用预应力钢筋混凝土连续箱梁,跨径布置为25m+39.5m+25m,下部结构采用钢筋混凝土桥墩和800钻孔灌注桩
22、,根数按里程自小到大依次为10根、12根、20根、10根,桩长依次为52m、54m、52m、52m。1.3.3 轨道结构高架区间正线采用60kg/m钢轨、无缝线路,车场线采用50kg/m钢轨。高架线采用WJ-2型有螺栓弹性分开式扣件,钢筋混凝土短枕式纵向承轨台整体道床。51结构沉降变形监测2 结构沉降变形监测2.1 建设期地铁结构变形监测项目建设期,上海市轨道交通11号线北段延伸工程监测分为两个标段,时间自2011年9月高架桥墩桩基开始施工到2013年7月车站本体及桥墩沉降监测数据基本稳定为止,历时22个月。1标段里程为XDK0+000XDK2+494.000(含),由上海市城市建设设计研究总
23、院完成。此标段包含一站两区间。车站为兆丰路站,区间为高架线,起自安亭站西侧(XDK0+000.000)至于沪宁高速西侧(XDK2+494.000),其中包括沪宁高速公路大桥和同三国道大桥。2标段里程为XDK2+494.000(不含)XDK6+000.606,由上海岩土勘察设计研究院有限公司完成。此标段包含两站三区间。车站为光明路站和花桥站,区间分别为SDK2+494.000(不含)SDK4+230.500、SDK4+375.500SDK5+500.000及SDK5+640.000SDK6+050.000,区间高架结构全长3.284km。建设期地铁结构的监测内容包括沿线地下综合管线沉降监测,沿线
24、建(构)筑物、围墙沉降监测,车站本体、桥墩沉降监测和高架桥梁徐变监测;相应的监测频率如下:1)周边环境监测:桩基施工、承台施工期间,对邻近施工区域的监测对象每间隔13天监测1次;桥墩浇筑后视监测对象变形速率调整为每周每月监测一次。2)高架桥梁徐变监测:高架桥梁徐变测量工作始于架梁施工完成,终止于轨道铺设。监测频率如下:架梁后一周内2天监测一次;架梁后三个月内10天监测一次;架梁后三个月后3个月监测一次,遇有上部重大结构施工时监测频率为1天监测一次。3)桥墩、车站沉降监测:在桥墩浇筑后布点测量3次初始值;上部结构架设前、后各监测一次;上部结构架设后3个月内每10天监测一次;上部结构架设后3个月后
25、每1个月监测一次。2.2 运营期地铁结构变形监测进入运营期后,上海市轨道交通11号线北段延伸工程(安亭站花桥站)的沉降点、里程牌埋设及沉降测量工作由上海岩土工程勘察设计研究院有限公司(以下简称:上勘院)进行。测量内容包括全线的道床和桥墩沉降。测量时间节点如下:2013年7月,沉降点布设和里程牌埋设工作完成;2013年89月,沉降测量初始值(2次)采集工作完成;2013年12月,第三次沉降测量外业,内业计算及沉降测量报告完成;2014年2月,因周边基坑施工变形超过预警值,为避免对轨道结构造成影响,由上海轨道交通申嘉线发展有限公司委托上勘院对里程区间为K2+850K4+610的范围的高架桥墩进行了
26、加密测量,其位置自光明路站起至光明站以东1000米处;2014年6月,第四次测量工作完成;2015年,受昆山市轨道交通投资发展有限公司委托,由上勘院承担本年度的上海市轨道交通11号线北段工程高架车站、区间轨道沉降及水平位移测量工作。2015年的沉降监测点沿用原有测点,另外新布设水平位移监测点,每根桥墩布设1个水平位移监测点,其上道床对应位置布设1个水平位移监测点;2015年,上勘院计划每季度对本项目进行一次全线测量,时间安排为2015年3月、6月、9月和12月,其中,第四次测量将于2015年12月初完成。2.3 周边开发与地铁保护区监测上海市轨道交通11号线北段延伸工程(安亭站花桥站)开工后,
