随着社会的发展,施工环境日益复杂,施工难度不断增大,施工要求也愈发严格。面对挑战,优化传统工法,加快施工进度,提高施工质量,在满足工程要求的同时,使经济效益最大化。本文依托于郑州市民公共文化服务区综合管廊项目,采用理论分析结合MIDAS-GTS数值模拟的方法,对PBA法暗挖侧穿紧邻高架桥的施工方案进行优化;同时将计算结果与现场监测数据对比分析,研究施工过程对桥桩、拱顶及地表的影响,总结变形规律及力学特性。主要研究内容及结论有以下几个方面:1.整体暗挖侧穿紧邻桥桩施作管廊时,桥桩位移变形过大,不能满足工程要求。优化方案后在紧邻桥桩段设接收井明挖逆作管廊,数值模拟和现场监测结果均在控制标准内,在此工况下该方案可大幅减小邻近既有桥桩变形。2.通过MIDAS-GTS建模计算证明一次扣拱的可行性,并对比分析在不同扣拱步序、进尺情况下,地表和拱顶的位移变形规律,提出由暗挖段中部先向接收井方向后向工作井方向的扣拱步序。考虑施工效率及变形要求,以6m的进尺施作扣拱。拱顶应力值主要分布在0.14-0.35Mpa之间,扣拱过程中破除初衬换撑环节导致拱顶应力陡增,应力增大约7%-10%,在拱脚位置应力较大。3.桥桩水平位移最大值5.31mm,沿桩身方向随着深度增大水平位移呈递减变化,在30m左右处为零,后反向增加。桥桩竖向位移最大值5.46mm,变形表现为桩顶大桩端小,随桩身方向递减。桥桩轴力随着桩的埋深增大而减小,施工过程中由于桩身侧摩阻力的减小,导致桩轴力增大。主要表现在接收井、导洞开挖及施作扣拱阶段,因此设计与施工时对相应阶段加强防护。4.地表沉降随着施工的进程不断增大,整体呈槽型,以管廊中线对称分布。桥桩周边地表沉降最大值为10.5mm,暗挖段范围内地表最大沉降值为34.8mm,与原方案相比地表沉降最大值降低了7.0%。5.轻质混凝土的应用大大减小结构自重提高拱架安全性,同时也节省了材料的使用降低施工成本,具有较好的经济效益。架设钢护棚不仅具有减少施工扬尘、降低施工噪音、美化市容等绿色环保优势,而且可以保障工程全天候施工,避免天气对施工的影响,加快施工进度,在类似工程中可推广使用。