高鐵嘉興站站臺(tái)雨棚原拆原建項(xiàng)目中的地基處理技術(shù)

張 瑩

浙江鐵道建設(shè)工程有限公司 杭州 310016

1 工程概況

高鐵嘉興站5號(hào)站臺(tái)雨棚為原拆原建項(xiàng)目，既有5號(hào)站臺(tái)尺寸為468.85 m×6.60 m×1.25 m，新雨棚則向貨場(chǎng)方向拓寬至與地道外墻平齊，向杭州、上海方向分別延伸51 m和15 m，拓寬并接建后尺寸為535.00 m×9.40 m×1.25 m。新建站臺(tái)墻及站臺(tái)面均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其上為覆蓋面積4 557 m2的Y形鋼筋混凝土雨棚，柱基采用樁徑500 mm的鉆孔灌注樁，基坑開(kāi)挖深度1.80 m，相當(dāng)于軌面以下0.55 m。

2 施工難點(diǎn)

1）本工程施工與正常運(yùn)行的軌道交通4號(hào)線中心距離只有5 m，其接觸網(wǎng)距新建雨棚柱僅1.40 m，站臺(tái)柱基、基坑施工安全隱患極大。

2）本工程為原雨棚拆除后新建，原建筑基礎(chǔ)下殘留的原有管道必須處理，施工過(guò)程中非常容易發(fā)生軌道下沉現(xiàn)象，影響列車(chē)運(yùn)行，造成事故。

3 應(yīng)對(duì)技術(shù)與施工管理措施

3.1 施工場(chǎng)地圍護(hù)

為保證營(yíng)業(yè)線行車(chē)安全及減少對(duì)車(chē)站正常運(yùn)營(yíng)的影響，對(duì)施工范圍采用高1.50 m彩鋼板進(jìn)行隔離圍護(hù)。同時(shí)為防止閑雜人員通過(guò)地道進(jìn)出車(chē)站和施工場(chǎng)地，于地道內(nèi)亦設(shè)置彩鋼板進(jìn)行臨時(shí)封堵。

3.2 線路封鎖管理

1）辦理好施工線路上方觸網(wǎng)停電手續(xù)后，將兩端道岔扳向不能通往施工地點(diǎn)的位置，并加鎖或釘固，不能加鎖或釘固的，在施工地點(diǎn)兩端各50 m處設(shè)置移動(dòng)停車(chē)信號(hào)。

2）線路封鎖前必須依照相關(guān)規(guī)定提前45 min至車(chē)站行車(chē)室內(nèi)辦理登記手續(xù)。待登記完成后駐站聯(lián)絡(luò)員通知現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員開(kāi)始施工。

3）所有現(xiàn)場(chǎng)管理人員、作業(yè)帶班人員、作業(yè)工人必須執(zhí)行班前班后會(huì)議制度。明確當(dāng)天施工內(nèi)容及線路封鎖情況，下班前各工隊(duì)班長(zhǎng)及現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)人員檢查機(jī)具、材料等確保無(wú)損害情況發(fā)生后方可下班。

4 地基基礎(chǔ)施工

4.1 水泥攪拌樁施工

水泥攪拌樁3 555根，樁長(zhǎng)9 m、樁徑0.50 m，樁間距0.90 m，采用P.O 42.5水泥。攪拌樁采用全樁復(fù)攪。

在具體施工過(guò)程中，著重從以下幾方面進(jìn)行控制：

1）線路軌道邊樁機(jī)的就位，主要利用樁機(jī)底部步履裝置，由專(zhuān)人指揮，用水平尺和定位測(cè)錘校準(zhǔn)樁機(jī)。當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄綍r(shí)，采用人工整平或填實(shí)整平場(chǎng)地，為了保證樁位準(zhǔn)確，必須使用定位卡，樁位對(duì)中誤差不大于5 cm，導(dǎo)向架和攪拌軸應(yīng)與地面垂直。

2）由于原站臺(tái)及道床下一般都用塘碴和砂石換填，樁機(jī)下沉攪拌中阻力大、下沉慢且攪拌鉆進(jìn)困難，所以應(yīng)增加攪拌機(jī)自重，然后啟動(dòng)加壓裝置加壓或邊輸入漿液邊攪拌鉆進(jìn)成樁。為防止線路沉降，不得采用沖水下沉攪拌，以保證樁機(jī)的穩(wěn)定。

3）確定樁位后，攪拌頭沿導(dǎo)向架邊攪拌邊切削土體鉆進(jìn)下沉，同時(shí)開(kāi)啟灰漿泵，為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2。第1次下鉆和提鉆時(shí)須用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高1個(gè)檔位。鉆進(jìn)速度1.00 m/min，轉(zhuǎn)速60 r/min左右，噴漿壓力控制在1.00～1.40 MPa，噴漿量30 L/min。當(dāng)鉆進(jìn)噴漿成樁到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)后，原地噴漿30 s，再反轉(zhuǎn)勻速提升，深度誤差不得大于5.00 cm。