27、周边的地块也迎来较为密集的开发,其中,地铁安全控制保护区内建(构)筑物由于距离地铁结构较近,其打桩、基坑开挖和施工降水会对地铁结构造成影响。按照进场开工的时间先后,将自建设期以来对地铁结构有影响的地产项目整理如下。2.3.1 中城商务广场C、D楼项目中城商务广场C、D楼项目由苏州中锦能源投资有限公司筹建,建设建筑物为两栋27层高层办公楼,带3层裙房及2层地下车库,总建筑面积93894m2,容积率3.99。地块位于昆山市花桥镇光明路南、商务大道北、徐公桥路西,接近轨道交通11号线光明路站,与光明路站-兆丰路部分区间相邻。此项目的地铁保护区安全评估,以及施工期间的地铁结构安全保护区监测由江苏省隧道
28、与地下工程技术研究中心进行。中城商务广场C、D楼地铁保护区内监测范围内的高架桥桥墩共有9根,自233S86号桥墩至233S94号桥墩,对应里程为SDK3+765.500SDK4+005.500。此项目2013年1月进场施工工程桩,2013年5月施工基坑围护桩,2013年7月11月分层开挖基坑,2014年1月基坑地板浇筑完毕,2014年7月基坑全部回填完毕,至2015年3月时正在施工主体结构,到达13层,实景如图 21所示。图 21 中城商务广场2015年3月19日实景2.3.2 江苏金卫国际大厦(兆丰广场)江苏金卫国际大厦(兆丰广场)工程由江苏金卫投资发展有限公司筹建,此项目是一座高端商业办公
29、楼,主楼19层,裙房4层,总高度92.0m,总建筑面积56910.55m2。地块位于昆山市花桥经济开发区312国道南侧、经三路东侧、和丰路北侧,希尔顿酒店西侧,总用地面积15738.1m2,接近轨道交通11号线兆丰路站。此项目的地铁保护区安全评估,以及施工期间的地铁结构安全保护区监测由江苏省隧道与地下工程技术研究中心进行。江苏金卫国际大厦地铁保护区内所监测的高架桥桥墩共有八根,其中两根是接入兆丰路站的人行天桥桥墩,另外六根是与轨道交通11号线相邻的232S28232S33高架桥桥墩,对应里程SDK0+758.000SDK0+900.000。此项目2013年4月初开始施工工程桩,2013年5月开
30、始施作基坑支护结构,6月开始开挖,11月基坑全部回填,主体施工至2层。2014年8月结构封顶,至2015年3月时外部装修接近完成,实景见图 22。图 22 江苏金卫国际大厦2015年3月实景2.3.3 昆山花桥天丰商务广场昆山花桥天丰商务广场位于昆山市花桥镇光明路北侧,北侧为规划待建纬三路,西侧为规划待建纵四路,东侧为规划待建的纵五路,南侧开挖边线距离轻轨柱墩基础距离27.942m39.942m。规划总用地面积11793.30m2,规划容积率2.962,总建筑面积为45452.47m2,立面图和平面图分别为图 23、图 24。其中:1#楼(商业)建筑面积为4507.03m2,建筑层数地上3层,
31、高度15m;2#楼(办公)建筑面积为13766.13m2,建筑层数地上12层,高度58.2m;3#楼(办公)建筑面积为16654.21m2,建筑层数地上15层,高度71.7m;地下室平面总体呈“L”型布置。图 23 天丰商务广场建筑立面图图 24 天丰商务广场建筑平面图此项目的地铁保护区安全评估,以及施工期间的地铁结构安全保护区监测由江苏省隧道与地下工程技术研究中心进行。昆山花桥天丰商务广场地铁保护区内所监测的高架桥桥墩共有十根,分别是与轨道交通11号线相邻的233S85233S94高架桥桥墩,对应里程SDK3+735.5.000SDK4+005.500,恰好关于地铁和中城对称。此项目2013
