临近铁路既有线深基坑开挖探讨.doc

1、临近铁路既有线深基坑开挖探讨摘要：我国铁路施工技术随着铁路建设规模的扩大而迅速发展，特别是深基坑开挖技术取得了重要的突破。深基坑工程包含了降水、防水、挖土、支护与支撑等多个环节，并通过分析工程的监控测量数据，从而对工程进行设计与施工，深基坑工程的施工关系到工程的全局。本文以工程实例为研究对象，在分析该工程水文地质条件的基础上，进一步分析了该工程施工流程与安全技术措施。 关键词：铁路；既有线；深基坑；承台 中图分类号：F530.3 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况与地质水文情况 （一）工程概况 该工程是沿既有萧甬铁路修建，承台边线路上行线路基坡脚在 12m内。其中最小距离为 3.22 米

2、，最大的开挖深度为 4.7 米，既有线路基最高位 2.4 米。基坑开挖防护按以上最不利数据控制施工。承台边距铁路围栏距离均大于 1 米，不需拆除铁路围栏。 （二）地质水文情况 该工程部分地段地表覆盖有 1m 厚度左右的粉质黏土，呈硬塑或者软塑；地表以下有 10m-30m 深的淤泥，呈流塑。该工程的桥址范围在平原地带，地势较为平坦且河道众多，河道内多水草浮生植物；该桥沿途跨越的公路、河流、规划道路较多，河流水深较浅，流动比较缓慢，且大部分穿行于稻田之中。 二、施工流程与施工安全技术措施 （一）施工方法与施工工序 根据工程的地质水文情况，需要采用具有止水功能的拉森钢板桩围护。结合本工程实际，新建桥

3、大部分跨越河道，且承台的开挖边线靠近既有线（最小距离为 3.22m） ，基坑的开挖深度比较深（最大为 4.7m） ，既有上行线线路中心最大沉降值较大（最大为 2mm） ，为了确保既有线的稳定性以及承台施工的安全，施工时全部采用 12 米的高强度拉森钢板桩（刚性较强，具有防水功能、结构稳定）进行基坑围护、30cm 壁厚8mm 的支撑以及 30bH 型钢围囹。基坑的开挖需要在围护、围囹及支撑结构完成后才能进行。基坑开挖完成以后，为缩短基坑暴露时间，需要快速进行凿桩、绑扎钢筋、立模、浇筑砼等工序，从而有效避免基坑因过长时间暴露而发生坍塌。 （二）承台支护开挖 1、支护开挖的顺序 a. 承台支护顺序：

4、插打靠近既有线侧钢板桩、插打大小里程侧钢板桩、完成部分围囹结构、完成剩余内侧钢板桩、完成剩余围囹结构、完成支撑结构。 b. 承台支护及土方开挖顺序：必须完成围护、围囹及支撑结构后才能经行土方开挖。 c. 承台土方开挖顺序：根据土质的不同分阶段开挖，一般分 3 步，从内（靠近既有线侧）向外开挖，开挖 1/3 时先浇筑 10cm 厚的 C15 砼垫层，然后继续开挖，继续浇筑垫层，防止大面积开挖，发生淤泥上涌的现象，土质差的地段，可分更多的次数。 d. 不同承台开挖顺序：采用跳挖方式，最少每隔 1 个墩，待基坑回填全部完成后，再开挖相邻的基坑。 2、钢板桩插打与合拢 a. 承台开挖支护前，应在既有线

5、围栏外侧 50cm 设置钢管脚手防护栏杆，高度为 2 米，并设置警戒线，做好施工警示标志，设置揽风绳，防止防护栏杆倾倒倾入既有线界限。 b. 在钢板桩插打前，在钢板桩锁口内涂刷热的混合油膏，并将不进行插连一侧的锁口采用木楔塞紧（第一块插打的板桩需两侧全部塞紧） ，以免泥土或砂砾进入增加插桩阻力和降低防渗性能。 c. 基坑钢板桩支护必须加强钢板桩进场验收和施工过程控制，杜绝弯曲变形等不合格钢板桩进场，严格按照设计方案施工，确保钢板桩之间咬合紧密、受力均匀。 d. 靠近既有线、离既有线距离小于钢板桩长度的，在插打钢板桩时应拉设揽风绳，防止钢板桩倾入既有线界限，在钢板桩上口设置保险绳与打桩机桩锤连接

6、，防止钢板桩因脱落倾入既有线界限，钢板桩的提神高度不得高于防护栏杆的高度。 e. 钢板桩、围囹、内支撑应该焊接牢固，形成有效的整体，钢板桩与围囹、内支撑之间的缝隙，应用木塞撑紧或钢板焊好。 3、土方开挖 a. 严格执行开挖顺序，组织车辆及时外运，不得将开挖土方堆放至基坑周围，危机基坑基坑安全，从而危及既有线安全。 b. 开挖到标高后必须立即进行封底，混凝土由挖机运至基坑内，辅助人工及时进行混凝土封底。 c. 基坑四周设置好截、排水沟，合理的设置排、截、止水措施。 d. 基坑周围应该设置临边隔离，并挂设明显的安全警示标志。 e. 拉森钢板桩围堰的防渗能力较好，但遇有锁口不密、个别桩入土不够及桩尖

