淺析涉鐵工程深基坑施工技術(shù)管理要點(diǎn)

于 風(fēng) 軍

(上海綠地建設(shè)(集團(tuán))有限公司，上海 201900)

1 項目概況

項目地處城市商業(yè)中心，由8棟34層，建筑高度99.25 m單體組成，施工場地東、北兩側(cè)均為城市交通主干道，西側(cè)為城市景觀河道，南側(cè)緊鄰金溫貨線鐵路，設(shè)2層地下室，靠近南側(cè)鐵路設(shè)一層地下室，用地規(guī)劃紅線距鐵路軌道邊10 m，地下室建筑外墻距軌道中心29.5 m。影響區(qū)段：K240+595～K240+880(責(zé)任里程為影響里程前后50 m)。根據(jù)鐵路部門相關(guān)規(guī)定，施工范圍在鐵路安全運(yùn)營影響范圍之內(nèi)建筑工程，確定為涉鐵工程。

2 施工準(zhǔn)備

本項目圍護(hù)設(shè)計基坑開挖深度3.55 m～8.6 m，根據(jù)建設(shè)部《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》(住房城鄉(xiāng)建設(shè)部令第37號)規(guī)定，開挖深度超過5 m，屬超過一定規(guī)模危大工程深基坑，施工方案需要專家論證。針對項目涉鐵的實(shí)際情況，在確保支護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定、基坑變形滿足周邊環(huán)境要求的前提下,選擇經(jīng)濟(jì)合理的基坑支護(hù)設(shè)計方案是關(guān)系項目成敗的關(guān)鍵。代建方組織勘察、設(shè)計、監(jiān)理、施工各參建單位，就基坑支護(hù)的選型、優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工工序進(jìn)行充分研討，最終采取鉆孔灌注樁結(jié)合一道鋼筋混凝土支撐進(jìn)行支護(hù)形式，并在主動區(qū)設(shè)置一排雙軸水泥土攪拌樁止(土)水，并在被動區(qū)設(shè)置多排雙軸水泥土攪拌樁以控制土體位移，坑中坑采用沉井二次支護(hù)?；訃o(hù)設(shè)計周長833 m，南側(cè)平行鐵路長度240 m，臨近鐵路側(cè)地下室基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用700 mm鉆孔灌注樁，樁間距950 mm，樁長22 m，C25混凝土；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)采用一排600 mm水泥土攪拌樁止水帷幕，搭接150 mm，有效樁長4.7 m；基坑被動區(qū)采用5排600 mm水泥土攪拌樁格柵狀加固，搭接150 mm，樁長5 m；水泥土攪拌樁28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.0 MPa，水泥摻入量15%，如圖1所示。

根據(jù)《鐵路安全管理條例》(中華人民共和國國務(wù)院令第639號)，以及嚴(yán)格執(zhí)行《上海鐵路局公務(wù)安全管理辦法》(上鐵工[2017]382號)、《浙江金溫鐵路開發(fā)有限公司營業(yè)線施工安全管理實(shí)施細(xì)則》(浙金溫鐵司[2018]168號)等鐵路管理部門有關(guān)規(guī)章制度，施工范圍在鐵路安全運(yùn)營影響范圍之內(nèi)，為確保鐵路安全運(yùn)營不受影響，必須編制專項施工及專項鐵路監(jiān)測方案。施工前編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計文件，按規(guī)定辦理相關(guān)安全審批手續(xù)，得到鐵路主管部門的審批同意后，有方案、有計劃進(jìn)行施工。

在政府管理部門協(xié)調(diào)下，組織專家對專項方案進(jìn)行論證，并邀請鐵路部門一同參加論證，施工單位應(yīng)根據(jù)專家論證會結(jié)果修改完善專項施工方案后再報鐵路部門審查通過后再行實(shí)施。經(jīng)專家論證為確?；邮┕ぐ踩?，涉鐵監(jiān)測方案就監(jiān)測項目和頻率進(jìn)行了較大完善，見表1。其中涉鐵方面路基及軌道變形監(jiān)測要求，增加了軌道監(jiān)測點(diǎn)和電線桿傾斜監(jiān)測，細(xì)化了監(jiān)測頻率，見表2。

表1 監(jiān)測項目及報警值一覽表

表2 各監(jiān)測項目正常情況下的監(jiān)測頻率

同時，施工前代建、施工總包單位分別與各鐵路相關(guān)設(shè)備管理單位簽訂安全協(xié)議，在各設(shè)備管理單位的批準(zhǔn)和配合下進(jìn)行施工，并與業(yè)主及鐵路設(shè)備管理單位充分溝通，明確地上地下管線位置，加強(qiáng)基坑及路基防護(hù)措施，確保鐵路線路安全。

3 施工階段工況監(jiān)測變形分析

1)樁基工程及圍護(hù)樁施工。

無論是鉆孔灌注樁，雙軸水泥土攪拌樁，因金溫貨線一側(cè)距離鉆孔灌注樁及水泥土攪拌樁施工作業(yè)面較近，樁機(jī)高度約為12 m，為防止對列車運(yùn)行造成影響，故做好樁機(jī)抗傾覆工作，增加纜繩加固，防止樁機(jī)倒向鐵路一側(cè)。鉆機(jī)安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，在鉆進(jìn)中不應(yīng)產(chǎn)生位移和沉陷，否則應(yīng)及時處理。當(dāng)鉆孔距設(shè)計標(biāo)高10 m時，注意控制鉆進(jìn)速度和深度，沉樁速度不得超過10 m/h，防止超鉆。項目共計鉆孔灌注樁1 722根，雙軸攪拌樁7 143根，整個樁基工程施工工期約4個月。