32、年4月进场施工工程桩,2013年7月停工,2013年9月起施工围护桩,2013年12月开始施作基坑围护结构,2014年3月9月分块分层开挖、部分回填,2015年1月基坑全部回填,至2015年3月时东侧主体结构施工至15层,西侧主体结构施工至3层,情况见图 25。图 25 花桥天丰商务广场2015年3月实况2.3.4 江苏国际商务酒店二期配套工程(希尔顿)该项目为江苏国际商务酒店二期配套工程,项目包含两栋(A、B)高层办公建筑。主体结构共有22层,楼高为103.28m,占地面积为11231m2,总建筑面积为58293.45m2。此地块北侧为曹安公路,东侧为兆丰路,介于安亭路站和兆丰路站两站之间,
33、影响的地铁高架桥桥墩编号为232S25232S28,对应的里程是SDK0+673.000SDK0+758.000。此项目的地铁保护区安全评估由东南大学建筑设计研究院、南京东大岩土工程技术有限公司完成,施工期间的地铁结构安全保护区监测由南京东大岩土工程技术有限公司完成进行。此项目2013年12月开始施作圈梁,2014年37月进行基坑开挖,2014年9月基坑回填完成,至2015年3月两栋楼进行至主体14层施工。2.3.5 花桥智慧广场(一期)项目拟建花桥智慧广场项目(一期)项目场地位于昆山花桥曹安公路南侧、沪宁高速公路北侧,永泰国际大厦西侧。项目总建筑面积98335.3m2,由2幢高层商务办公楼(
34、3#楼28层,2#楼26层)及裙房(1#楼67层),设置一层地下室,地下室大面积挖深为6.55m。该项目接近上海地铁11号线北段延伸线(安亭站花桥站)中光明路站与兆丰路站区间,距离最近处约41m,临近的地铁高架桥桥墩编号为233S28233S34,对应里程为SDK1+929.000SDK2+054.000。此项目的地铁保护区安全评估,以及施工期间的地铁结构安全保护区监测由南京南大岩土工程技术有限公司进行。此项目2015年1月开始施作圈梁,2月因春节假期大部分时间停工,3月开始开挖基坑第一层土方,并继续施作基坑围护结构。图 26为2015年3月时智慧广场基坑开挖实况。图 26 智慧广场一期项目2
35、015年3月实况2.3.6 昆山花桥医谷国际二期项目昆山花桥医谷国际二期项目场地位于昆山市花桥国际商务区纵五路东侧、纵六路西侧、光明路南侧、纬二路北侧,项目总建筑面积120390.3m2。建筑物由2幢26层的办公楼、6层裙楼以及连接1期的连廊组成,整个场地设置一层地下室,大面积挖深6m。此项目接近轨道交通11号线光明路站与兆丰站区间,距离地铁结构投影线最近处只有30m,邻近的桩号为233S80233S86,对应里程SDK3+585.500SDK3+765.500。此项目的地铁保护区安全评估,以及施工期间的地铁结构安全保护区监测由南京南大岩土工程技术有限公司进行。目前至3月份,此项目施工还没有进
36、行。地铁结构沉降情况3 地铁结构沉降情况3.1 建设期沉降情况建设期地铁结构的监测时间自2011年9月到2013年7月,内容包括沿线地下综合管线沉降监测,沿线建(构)筑物、围墙沉降监测,车站本体、桥墩沉降监测和高架桥梁徐变监测。由于地铁结构基础施工时使用了挤土效应不明显的钻孔灌注桩,和挤土效应较明显的PHC管桩,导致不同区段的建设期沉降情况具有明显的区别。至2015年3月,由于暂时未能获得地铁建设期1标段的监测数据,本节的分析均基于2标段的监测数据和报告。其中,+表示隆起,-表示沉降,下同。3.1.1 建设期周边管线沉降情况图 31 钻孔灌注桩施工部分雨水管线沉降时程曲线图 32 PHC管桩施
