临近既有线深基坑防护施工工艺探讨

摘 要：随着我国现代化建设得高速发展，深基坑随处可见，根据构造及使用要求，基坑埋深也随之不断增加，出现了大量得深基坑工程。本文以佳木斯市政道路学府街公铁立交工程为背景，对临近既有线明挖深大基坑在桩撑围护及一道混凝土内支撑、一道钢管内支撑下提高基坑安全等级。借鉴佳木斯市政道路学府街公铁立交工程的施工经验，详细的介绍了临近既有线深大基坑的施工工艺。为以后类似工程提供了可借鉴的依据。

关键词：临近既有线；深大基坑；一级防护

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.074

1 引言

随着我国铁路建设的快速发展，临近既有线采用深基坑的形式越来越广泛，基坑多具有窄（场地作业面狭窄）、近（工程临近既有线）、深（基坑较深）、大（规模和尺寸越来越大）等特点。如何确保深基坑在施工作业中的安全并有效的降低造价，是值得深刻研究的话题。本文以工程实例为参考，详细介绍了临近既有线深大基坑的施工工艺和应用，有效解决了多因场地作业面的狭小、围边环境的复杂多变、临近既有线火车运行的动载、基坑深大的难题，以达到加快工程进度，工期的缩短，成本的节约，满足了当今对能源节约与经济效益的提高的目的。

学府路既有道路扩宽，与既有铁路交汇处是从既有平交道口改为下穿立交的结构，哈佳正线佳木斯特大桥采取悬灌连续梁上跨学府道路，绥佳左右线新建框构中桥，跨越学府路。学府路基坑位置处在哈佳线DK337+700，大部分涉及学府路框构中桥（绥佳右线）、学府路框构中桥（绥佳左线）、绥佳左、右线框构中桥间的U型槽、联盟路框构中桥以及佳木斯特大桥跨学府路连续梁203#、204#桥墩基础的基坑支护。基坑挖深框构桥和U型槽部分为11.89m，桥墩基础部分为17.63m。基坑北侧预留作业通道，绥佳右便线距离基坑边缘最小距离部分为11.3m。

2 主要技术标准

围护结构应符合基坑稳定条件，不能出现倾覆、滑移以及局部失稳的现象。支撑系统不可产生失稳的现象，围护结构构件不可产生强度破坏的现象。基坑工程以周围不同环境条件及分段为准则确定基坑保护等级。（见表1）

3 主要施工方法

基坑防护总面积约3645.4m2，防护周长约294m，支护总体布置原则，基坑降水采用在基坑内设置疏干井进行降水，基坑防护采用钻孔桩冠梁结合内支撑来支护，内支撑共设置两组程序、其中，第一组为混凝土支撑，在基坑内采用钻孔桩上设格构柱支撑第一组混凝土支撑；第二组采用钢管支撑，大多对特大桥承台基坑进行防护，采取格构柱的形式进行支撑。

4 施工工艺

4.1 施工顺序

（1）设置围挡，破除路面，按照施工程序基坑放坡开挖，施工作业钻孔桩、构造柱。待灌注桩混凝土满足规定强度的条件，再对疏干井采取布置。开挖桩顶部分土体，破除桩顶浮浆，施做冠梁和混凝土挡墙；

（2）放坡开挖达到第一组混凝土支撑下0.5m，并架设第一组混凝土支撑；桩间挂钢筋网喷混凝土，达到基坑底部设计标高；

（3）开挖基坑达到第二组钢支撑下0.5m，架设第二组钢支撑然后开挖至基坑底；施桩间挂钢筋网喷混凝土，达到基坑底设计标高；

（4）封堵坑底疏干井然后施工坑底混凝土垫层和防水，浇筑桥基承台；

（5）待混凝土满足设计条件的强度，再进行拆除钢支撑，继续施做上部结构；

（6）待混凝土达到设计强度后，分段回填并压实U型槽底标高；

（7）施工框构桥底板，U型槽底板及部分边墙；

（8）拆除第二组钢支撑，继续施做上部结构，待混凝土达到设计强度后，分段回填并压实至第一组混凝土支撑下0.5m；

（9）待混凝土达到设计强度的90%后，分段拆除第一组混凝土支撑，继续施做上部结构；

（10）分段回填顶板上覆土达到第一组砼支撑下0.5米处，分段拆除第一组砼支撑，拆除底板以上格构柱，去掉无用桩和冠梁并回填覆土达到地面标高处，待结构施工完毕后恢复路面结构。

4.2 钻孔桩及冠梁施工

钻孔桩采用混凝土的型号为C35，φ1.5m@1.8m钻孔灌注桩，桩间采用双向φ6@0.15m*0.15m钢筋网喷C20混凝土，冠梁采用混凝土的型号为C35、挡墙采用混凝土的型号为C30。为确保既有线安全，临近既有线侧采取循环钻机进行作业，其它采取旋挖钻机进行作业。A桩桩长27m、B桩桩长26m、C桩桩长25m，A、B、C桩冠梁尺寸为1.2m*1.7m。

