基于下沉式地道下穿高铁施工技术研究

基于下沉式地道下穿高铁施工技术研究

李泽宇

内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司010051

摘要：随着社会经济的发展，交通行业已经迈入了新的台阶，国内的城际高铁已经在各个城市之间开通，然而在实际的高铁轨道铺设中却难免会遇到问题需要解决。本文主要针对下沉式地道下穿高铁的施工技术进行探讨，通过结合实际的施工经验，制定相应的施工技术方案，以期为我国的高铁轨道铺设提供思路。

关键词：下沉式地道；下穿；高铁施工；U型槽

引言：高铁技术在我国正处于飞速发展的阶段，各个城市的高铁建设工作也都在如火如荼的进行，然而在高铁的建设过程中，会出现市政道路横穿高铁线路的情况，加大了施工的难度。因此为了保证高铁能够顺利的建成运行，相关施工人员就应该重视起下沉式地道下穿的高铁施工技术，规范施工技术，保障施工质量。

1.影响高铁沉降和变形的因素

在进行下沉式地道下穿施工必然会使施工进入联调联试阶段，U型槽的施工会对上方的高铁桥墩的沉降和水平变形造成一定的影响，甚至还会造成施工的安全事故。因此相关人员应该依据施工的要求及经验，对施工进程进行全面的分析，了解造成高铁沉降和水平变形的原因，制定更为有效的施工方案，保障施工安全。其发生因素主要有三点：一是基坑内部降水导致土体固结，增加土体本身的重量，促使沉降发生；二是基坑开挖卸载土体时因土体竖向，导致桥墩沉降；三是U型槽主体结构施工时土体立刻回填，导致桥墩发生沉降。

2.高铁施工技术方案

2.1基坑高压旋喷桩封底

在进行高铁轨道铺设时，为了防止轨道的基坑受降水因素的影响，在防护桩的内侧基坑底部使用咬合高压旋喷桩进行封底处理，采用的旋喷桩规格应为直径0.6m、高3m、间距0.4m。在封底桩和止水帷幕的共同作用下使之形成一个带底的闭合状盒子，起到有效止水的作用，除此之外，其对加固地基也起到了一定的作用。在施工时应该尽量避免在雨天进行，禁止施工人员带水明挖。

在基坑的底部，由于旋喷桩紧靠高铁承台、桩间间距小、喷浆压力大、加固范围大等原因，就会导致施工中的喷浆压力使周围的土层上鼓或发生水平位移，甚至于对高铁的承台造成挤压，进而引起高铁桥墩出现不均匀沉降和水平位移现象。在进行基坑底高压旋喷桩封底工作时，应该严格遵守“均衡、对称、分散”的原则，对施工区域进行科学分块、合理安排钻机，并制定出具体的施工步骤。

例如：在我国某地进行高铁施工时，第一，沿着高铁承台的中心线，在两侧成对称状地布置旋喷桩，由承台侧按照成排布置的原则逐渐向外侧施工，并完成所有的排桩施工，在施工时一定要保证其以承台的轴线中心为基准，成对称状分布。第二，在沿着高速铁路方向排桩施工到每孔梁的跨中部位附近，使之垂直高速铁路方向到城际延伸线之间，将排桩布置到两桥距离的中线位置附近。在排桩施工时，应该保证隔三到四个桩进行跳桩施工，同时避免串孔的水泥浆由相邻的孔洞处挤出地面，影响施工质量。第三，在进行大面积施工时，应该依据不同地层的地质情况，选择具有代表性的施工地段，参考室内配比的试验结果，进行不低于两根的试桩，保证状体连续、均匀，且强度满足使用要求。此外，还应该研究更小注浆压力的制桩工艺和施工参数，以减少高铁承台所受的挤压力。第四，合理控制压力，将孔桩的影响范围控制在高铁承台的侧面，并在保证封底质量的情况下，避免对桩基侧土和承台造成损害，严格控制承台附近的两排旋喷桩施工操作。在桥区附近注浆加固后应使地表累积凸起小于20mm。第五，应选用专业的施工队，并对施工现场严格监管，保证整体的施工质量。第六，在施工时还应该对高铁柱桩进行监测，一旦发现其发生变化，应立即停止施工，经过科学处理后，才能继续施工。

2.2进行基坑开挖施工

结合实际的施工经验，在基坑封底之后应该进行基坑开挖的施工。在基坑开挖时，其内部的桥墩可能会出现上浮现象，且整体的变化率相对较大，因此，基坑开挖施工在整个U型槽的工作内容中占据较大的比重。在进行施工时，为了将危害降到最低，可以采用分段开挖的方法，缩减施工的面积，在一段施工完毕后再进行下一段的施工，通过此种方法将墩柱的沉降值降到最小。

例如：某施工队将基坑开挖工作由上至下分为2m的三层，在最下面一层的0.9m处使用小型挖掘机进行清底工作。在实际开挖时，应该先将每层两个桥墩间的土方先挖开，然后再呈对称状对桥墩两侧的土方进行挖掘。U型槽的外部存在10m左右的空间，在基坑开挖时，应该预先留出足够的土体，以降低支护桩的外部变形，减小开挖的空间面积。

2.3回灌井施工

在施工过程中，止水帷幕在使用时常会发生渗水、漏水现象，对基坑外的水位造成影响，当水位下降时甚至会导致桥梁发生变形。在施工过程中，为有效防止止水帷幕和封底桩出现渗漏水现象，应该进行回灌井施工。例如：某地的高铁施工因较易受到水位影响，便在相应区域内设置了水位观测井和抽水回灌设备。当观测到每日水位变化达到0.2m，累积水位下降0.4m时，主动采取回灌措施补充地下水位。这一设施主要用于实时观测并稳定地下水位，以便于分析寻找出止水帷幕的问题所在，从而及时地制定对其开展防渗漏措施。

2.4严密监测方案

1.监测内容

在进行下沉式地道下穿高铁施工监测时，应主要围绕下穿处三个桥墩的六个孔梁进行，监测范围约190m。并在每个桥墩的位置设置相应的测点，约选取十个左右。此外，在实际的监测时，应选用高精度的电子静力水准仪进行测量。

2.监测结果

此施工过程发生沉降最为明显的部位在基坑的中间吨位处，其上浮量约为4.5mm。其累计的最高差异沉降主要发生在基坑内部和外部相邻的两个墩柱处，而最大的变形部位则主要处于基坑中间的墩柱处。

3.结语：交通建设是促进社会发展必不可少的重要组成部分，只有通过合理地运用施工技术才能解决实际建设中的各种问题，促进我国的交通行业进一步发展。在进行下沉式地道下穿高铁施工时采取U型槽方案，可以有效减轻施工负担，在最大程度上降低对高铁运行的影响，为高铁建设施工提供了宝贵的参考建议。

参考文献：

[1]滑会宾，唐永攀.下沉式地道下穿高铁施工技术解析[J].居舍，2017（35）：47+67.

[2]关胜宝.下沉式地道下穿高铁施工技术探讨[J].建筑安全，2016，31（04）：27-29.