37、工部分雨水管线沉降时程曲线取典型的钻孔灌注桩、PHC管桩施工周边的雨水管线测点沉降时程曲线图 31、图 32进行比较,周边管线在灌注桩施工及墩台施工期间成连续下沉,墩台施工完成回填后,下沉逐渐稳定,最终量值在15mm左右。周边管线在PHC桩静压沉桩期间迅速上抬约30mm,沉桩施工结束后20天左右迅速回落至初始高程,60天左右开始沉降,在墩台施工期间呈连续下沉状态。墩台施工完成回填后,下沉逐渐稳定,稳定沉降值约14mm左右。可见在桩体施工过程中,PHC管桩对周边环境的影响要比钻孔灌注桩大得多,但就工后沉降来说,PHC管桩与钻孔灌注桩引起的最终沉降量相似。3.1.2 建设期周边建筑物及围墙沉降情况
38、图 33 钻孔桩施工部分周边建筑沉降时程曲线图 34 PHC管桩施工部分周边建筑沉降时程曲线取典型的钻孔桩、PHC桩施工周边的建筑物及其围墙测点沉降时程曲线图 33、图 34进行比较,可见周边建筑物及围墙在灌注桩基础施工及墩台施工期间成连续下沉,墩台施工完成回填后,数据逐渐稳定无明显下沉;周边建筑物及围墙在PHC管桩静压沉桩期间迅速隆起,隆起量介于10mm30mm,沉桩后10天内迅速回落,20天左右回落到初始高程,此后在墩台施工期间成连续下沉,墩台施工完成回填后,数据逐渐稳定无明显下沉。两种施工方法均会造成周边建筑及其围墙下沉510mm。通过比较其他区域更详尽的数据,可以认为周边建筑物及围墙距
39、施工区域越近,施工对其影响越大,且围墙比建筑受周围施工影响更大;另外,整个施工过程对于既有高速公路桥梁结构影响不大,沉降量基本不超过5mm。3.1.3 建设期车站桥墩与区间桥墩沉降情况图 35 施工期区间桥墩沉降典型时程曲线图 36 因挤土桩施工隆起的区间桥墩沉降典型时程曲线图 35、图 36是部分典型区间建设期桥墩沉降监测时程曲线。建设期车站桥墩与区间桥墩的沉降规律相近。桥墩在架梁期间沉降量明显,部分桥墩最大沉降量达到3-4mm,多数桥墩架梁对其影响在1-2mm之间,加载结束后变化速率逐渐收敛,并趋于稳定。累计沉降多在5-15mm之间。周边工地施工,尤其是挤土桩施工对高架桥墩影响明显。233
40、S66233S72段、233S87233S94段桥墩受周边工地预制桩基施工影响明显,主要表现为桥墩隆起,隆起量约10mm,打桩施工结束后,桥墩逐渐回落下沉。3.2 运营期沉降情况根据本项目沉降施工监测方案,在上行线和下行线分别设置有1171个道床沉降监测点。综合分析沉降数据可以发现,上下行道床沉降规律几乎相同,故道床部分只选取上行线数据进行分析。3.2.1 2013年8月2013年12月2013年8月2013年12月,轨道交通11号线北段延伸工程(安亭站花桥站)上下行线道床及桥墩总体呈下沉趋势。道床沉降量比较明显的地方主要集中在3处,在K0+580K0+950区域(安亭兆丰区间,靠近兆丰站区域
41、)整体存在3mm5mm左右的下沉,在K3+020K4+200区域(兆丰光明区间,靠近光明站区域)整体存在5mm10mm左右的下沉和在K4+300K5+250区域(光明花桥区间,靠近光明站区域)整体存在2mm4mm左右的下沉。G1501高速公路跨线连续梁和G2高速公路跨线连续梁区域,道床呈明显的挠曲变形,G1501高速公路跨线连续梁区域道床最大下挠量约为8mm,G2高速公路跨线连续梁区域道床最大下挠量约16mm。桥墩沉降量比较明显的地方主要集中在3处:K0+580K0+950区域(安亭兆丰区间,靠近兆丰站区域)整体存在2mm3mm的下沉;K2+800K3+700区域(兆丰光明区间,靠近光明站区域