7、打裂、打卷等情况时，仍会发生渗漏。锁口不密的漏水可在抽水发现后以板条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞，或在漏缝处侧水中撒下大量炉渣与锯末或谷糠等随水夹带至漏缝处自行堵塞。漏缝处较深时，也可将炉渣等装袋，到水下适当深度时逐渐倒出炉渣堵漏。 f. 开挖抽水时检查围檩各节点是否顶紧，板桩与围檩间木楔是否敲紧，防止因开挖抽水而出现事故。抽水速度不能过快，且要随时观察围堰的变化情况。 g. 在打桩过程中会碰到下面有块石，从而造成卡缝不严，存在漏水和涌泥现象，现场采用方木堵缝、钢筋焊接固定的方法处理，至于少量的桩间缝隙水可不必处理，在基坑边挖一集水坑，水泵抽排即可。 （三）桩头凿除、钢筋绑扎、模板安装、砼的浇

8、注及养护、模板拆除 （四）基坑回填、钢板桩拔出 1、基坑须分层夯实后，方可拔除钢板桩。确保既有线路基稳定，临近既有线侧拉森钢板桩拔除前基坑用 AB 填料回填，分层夯实。其余部位的回填用原状土回填。靠近既有线侧的钢板桩拔除必须进行试拔，试拔成功后的孔洞用快硬水泥浆压浆或灌砂回填，拔除一根，回填一根。 临近既有线侧钢板桩为最后拔出。 （五）施工基坑的监测 利用精密水准仪对观测点的进行高程监测，用全站仪对测点进行水平位移的监测。 1、监控测量测点布置 a. 施工前与工务段等相关部门办理观测人员进入既有线相关手续。 b. 在桥墩基坑对应的既有线路肩上布置观测点，每个承台的测点总数不应少于 5 个（左图

9、） ，其中一个测点布置在接触网立柱处，其密度应视变形情况而定。 c. 在既有线路肩上埋设沉降观测桩（点） ，埋设前先清除路肩上浮喳，埋设规则见右上图，观测点钢筋头为半球形，上有“十字”刻度，高出埋设表面 5cm，表面做好防锈处理。 2、监控测量观测 a. 联系并委托宁波工务段等相关部门协同观测。 b. 考虑到既有铁路速度高，防护难度大，监测前必须与铁路工务、车站、派出所等有关部门办理相关手续，承台开挖时派驻站联络员驻慈城站及现场防护员进行跟踪防护，利用无线对讲机等通讯手段，确保监测人员人身及行车安全。 c. 成立专门观测小组进行观测和整理数据，施工期间观测频次一般情况下不少于 2 小时 1 次

10、，在土方开挖基坑成型的初期、沉降量突变和雨后应加大观测的频次，每小时观测 1 次，密切监控路基变形。 d. 基坑回填后应继续观测，时间不少于 3 天，频次不少于 2 次/天，变形观测应做好观测记录并经观测人员签认。 e. 测量小组除用仪器观测既有线的水平位移及高程变化外，还须派专门人转人员对基坑周围裂纹、坑壁松塌或遇涌水、涌砂进行仔细观察，并做好记录。 3、监控测量数据分析及事故处理 a. 既有线不慢行情况下路基变形警戒值按如下确定：当天的变形量超过 2mm 时；累计沉降量超过 10mm； b. 既有线限速的情况下，路基沉降大于 8mm/d 或累计沉降大于 20mm时。 c. 每次测量完毕后，

11、必须对数据现场进行整理分析，得出结论，发现异常立即停止施工，联系工务段监测人员对轨道进行监测，并与监理和设备管理单位（工务段）共同分析原因，制定补强措施，待加固处理完毕、排除隐患、征得相关部门同意后方可恢复施工。 d. 当发现沿坑顶面出现裂纹、坑壁松塌或遇涌水、涌砂时，应立即停止施工，并立即联系工务段监测人员对轨道进行监测，联系工务段监测人员对轨道进行监测，并与监理和设备管理单位（工务段）共同分析原因，制定补强措施，待加固处理完毕、排除隐患、征得相关部门同意后方可恢复施工。 临近既有线的深基坑开挖施工的前提条件就是要全面掌握工程的地质水文情况，在此基础上进行深基坑工程施工方案与施工技术的设计与选择。深基坑工程施工过程的监测与合理选择支护结构是工程成败的关键，因此，要结合工程实际情况进行合理的设计，从而保证工程施工安全，提高工程效益。 参考文献： 1 周永江.临近既有线深基坑多形式综合支护应用分析J.四川建筑,2011,31(3):182-183. 2 杨道启,钟宪伟,李振国等.临近既有线深基坑开挖施工J.铁道建筑技术,2012,(12):60-63,94. 3 陈建军.既有线深基坑施工轨道变形控制J.中国高新技术企业,2012,(8):95-98. 4 李钢.锚索桩支护技术在铁路既有线基坑开挖工程中的应用J.中国科技财富,2011,(4):45-46.