既有铁路双侧路基深基坑防护工法

 

　　　　　　　　　文/刘长洪

 

　

　　内容提要：在保证既有线行车的前题下,进行深基坑坑施工,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。

 

　　关键词：贯梁   对拉  排桩  防护

 

　　1、引言

 

　　排桩防护路基的技术比较成熟，但双侧对拉的防护形式还未形成完整的技术,特别是针对既有铁路的的安全方面的诸多限制,本技术在不影响铁路行车的前题下，完成了线路两侧的深基坑开挖施工。

 

　　2、双排对拉防护桩的特点

 

　　在既有线两侧限界外进行排桩防护作业，减少了行车的干扰，对拉钢筋在既有路基顶穿，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。

 

　　3、施工方案

 

　　3.1总体方案

 

　　哈尔滨市哈双南路改造工程穿越王孙上下行线K1+549.1的部分采用地道桥施工。地道桥分五节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线间距5m处并行，位于地道C节上。对地道C节两侧采用平行和垂直线路防护桩（C30钢筋混凝土）进行铁路路基防护，然后开挖A、B节地道和D、E节地道。

 

　　3.2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圆钢与冠梁主筋和防护桩主筋焊接并从王孙上下行线道碴内穿过与另一侧防护桩对拉。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。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。

 

　　3.3.准备工作

 

　　3.3.1技术准备

 

　　1、熟悉、审查图纸及有关设计文件。

　　2、掌握地形、地质、水文等情况。

 

　　3.3.2施工现场准备工作

 

　　1、障碍物的拆除

　　2、施工测量放线

　　3、做好“三通一平”

 

　　3.3.3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。

 

　　3.3.4劳动力的准备

 

　　制定劳动力需求计划确定，做好对进场人员三级安全教育，特殊工种持证上岗，并对施工人员进行工程情况介绍和施工技术交底。根据工程特点及季节、周围环境，预估基坑开挖中可能出现的问题，做好应急准备工作。根据施工经验，做好易发生的不可预见情况的准备。

　　3.4施工方法

 

　　1、防护桩施工

 

　　（1）、洛阳铲成孔工艺

　　①、洛阳铲就位：洛阳铲中轴与桩孔中心是否垂直。如不垂直，移动洛阳铲两条支腿，使其垂直，且支腿角度满足要求。

　　②、洛阳铲成孔：洛阳铲开口以桩位木桩为中心，有偏移时及时校正。洛阳铲成孔桩径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。未浇筑砼之前，桩孔做好雨季防护及时覆盖防护，防止坠孔事故。

　　（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。钢筋笼吊装过程中，采用四点双钩缓慢吊起，逐步倒点下放，不得使钢筋笼变形。在钢筋笼下放过程中，逐步调整钢筋笼方向。

　　（3）、砼灌注施工

　　商品混凝土运至施工现场采用导管灌注保证桩身质量，控制桩顶标高满足设计要求。

 

　　2、冠梁施工

 

　　（1）、模板

　　冠梁采用钢模板，要求模板表面平整，尺寸偏差符合要求，具有足够的刚度、强度、稳定性，且拆装方便接缝严密不漏浆。

　　模板涂刷脱模剂安装加固后，检查轴线、高程符合要求，保证模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。模内干净无杂物，拼合平整严密。

　　（2）、钢筋制作与安装

　　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

　　C30混凝土分层浇筑厚度不超过30cm，用插入式振动器振捣密实，完成后及时用塑料薄膜包裹并定时洒水养护。

 

　　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。

 

　　4、基坑开挖

 

　　地道A、B节和地道D、E节分别为两个基坑作业面，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节混凝土强度达到100%后，进行第二次转线，然后施工地道C节。

 

　　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，监控人员24小时倒班作业。

 

3.5基坑位移监测

 

　　为确保在基坑施工过程中邻近建筑物的安全，应在基坑施工全过程中直至基坑回填完毕期间进行基坑及邻近建筑物位移监测。

 

　　1、监测点、控制点布置

　　（1）、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）、铁路线路水平位移监测点在两侧路肩上设置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倾斜监测。

 

　　2、监测方法

　　根据场地的实际情况进行选择，该场地为梯形和平行四边形形状基坑，其施测方法为：

　　（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，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。

　　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。

 

　　3、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。基坑开挖结束后可根据实际情况调整观测次数，观测到回填土方时为止。