臨近既有線深基坑防護施工工藝探討

摘 要：隨著我國現代化建設得高速發(fā)展，深基坑隨處可見，根據構造及使用要求，基坑埋深也隨之不斷增加，出現了大量得深基坑工程。本文以佳木斯市政道路學府街公鐵立交工程為背景，對臨近既有線明挖深大基坑在樁撐圍護及一道混凝土內支撐、一道鋼管內支撐下提高基坑安全等級。借鑒佳木斯市政道路學府街公鐵立交工程的施工經驗，詳細的介紹了臨近既有線深大基坑的施工工藝。為以后類似工程提供了可借鑒的依據。

關鍵詞：臨近既有線；深大基坑；一級防護

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.074

1 引言

隨著我國鐵路建設的快速發(fā)展，臨近既有線采用深基坑的形式越來越廣泛，基坑多具有窄（場地作業(yè)面狹窄）、近（工程臨近既有線）、深（基坑較深）、大（規(guī)模和尺寸越來越大）等特點。如何確保深基坑在施工作業(yè)中的安全并有效的降低造價，是值得深刻研究的話題。本文以工程實例為參考，詳細介紹了臨近既有線深大基坑的施工工藝和應用，有效解決了多因場地作業(yè)面的狹小、圍邊環(huán)境的復雜多變、臨近既有線火車運行的動載、基坑深大的難題，以達到加快工程進度，工期的縮短，成本的節(jié)約，滿足了當今對能源節(jié)約與經濟效益的提高的目的。

學府路既有道路擴寬，與既有鐵路交匯處是從既有平交道口改為下穿立交的結構，哈佳正線佳木斯特大橋采取懸灌連續(xù)梁上跨學府道路，綏佳左右線新建框構中橋，跨越學府路。學府路基坑位置處在哈佳線DK337+700，大部分涉及學府路框構中橋（綏佳右線）、學府路框構中橋（綏佳左線）、綏佳左、右線框構中橋間的U型槽、聯盟路框構中橋以及佳木斯特大橋跨學府路連續(xù)梁203#、204#橋墩基礎的基坑支護。基坑挖深框構橋和U型槽部分為11.89m，橋墩基礎部分為17.63m?；颖眰阮A留作業(yè)通道，綏佳右便線距離基坑邊緣最小距離部分為11.3m。

2 主要技術標準

圍護結構應符合基坑穩(wěn)定條件，不能出現傾覆、滑移以及局部失穩(wěn)的現象。支撐系統不可產生失穩(wěn)的現象，圍護結構構件不可產生強度破壞的現象?；庸こ桃灾車煌h(huán)境條件及分段為準則確定基坑保護等級。（見表1）

3 主要施工方法

基坑防護總面積約3645.4m2，防護周長約294m，支護總體布置原則，基坑降水采用在基坑內設置疏干井進行降水，基坑防護采用鉆孔樁冠梁結合內支撐來支護，內支撐共設置兩組程序、其中，第一組為混凝土支撐，在基坑內采用鉆孔樁上設格構柱支撐第一組混凝土支撐；第二組采用鋼管支撐，大多對特大橋承臺基坑進行防護，采取格構柱的形式進行支撐。

4 施工工藝

4.1 施工順序

（1）設置圍擋，破除路面，按照施工程序基坑放坡開挖，施工作業(yè)鉆孔樁、構造柱。待灌注樁混凝土滿足規(guī)定強度的條件，再對疏干井采取布置。開挖樁頂部分土體，破除樁頂浮漿，施做冠梁和混凝土擋墻；

（2）放坡開挖達到第一組混凝土支撐下0.5m，并架設第一組混凝土支撐；樁間掛鋼筋網噴混凝土，達到基坑底部設計標高；

（3）開挖基坑達到第二組鋼支撐下0.5m，架設第二組鋼支撐然后開挖至基坑底；施樁間掛鋼筋網噴混凝土，達到基坑底設計標高；

（4）封堵坑底疏干井然后施工坑底混凝土墊層和防水，澆筑橋基承臺；

（5）待混凝土滿足設計條件的強度，再進行拆除鋼支撐，繼續(xù)施做上部結構；

（6）待混凝土達到設計強度后，分段回填并壓實U型槽底標高；

（7）施工框構橋底板，U型槽底板及部分邊墻；

（8）拆除第二組鋼支撐，繼續(xù)施做上部結構，待混凝土達到設計強度后，分段回填并壓實至第一組混凝土支撐下0.5m；

（9）待混凝土達到設計強度的90%后，分段拆除第一組混凝土支撐，繼續(xù)施做上部結構；

（10）分段回填頂板上覆土達到第一組砼支撐下0.5米處，分段拆除第一組砼支撐，拆除底板以上格構柱，去掉無用樁和冠梁并回填覆土達到地面標高處，待結構施工完畢后恢復路面結構。

4.2 鉆孔樁及冠梁施工

鉆孔樁采用混凝土的型號為C35，φ1.5m@1.8m鉆孔灌注樁，樁間采用雙向φ6@0.15m*0.15m鋼筋網噴C20混凝土，冠梁采用混凝土的型號為C35、擋墻采用混凝土的型號為C30。為確保既有線安全，臨近既有線側采取循環(huán)鉆機進行作業(yè)，其它采取旋挖鉆機進行作業(yè)。A樁樁長27m、B樁樁長26m、C樁樁長25m，A、B、C樁冠梁尺寸為1.2m*1.7m。