4）提升攪拌，攪拌頭自樁底反轉(zhuǎn)勻速攪拌提升直到地面。再重復(fù)提升復(fù)攪，應(yīng)再次攪拌下沉至設(shè)計(jì)深度，如噴漿量已達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，只需重復(fù)攪拌無(wú)需送漿，并將攪拌頭提升到地面。當(dāng)攪拌機(jī)在地面以下1 m處噴漿攪拌即將提升出地面時(shí)，應(yīng)采用慢速攪拌以保證樁頭施工質(zhì)量。施工灌漿面要高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.50 m，待凝固后，將高出部分挖除。

5）完成1個(gè)樁要進(jìn)行5次復(fù)攪，然后開(kāi)動(dòng)灰漿泵清洗管路中殘存的水泥漿，樁機(jī)移至下一樁位施工[1,2]。

4.2 鉆孔灌注樁施工

地道范圍內(nèi)的雨棚基礎(chǔ)采用φ500 mm鉆孔灌注樁20根，有效樁長(zhǎng)9 m。施工時(shí)，從以下幾方面進(jìn)行重點(diǎn)控制：

1）鑿除原有雨棚入土基礎(chǔ)。

2）設(shè)置閉合導(dǎo)線網(wǎng)，作為樁位點(diǎn)放樣的基準(zhǔn)點(diǎn)。在樁位點(diǎn)確定之后，再設(shè)2個(gè)以上的保護(hù)樁，用保護(hù)樁校核護(hù)壁的準(zhǔn)確性，以保證樁位點(diǎn)的偏差符合要求。

3）機(jī)架就位：機(jī)架要平直，機(jī)座要墊穩(wěn)。

4）鉆具連接到位，在孔深4.00 m以?xún)?nèi)鉆進(jìn)時(shí)，鉆速不超過(guò)2 m/h，之后也不要超過(guò)3 m/h。在覆蓋層要保持減壓鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng)。沖孔鉆在開(kāi)孔時(shí)要慢，在孔深2.00 m以?xún)?nèi)，鉆速不超過(guò)1.50 m/h。

5）隨時(shí)注意觀察鉆孔附近地面有無(wú)開(kāi)裂或樁架是否傾斜。當(dāng)出現(xiàn)鉆桿跳動(dòng)、機(jī)架搖晃、鉆不進(jìn)尺等異常情況時(shí)，應(yīng)停車(chē)檢查，查找原因，采取措施處理后再施工。

6）清孔時(shí)應(yīng)保持鉆孔內(nèi)水泥漿面高于地下水位1.50～2.00 m，以防止坍孔。

4.3 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)施工

本工程基礎(chǔ)為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的埋深為距站臺(tái)面1.80 m，距軌面0.55 m。基坑開(kāi)挖如圖1所示。

圖1 基坑開(kāi)挖示意

由于基坑邊與接觸網(wǎng)立柱之間最近距離為1.40 m，基坑開(kāi)挖時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行“一機(jī)一人”進(jìn)行開(kāi)挖防護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)員需注意挖機(jī)回旋方向，嚴(yán)防挖機(jī)觸碰接觸網(wǎng)立柱。

5 實(shí)施效果

在本工程施工前，5號(hào)道線路已經(jīng)全部封鎖，其接觸網(wǎng)亦已停電，根據(jù)相關(guān)文件要求，必須嚴(yán)格控制既有線路的沉降與位移，故沿場(chǎng)地內(nèi)外布設(shè)多處觀測(cè)點(diǎn)，使用水準(zhǔn)儀（精度不低于DS3）觀測(cè)，在拉槽或基坑開(kāi)挖期間每3 h觀測(cè)1次，以其檢測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工和優(yōu)化施工方案。根據(jù)規(guī)定要求：枕木水平位移限值：累計(jì)2 cm、當(dāng)次5 mm；枕木沉降限值：累計(jì)3 cm，當(dāng)次5 mm。當(dāng)超過(guò)上述限值時(shí)，采取支點(diǎn)下墊木板、鋼板樁圍護(hù)、注漿、回填等措施處理并及時(shí)調(diào)整施工方案。整個(gè)施工期間，相關(guān)沉降及位移值均符合變形控制要求，鄰近運(yùn)營(yíng)線絲毫不受影響。

6 結(jié)語(yǔ)

在本工程基礎(chǔ)施工實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)上述關(guān)鍵部位的施工技術(shù)以及組織措施的合理運(yùn)用，保證了鉆孔灌注樁以及水泥攪拌樁的樁基基礎(chǔ)在運(yùn)行線路邊的順利施工和有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了工程施工控制目標(biāo)，解決了涉及既有運(yùn)營(yíng)線和接觸網(wǎng)的原拆原建項(xiàng)目地基基礎(chǔ)處理施工難題，為后續(xù)既有線路類(lèi)似改建項(xiàng)目的施工提供了經(jīng)驗(yàn)和參考[3-5]。