既有铁路双侧路基深基坑防护技术

既有铁路双侧路基深基坑防护技术

耿雷

中铁二十三局集团第二工程有限公司黑龙江齐齐哈尔161000

摘要：既有铁路双侧路基深基坑防护技术，在保证既有线行车的前题下，进行深基坑施工，这给既有线行车及深基坑作业带来了许多难题，本技术采用双排桩顶设置贯梁并采用钢筋对拉的形式对既有路基进行防护，保证了既有线行车的同时技术简单，工期短，安全性能高，成本低廉。

关键词：贯梁对拉排桩防护

引言：排桩防护路基的技术使用比较广泛，但双侧对拉的防护技术还不是十分成熟，特别是针对既有铁路的安全方面有诸多限制，本技术采用双排桩顶设置贯梁并采用钢筋对拉的形式对既有路基进行防护。在既有运营铁路两侧完成了深基坑开挖施工。即保证了运营铁路行车安全，又满足了施工需要。

1铁路双侧基坑防护桩的特点

在既有运营铁路线两侧限界外采用排桩结合冠梁的形式对两侧基坑进行防护，减少了对既有线行车的干扰。对比单侧排桩防护，双排桩具有更好的稳定性，可以适当减小桩长，有效减小桩身弯矩。对拉钢筋在既有路基顶穿，既有路基侧向受力均衡，极大的减少了对既有路基的扰动，保证了既有铁路的行车安全，及深基坑开挖作业的顺利进行。

2施工方案

2.1总体方案

2.1.1在拨线前需先完成上行线临时道口的铺设，便线路基、铺碴、铺轨等工作及既有桥主跨的拆除工作。

2.1.2首先在C段内靠近B、E两侧边缘处进行挖孔防护桩施工及拆除哈屯线施工。（见附图）

2.1.3然后在既有王孙下行线的右侧，距离既有王孙下行线路中心5.0m，预铺王孙上行线的施工便线（便线2）。利用封锁时间拨接龙口，与既有王孙上行线连接，贯通王孙上行线。

2.1.4拆除既有王孙上行线，地道桥A、B、D、E段基坑开挖，并做咬合钢筋砼桩及锚杆施工，施工地道桥A、B、D、E段，地道桥浇筑后恢复王孙上行线，拆除王孙上行施工便线（便线2）。

2.1.5在既有王孙上行线的左侧，距离既有王孙上行线线间距5.0m，预铺王孙下行线的施工便线（便线1）。利用列车间隔拨接龙口，与既有王孙下行线连接，贯通王孙下行线。

2.1.6地道桥C基坑开挖，并做咬合钢筋砼桩及锚杆支护，拆除挖孔防护桩、系梁及锚锁，施工地道桥C，地道桥浇筑完成后，恢复王孙下行线及哈屯线，。

2.1.7拆除下行施工便线（便线1），恢复正常通车。

哈尔滨市哈双南路改造工程（铁路立交桥段）穿越王孙上下行线、哈屯线K1+549.1部分采用地道桥施工，其中哈屯线已停止运行，只考虑王孙上下行线。地道桥分五节施工分别为地道A、B、C、D、E，总长为102.75m。为了王孙上下行线正常运行，将王孙上行线移至王孙下行线5m处，两线并行都在主地道C节上。对地道C节两侧采用平行和垂直线路防护桩（防护桩均采用C30钢筋混凝土）进行铁路路基防护然后开挖王岗侧A、B节地道，齿轮路侧D、E节地道。

2.2铁路路路基防护桩布置

为了使王孙上下行线正常运行和地道桥按时交工，在地道C节两侧平行线路分别布置两排防护桩37根，共计74根，间距1.5m，直径1.2m，桩长20m，桩顶浇筑长57m×高1.5m×宽1.2m的冠粱，在冠梁内桩顶处，每间隔1.5米预埋4根Φ32圆钢与冠梁主筋和挖孔桩主筋焊接并从王孙上下行线道碴内穿过与另一排防护桩对拉。在这两排防护桩两端垂直线路布置直径800mm桩长20m防护桩，靠近线路时路基边坡1：1.5的范围内加密布置双排桩（桩基挖深10m）。加密桩纵向中心距1m，其它部分采用纵向中心距1.6m，横向中心距2.5m防护桩均匀布置。双排桩顶采用宽3.7米、高0.8米帽梁连接。

2.3.准备工作

2.3.1施工现场准备工作

桩基础工程应特别重视地下障碍物的清理，对埋深不大的障碍物在基坑开挖前全部清理干净，对影响较大的障碍物及各种管线，在基坑的开挖前进行迁改，做好“三通一平”工作。同时提前做好防护桩的定位、放线；

2.3.2施工物资的准备

在开挖前对所需施工物资做好用量计划，做好订货手续，物质运输和储备，以便及时保证所需的机械设备、材料、构件等。

2.4施工方法

2.4.1防护桩施工

（1）旋挖钻成孔工艺

①旋挖钻就位：旋挖钻中轴与桩孔中心是否垂直。

②旋挖钻成孔：旋挖钻开口以桩位木桩为中心，有偏移时及时校正。旋挖钻成孔桩径1.2m，偏差不大于±20mm。成孔过程中每5m检查一次垂直度，发现偏差及时纠正。

③成孔检查：用钢筋做一个直径为1180mm的吊环。用绳子放入桩孔，吊环顺利到达桩底则桩径满足要求，桩孔验收合格后，未浇筑砼之前，桩孔及时覆盖防护，防止坠孔事故和做好雨季防护。