4.3 內支撐施工

內支撐第一組為混凝土支撐，截面1000x1200mm，斜支撐采用截面1000x1000mm；第二組鋼支撐采用φ609，t=16mm的鋼管。鋼格構柱基礎采用φ1.5m鉆孔灌注樁，共布置13根，利用循環(huán)鉆機進行成孔。鋼格構柱插入灌注樁內3米，與灌注樁主筋焊接，一起吊放，垂直度偏差1/300開挖深度?；炷林闻c格構柱相接位置預埋鋼板，與格構柱進行焊接牢固。第二組鋼支撐采用φ609，t=16mm的鋼管。與鉆孔樁支撐點采用雙熱軋45C工字鋼進行連接固定，鋼結構所有焊縫均進行滿焊，焊縫厚度按圖紙標注進行施工，未注明焊縫厚度均為12cm。

4.4 基坑開挖

降水井將水位降至涵洞底面以下0.5m～1.0m后，基坑才能開挖，基坑共計分三次開挖，第一次開挖達到第一組混凝土內支撐設計標高0.5m以下，待第一組混凝土支撐達到設計強度，繼續(xù)第二次開挖，開挖至第二組鋼料內支撐標高0.5m以下后停止開挖，待第二組內置施工完成后，第三次開挖達到設計底標高?；铀虚_挖土方及時外運，部分余土存放不得靠近基坑開挖邊緣2m范圍內，其作用是防止基坑邊緣土壤坍塌，避免傷人?；舆吘?m以外四周搭設防護圍欄，圍欄高度不得小于1.2m，安裝警告和防護標志，夜間紅燈提示以確保施工時行人安全，基坑四周1m以外開挖30cm*30cm的截水溝，并在基坑最低點處設置集水坑設施，防止基坑中存水，采用污水泵及時將積水抽出并就近排入既有排水設施內。

4.5 降水井施工

基坑內設置φ60cm的降水井，共設置降水井38座/874延長米，井間距8m，井深要達到涵洞底面以下0.5m～1.0m，在基坑的外圍設觀測并每天專人用儀器觀測水位的變化，并記錄觀測數據，為基坑土方開挖觀測水位變化提供相應的依據。基坑兩側布置沉降觀測點，監(jiān)控降水對周邊土體沉降的影響速率，周圍土體總沉降量及不均勻沉降要控制在10mm之內。

施工方法：（1）采用回轉鉆機成孔；（2）成孔后沖孔換漿，安裝Φ600mm水泥礫石濾水管，井口下端4m的濾水管外包2層300g/m2的無紡布；（3）井管安裝完畢后，在管井與孔壁間放入直徑30-70mm的米石砂濾料；（4）成井后需及時進行洗井，并在井內放入潛水泵進行抽水。抽出的水匯集至地面上的水池后，鋪設地面水管，集中泵送并排至臨近既有線路兩側的排水溝。

井點管埋設后進行抽水時，井內水位開始逐漸呈下降趨勢，通過一段時間后，在井點周圍形成類似漏斗狀的彎曲水面，即稱“降水漏斗”，以后將逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

4.6 土釘噴錨掛網施工

（1）冠梁頂放坡處及樁間土采用空壓機或人工錘擊將錨桿錨入砂石層深度1.5m，錨桿水平方向間距為1.5m，布局采用梅花形，施工采用φ20鋼筋的錨桿。施工采用螺旋鉆孔干的鉆孔施工法；

（2）203、204墩承臺處基坑，錨桿孔深為6m，孔徑120mm，施工采用φ20鋼筋的錨桿，錨桿水平方向間距1.5m，布局采用梅花形，施工采用風動錨桿鉆機的鉆孔或風鉆鑿巖機鉆孔，鉆至規(guī)定的深度后進行吹孔，吹孔采用高壓風，用牛角泵向孔內灌入M15水泥砂漿并打入錨桿，孔口不滿的部分采用泵補灌，再將孔口抹平。 （見圖1、圖2）

5 基坑監(jiān)測

基坑監(jiān)測內容主要為基坑周邊的沉降、水平、位移及地面，其中基坑四周及坑內觀測點采用埋設0.5m*0.1m*0.1m混凝土觀測樁，其他觀測點采用鋼釘進行布置控制點?；觾韧庥^察采用現場觀察、地表沉降采用水準儀進行觀測、地下水位觀測采用地下水位儀進行觀測、鉆孔樁位移觀測儀器采用測斜儀、基坑回彈觀測儀器采用分層沉降儀。

監(jiān)測的主要目的是確?，F場施工安全并提供準確、快速的安全信息，來面臨可能出現的險情作出預測、預報，并及時將反饋信息交給決策層，進而改進施工方案和采取處理措施，以防止事故發(fā)生的現象。資料要求必須準確和迅速，為達到這個目的，現場監(jiān)測儀器必須由經驗豐富的專業(yè)測量人員采用高精度設備來完成。

6 結束語

本文借鑒佳木斯市政道路學府街公鐵立交工程的施工經驗，介紹了臨近既有線深大基坑施工的方法。采用了先進的施工工藝，保障了既有線行車安全和工期的條件，基坑工程完成后，根據對完成的基坑邊壁進行幾何尺寸的測定，基坑邊壁穩(wěn)定，基坑四周和既有線均未受到影響。在掌握了影響基坑工程施工中的主要因素和在施工過程中會出現的問題后，針對這些問題進行分析、研究，從而提高臨近既有線施工安全等級。對以后臨近既有線施工提高安全保障，創(chuàng)造優(yōu)良工程有一定參考價值。

參考文獻：

[1]現場實際調查及測量資料[R].

[2]哈佳鐵路客運專線有限公司下發(fā)的《新建哈爾濱至佳木斯鐵路控制工程施工組織方案》[S].業(yè)主單位提供的由中國中鐵第三勘測設計院集團有限公司設計的施工圖紙及相關文件等[Z].

作者簡介：閆雪（1968-），女，黑龍江齊齊哈爾人，工程師，主要從事：鐵路工程項目施工技術管理。