施工過程中，監(jiān)控點(diǎn)位在不同施工階段變形監(jiān)測數(shù)據(jù)如表3，表4所示。

表3 樁基完成路基變形監(jiān)測數(shù)據(jù)

表4 樁基完成軌道變形監(jiān)測數(shù)據(jù)

2)冠梁及支撐施工。

在冠梁及支撐施工過程中，先挖除圍護(hù)樁頂土方，鑿除圍護(hù)樁混凝土至設(shè)計冠梁底部標(biāo)高，然后將混凝土支撐底標(biāo)高以上土體全部挖除，再進(jìn)行混凝土冠梁及混凝土支撐的鋼筋綁扎及混凝土澆筑制作。

支撐完成后的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)見表5，表6。

表5 支撐完成路基變形監(jiān)測數(shù)據(jù)

表6 支撐完成軌道變形監(jiān)測數(shù)據(jù)

3)基坑開挖施工。

在圍護(hù)結(jié)構(gòu)、冠梁、坑內(nèi)土體加固達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后進(jìn)行基坑開挖(先撐后挖)，土方開挖宜從上到下分層分段依次進(jìn)行，遵循“分層、分塊盡早形成支撐和底板”的原則進(jìn)行開挖，分塊內(nèi)按“先邊角、后中間、先遠(yuǎn)后近”的原則進(jìn)行分段開挖，盡可能減少基坑的暴露時間。開挖基坑，不得挖至設(shè)計標(biāo)高以下，當(dāng)開挖揭露的實(shí)際地層性狀或地下水情況與設(shè)計依據(jù)的勘察資料明顯不符，或出現(xiàn)異?，F(xiàn)象、不明物體時，應(yīng)停止開挖，并采取相應(yīng)的處理措施后方可繼續(xù)開挖；如不能準(zhǔn)確地挖至設(shè)計基底標(biāo)高時，可在設(shè)計標(biāo)高以上暫留一層土不挖，以便在抄平后，由人工挖出。

基坑開挖后，應(yīng)及時設(shè)置坑內(nèi)排水井和集水井，防止坑內(nèi)積水，地面應(yīng)沿著基坑一周設(shè)置截水溝，防止地表水流入基坑?；油夥牌滦遁d開挖后應(yīng)及時進(jìn)行坡面噴射10 cm厚C20混凝土，以防止地表水沖刷邊坡?？v向放坡開挖時，在坡頂外設(shè)置截水溝或擋土墻，防止地表水沖刷邊坡。

基坑開挖至坑底設(shè)計高程后，及時進(jìn)行混凝土墊層和主體地下結(jié)構(gòu)施工，盡量縮短整個基坑工程施工工期，減少風(fēng)險敞口時間。

基坑施工完成后變形監(jiān)測結(jié)果如表7，表8所示。

表7 路基變形監(jiān)測數(shù)據(jù)

表8 軌道變形監(jiān)測數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

通過現(xiàn)場不同施工工況條件下，鐵路路基及軌道沉降變形監(jiān)測數(shù)據(jù)成果分析、比較,可以發(fā)現(xiàn)本涉鐵工程基坑工程施工鐵路路基及軌道變形規(guī)律，前期樁基施工階段非常穩(wěn)定，各監(jiān)測點(diǎn)位變形十分微小，變形主要發(fā)生在冠梁及支撐施工階段，因此靠近鐵路沿線土方必須采取分段跳挖、冠梁分段施工方式，減輕對靠近鐵路沿線土體擾動和影響。待鋼筋混凝土支撐施工完成后，變形發(fā)展又相對穩(wěn)定，后續(xù)基坑開挖施工階段變形主要發(fā)生在支撐拆除時，但由于靠近鐵路側(cè)為一層地下室，因此對鐵路路基及軌道造成影響相對較小。變形規(guī)律和特點(diǎn)也與本工程所在沿海地區(qū)地質(zhì)條件主要為淤泥質(zhì)土、淤泥質(zhì)黏性土，以及支護(hù)設(shè)計采取一道鋼筋混凝土支撐形式存在主要關(guān)系。

5 結(jié)語

涉鐵項目深基坑工程施工不同于一般建筑工程基坑工程施工，要充分考慮基坑施工、鐵路運(yùn)營的相互影響，在基坑支護(hù)設(shè)計、監(jiān)測、施工過程中，不但要嚴(yán)格執(zhí)行建筑工程法律法規(guī)，確保深基坑工程本身施工安全，還要嚴(yán)格執(zhí)行國家鐵路部門的法律、法規(guī)、技術(shù)規(guī)程，并且了解遵守各鐵路局自身的特殊管理模式和習(xí)慣做法，在組織、方案、專業(yè)人員等方面做好充足準(zhǔn)備，施工期間保持與區(qū)段鐵路運(yùn)營管理部門的緊密聯(lián)絡(luò)，保證項目進(jìn)展順利。