（2）钢筋笼加工、安装质量控制

制作安装过程中，严格按照规范施工。

（3）砼灌注施工

桩体砼灌注采用商品混凝土，因落差比较大，灌注时采用导管灌注，以保证桩身砼质量。

2.4.2冠梁施工

（1）模板

冠梁采用钢模板，做到模内清洁干净，拼合平整严密。模板刚度要达到模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。

（2）钢筋制作与安装

钢筋制作安装严格执行规范要求，在安装过程中将每处对拉钢筋4根Φ32圆钢与冠梁主钢筋和防护桩主钢筋连接预埋，预埋长度1m，便于以后两侧防护桩对拉焊接，预埋时必须保证钢筋准确位置。

（3）混凝土浇筑

混凝土分层浇筑，采用插入式振动器振捣密实，混凝土浇筑完成后，及时养护。

2.4.3对拉钢筋连接

线路两侧冠梁每间隔1.5m采用4根Φ32圆钢对拉，Φ32圆钢在轨枕以下路基以上的道碴内穿过，穿过道砟部分采用塑料管包裹，然后与两侧冠梁内预留Φ32钢筋焊接。

2.4.4双侧基坑开挖

地道A、B节和地道D、E节分为两个基坑作业面，每个基坑采用2台挖掘机，分三层开挖，开挖在距离防护桩20cm-30cm使用人工清理以防机械破坏防护桩。待地道A、B节及地道D、E节施工完成混凝土强度达到100%后，在进行第二次转线，然后施工地道C节。

土方施工应注意事项：

（1）雨季基坑四周提前做好防排水沟，基坑底部提前做好集水坑，防止积水浸泡基底

（2）土方开挖时，每台挖机必须有专人指挥挖土。注意避免挖机碰撞两侧的咬合桩及防护桩，严禁挖机铲桩。

2.4.5线路维护

基坑开挖后派专人监控线路状态，并配备线路维护设备及人员等，监控人员24小时倒班作业。

2.5基坑位移监测

为确保基坑四周建筑物的安全，在施工全过程中对防护桩及邻近建筑物位进行移监测。

2.5.1监测点布控

（1）根据基坑开挖方案，基坑壁位移按安全等级为二级布设观测点、控制点和基准点。

（2）铁路线水平位移监测点在线路两侧路肩上设置4点（每侧2点）及冠梁上每隔19m设一点以监测铁路路基的稳定性情况。

（3）在基坑两侧防护桩顶部和底部对应布设一组测点（一个断面4个测点）进行基坑水平和垂直监测及防护桩位移监测。

2.5.2监测方法

（1）沉降观测

用高程观测的方法来测量防护桩顶和冠梁的沉降，从而了解基坑开挖后是否引起不均匀沉降。

仪器：DS3水准仪精度规定，环形闭合差计算。

（2）防护桩倾斜观测

用垂直观测的方法来测量防护桩的垂直度，从而了解基坑开挖后两侧原地面土是否引起防护桩倾斜度过大而塌方。

仪器：铅垂辅以钢尺。

（3）水平位移监测

采用全站仪对两个监测点坐标测量完毕后，进行坐标反算求出两点距离。

（4）每次观测后，提交观测数据表、位移、沉降对比表。观测前，必须对控制点进行认真检查，基准点须以两点进行校核。

2.5.3观测频率

为了配合施工进度，掌握最佳观测时间，开工前组织好观测频率。基坑支护施工前先进行初始值观测，施工开挖期间每天观测一次，当出现沉降突变及降雨等外部环境变化时增加观测频次。

2.5.4基坑监测注意事项

（1）在基坑开挖之前，对相邻建筑物现状拍摄细致全面的影像资料，并存档备份。

（2）对所观测资料进行认真检查、整理，做好位移与沉降对比表。

（3）沉降观测中如发现相邻两次沉降量和位移超过10mm，立即停止施工，待查明原因，确认相邻建筑物安全后再进行施工。

（4）在施工过程中，开挖的土方不得直接堆放在基坑两侧；材料加工场地和堆放场地距离基坑边沿5m以上。严禁在基坑边沿堆载重物和行走重载。

3结论

综上所述，双排桩顶设置贯梁并采用钢筋对拉的形式对既有路基进行防护，在常规单排桩防护路基施工技术的基础上，根据我国铁路施工标准、规范及实际施工情况，有针对性地结合保证既有线行车及临线深基坑开挖、优化、完善、创新了整个施工工艺过程，形成了我国自主知识产权的“综合施工技术”科研成果。该综合施工技术的成功运用，为今后临线深基坑施工奠定了坚实的技术基础。

参考文献

【1】《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009J946-2009

【2】《建筑施工安全技术规范》