42、)整体存在2mm3mm的下沉;K3+950K6+000区域(光明路站,光明花桥区间)整体存在2mm5mm的下沉。G1501高速公路跨线连续梁和G2高速公路跨线连续梁区域桥墩无明显沉降。轨道交通11号线北段延伸工程(安亭站花桥站)上下行线道床及桥墩在这段时间的变形最值见表31,本次沉降曲线见图 37。其中,+表示隆起,-表示沉降,下同。表31 2013年8月2013年12月线路变形最值(单位mm)区间上行线道床变化量下行线道床变化量桥墩变化量最大值最小值最大值最小值最大值最小值安亭兆丰+3.4-6.2+2.1-5.5+0.9-3.2兆丰光明+5.0-16.6+4.6-16.9+3.3-5.0光明
43、花桥+3.8-5.8+2.9-5.9+0.1-5.9图 37 2013年8月2013年12月线路沉降曲线图3.2.2 2013年12月2014年2月 加测图 38为2014年2月加测的结果,红色曲线为2013年12月至2014年2月的桥墩沉降量,由图可见里程区间为K2+850K4+610区间段(光明站徐公桥区域)的桥墩自2013年12月起整体下沉,沉降量约3mm4mm。其中,光明路站及光明路站以西沉降较小,光明路站以东至本次起测点沉降较为明显。自2013年8月起的累计沉降约为4mm6mm左右的下沉,整个测量区间段沉降量较为均匀,无明显差异。图 38 2013年8月2014年2月徐公桥光明路站区
44、间桥墩沉降曲线图3.2.3 2013年12月2014年6月图 39和图 310分别是到2014年6月的单次和累计桥墩与道床沉降数据。在这段时间,本工程上下行线道床沉降总体比较稳定,呈略有上抬趋势,无明显下沉的迹象。G1501高速公路跨线连续梁和沪宁高速跨线连续梁区域,道床本次沉降呈收敛迹象,无明显变化。桥墩本次沉降总体开始呈现“东稳西沉”的格局,K0+000K2+600区域比较稳定,基本无变化,K2+600K6+000区域有下沉现象。其中沉降量比较明显的地方,集中在K2+730K4+880区域,整体存在25mm的下沉。G1501高速公路跨线连续梁和沪宁高速跨线连续梁区域,桥墩无明显沉降变化。道
45、床累计沉降比较明显的地方,集中在K2+800K4+941区域(兆丰光明区间,靠近光明站区域),整体存在010mm的下沉,其余区域比较稳定,略有上抬。G1501高速公路跨线连续梁和沪宁高速跨线连续梁区域,道床累计沉降呈明显的挠曲变形,最大下挠量约14mm左右。桥墩累计沉降比较明显的地方,集中在2处,在K0+758K0+973区域(安亭兆丰区间,靠近兆丰站区域),整体存在约1mm3mm的下沉,在K2+730K5+630区域(兆丰光明区间,光明站区域,及光明花桥区间),整体存在39mm的沉降。G1501高速公路跨线连续梁和沪宁高速跨线连续梁区域,桥墩无明显沉降变化。上下行线道床在这段时间的变形最值见
46、表 32,累计变形最值见表 33,桥墩在这段时间的变形最值和累计变形最值见表 34,本次沉降曲线见图 39,累计沉降曲线可见图 310。其中,+表示隆起,-表示沉降。高架桥墩和道床的沉降量基本呈相同趋势,由于第3次数据采集是在冬季(12月份),本次测量是在夏季(6月份)进行,环境温度约有30度以上的温差,混凝土桥墩产生较明显的热胀冷缩,使得桥墩沉降量与道床沉降量在数值上存在差异。表 32 各区间道床监测点2013年12月2014年6月变形最值(单位mm)区间上行线道床变化量下行线道床变化量最大值最小值最大值最小值安亭兆丰+7.5+0.3+9.6+0.2兆丰光明+5.6-2.3+7.0-1.4光明花桥+4.8-1.5+4.8-0.6表 33 各区间道床监测点2013年8月2014年6月累计变形最值(单位mm)区间上行线道床变化量下行线道床变化量最大值最小值最大值最小值安亭兆丰+9.1-1.1+9.0-0.3兆丰光明+5.5-14.2+5.1-13.3光明花桥+4.1-4.1+4.0-4.2表 34 各区间桥墩测点变形最值(单位mm)区间2013年12月2014年6月桥墩变化量2013年8