4.3 内支撑施工

内支撑第一组为混凝土支撑，截面1000x1200mm，斜支撑采用截面1000x1000mm；第二组钢支撑采用φ609，t=16mm的钢管。钢格构柱基础采用φ1.5m钻孔灌注桩，共布置13根，利用循环钻机进行成孔。钢格构柱插入灌注桩内3米，与灌注桩主筋焊接，一起吊放，垂直度偏差1/300开挖深度。混凝土支撑与格构柱相接位置预埋钢板，与格构柱进行焊接牢固。第二组钢支撑采用φ609，t=16mm的钢管。与钻孔桩支撑点采用双热轧45C工字钢进行连接固定，钢结构所有焊缝均进行满焊，焊缝厚度按图纸标注进行施工，未注明焊缝厚度均为12cm。

4.4 基坑开挖

降水井将水位降至涵洞底面以下0.5m～1.0m后，基坑才能开挖，基坑共计分三次开挖，第一次开挖达到第一组混凝土内支撑设计标高0.5m以下，待第一组混凝土支撑达到设计强度，继续第二次开挖，开挖至第二组钢料内支撑标高0.5m以下后停止开挖，待第二组内置施工完成后，第三次开挖达到设计底标高。基坑所有开挖土方及时外运，部分余土存放不得靠近基坑开挖边缘2m范围内，其作用是防止基坑边缘土壤坍塌，避免伤人。基坑边缘1m以外四周搭设防护围栏，围栏高度不得小于1.2m，安装警告和防护标志，夜间红灯提示以确保施工时行人安全，基坑四周1m以外开挖30cm*30cm的截水沟，并在基坑最低点处设置集水坑设施，防止基坑中存水，采用污水泵及时将积水抽出并就近排入既有排水设施内。

4.5 降水井施工

基坑内设置φ60cm的降水井，共设置降水井38座/874延长米，井间距8m，井深要达到涵洞底面以下0.5m～1.0m，在基坑的外围设观测并每天专人用仪器观测水位的变化，并记录观测数据，为基坑土方开挖观测水位变化提供相应的依据。基坑两侧布置沉降观测点，监控降水对周边土体沉降的影响速率，周围土体总沉降量及不均匀沉降要控制在10mm之内。

施工方法：（1）采用回转钻机成孔；（2）成孔后冲孔换浆，安装Φ600mm水泥砾石滤水管，井口下端4m的滤水管外包2层300g/m2的无纺布；（3）井管安装完毕后，在管井与孔壁间放入直径30-70mm的米石砂滤料；（4）成井后需及时进行洗井，并在井内放入潜水泵进行抽水。抽出的水汇集至地面上的水池后，铺设地面水管，集中泵送并排至临近既有线路两侧的排水沟。

井点管埋设后进行抽水时，井内水位开始逐渐呈下降趋势，通过一段时间后，在井点周围形成类似漏斗状的弯曲水面，即称“降水漏斗”，以后将逐渐趋于稳定状态。

4.6 土钉喷锚挂网施工

（1）冠梁顶放坡处及桩间土采用空压机或人工锤击将锚杆锚入砂石层深度1.5m，锚杆水平方向间距为1.5m，布局采用梅花形，施工采用φ20钢筋的锚杆。施工采用螺旋钻孔干的钻孔施工法；

（2）203、204墩承台处基坑，锚杆孔深为6m，孔径120mm，施工采用φ20钢筋的锚杆，锚杆水平方向间距1.5m，布局采用梅花形，施工采用风动锚杆钻机的钻孔或风钻凿岩机钻孔，钻至规定的深度后进行吹孔，吹孔采用高压风，用牛角泵向孔内灌入M15水泥砂浆并打入锚杆，孔口不满的部分采用泵补灌，再将孔口抹平。 （见图1、图2）

5 基坑监测

基坑监测内容主要为基坑周边的沉降、水平、位移及地面，其中基坑四周及坑内观测点采用埋设0.5m*0.1m*0.1m混凝土观测桩，其他观测点采用钢钉进行布置控制点。基坑内外观察采用现场观察、地表沉降采用水准仪进行观测、地下水位观测采用地下水位仪进行观测、钻孔桩位移观测仪器采用测斜仪、基坑回弹观测仪器采用分层沉降仪。

监测的主要目的是确保现场施工安全并提供准确、快速的安全信息，来面临可能出现的险情作出预测、预报，并及时将反馈信息交给决策层，进而改进施工方案和采取处理措施，以防止事故发生的现象。资料要求必须准确和迅速，为达到这个目的，现场监测仪器必须由经验丰富的专业测量人员采用高精度设备来完成。

6 结束语

本文借鉴佳木斯市政道路学府街公铁立交工程的施工经验，介绍了临近既有线深大基坑施工的方法。采用了先进的施工工艺，保障了既有线行车安全和工期的条件，基坑工程完成后，根据对完成的基坑边壁进行几何尺寸的测定，基坑边壁稳定，基坑四周和既有线均未受到影响。在掌握了影响基坑工程施工中的主要因素和在施工过程中会出现的问题后，针对这些问题进行分析、研究，从而提高临近既有线施工安全等级。对以后临近既有线施工提高安全保障，创造优良工程有一定参考价值。

参考文献：

[1]现场实际调查及测量资料[R].

[2]哈佳铁路客运专线有限公司下发的《新建哈尔滨至佳木斯铁路控制工程施工组织方案》[S].业主单位提供的由中国中铁第三勘测设计院集团有限公司设计的施工图纸及相关文件等[Z].

作者简介：闫雪（1968-），女，黑龙江齐齐哈尔人，工程师，主要从事：铁路工程项目施工技术管理。