铁路桥梁深基坑施工安全技术与管理

孙海军

（河北省铁路工程质量监督站，石家庄 050000）

1 引言

根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质〔2009〕87 号），深基坑指开挖深度达5m 及以上的工程，或是深度未超过5m，但地质条件、周围环境与地下管线复杂或影响毗邻建筑安全的基坑工程。深基坑属于临时工程，其搭建的支护结构安全储备小，风险性较大。因此，施工安全必须受到重视，工程建设一定要有科学的设计并严格按照相关规范施工。同时，加大安全管理，以最大限度防止发生风险事故，提高施工质量与安全。本文以某地铁修建工程中的铁路交叉节点施工为例，对深基坑施工安全技术与管理方法进行研究。

2 工程概况

某地铁修建工程，对地铁线上第4 个车站进行施工。该车站与另一个地铁线路的第9 站口换乘，施工为铁路交叉节点工程，主桥和引桥分别为2×85cm 预应力混凝土T 构箱梁、2×36cm 现浇预应力混凝土箱梁。工程邻近高铁高架桥，车站结构外缘净距约15m 处有高架承台桥桩，换乘通道结构外缘净距12m 处有高架承台桥桩，车站中部有排水明渠横跨。施工前，基坑邻近原建筑物均完成拆迁，对周围情况进行了全面排查，采用袖阀管注浆对2 处高架承台桥桩周边地层进行了加固，加固深度至地下约15m。

3 场地平整与布置

施工前对现场进行全面勘察，根据勘测获取的桥墩周围地质条件，对于支护技术的使用，施工设计决定采用围护桩支护、内支撑、挂网喷浆联合的方法。施工遵循跳桩原则，按照由近到远的顺序进行。通过挖高填低的方法改造原始地面使工程设计平面达到施工要求，场地平整面积要求至少是承台外轮廓外放3m。场地平整工作完成后，使用钻机压实机对场地进行压实处理，使场地承载力可以达到钻机施工的标准，以确保钻机可以正常施工而不会出现倾覆。当钻机施工安全距离超标时，需要设置2 个混凝土地锚，地锚采用C20 混凝土预制，设置的水平间距和埋设深度分别为15m 和1m，以此将钻机朝营业线反方向拉，防止倾覆。

4 基坑支护施工

本工程深基坑施工采用先支护后开挖的方法。桩端制作吊桩孔后备用，以墩台为基础尺寸，钢板维护施工范围在其上外扩1m。测量员常规放出钢板桩4 个角点，标记插打位置后，使用带有震动夹锤的挖掘机进行单桩插打，全过程注意保持稳定和平整，保证锁口完好，避免硬性损坏。确认钢板桩插入锁口后，利用自重或重锤插桩。常规合龙钢板桩，期间加强测量工作，联合使用倒链、滑车组对拉等方法促使合龙，必要时特制楔形桩合龙，注意保证合龙密实，防止地下水渗入。操作完成后，在深基坑4 角插打角桩，双内层方式支护钢板桩内壁。于钢板桩支护4 边加焊H 型钢作为围囹，支护的4 个角以H 型钢组焊件加固。同时，钢板桩支护方向内侧设螺旋钢管为内支撑，以此增强钢板桩支护的整体刚度【1】。

5 基坑土方开挖

施工前，派遣专人彻底排查基坑周边管线，明确电气线路布局及走向，做好标识，并详细制定出挖土方案和施工组织，予以支护结构、地下水位及周边环境充分的监测与保护。钢板桩支护完成后，成桩养护28d 后再开挖土方，同时，用降水设备预抽地下水，释放打桩积聚的应力，待土体固结后再挖方，以防止预先打设的桩出现水平位移。土方开挖采用中心岛式挖土法，采用分层、分区的方式，有序逐一进行，操作需与工况设计一致。挖土遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，同时，每次挖方土量宜适量，切勿一次性开挖到底【2】。如果挖方挖到超出设计标高，则必须依照标准及时铺设垫层，并重新做好压实、测量等相关处理。土方开挖过程中，加强测量，掌握荷载造成桥梁位移情况，同时全方位管理，使其满足相关规范要求，以保证施工中桥梁正常运行。另外，土方开挖完成后，应保证井点降水正常，并应尽快浇筑垫层和底板，视情况加固基层结构下部土层。

6 深基坑防排水

通过地质勘探，工点内地下水为第四孔隙潜水，赋水性受岩性控制，地下水位升降幅度0.8~2.5m，钻孔水位埋深9.4~18.6m，周围有雨水从边坡汇水，但无侵蚀河流。对此，排水防护采用M10 浆砌片石路基护面。修筑铺砌，先排出路基和桥周围的水，防止影响路基和桥周土体。在基坑底部设置集水坑，基坑开挖时，联合采用咬合桩、坑内井方式排出积水，有效降水。此外，配置1∶1.5 的水泥浆，对地基中各构件的衔接处进行勾缝，防止地下水渗入。施工完毕后，也要及时修复深基坑周围绿植，以防止流水侵蚀。

7 深基坑施工监测与管理

7.1 基坑稳定监测

对深基坑施工实施现场监测，采用精密水准仪器、铟合金水准尺、全站仪等，密切观测护桩的沉降与位移情况，采用真弦读数仪测定围护结构侧土压力。基坑开挖前，先通过观测获取护桩原始数据，之后在施工期间，每天至少1 次对护桩进行测量，并将从观测点实时获取的数据与原始数据进行比对，以此判定基坑稳定性，并根据实际情况进行合理处理【3】。

7.2 既有线路变形监测

根据施工规定与要求，预先于路基旁设沉降监测桩。施工过程中，定期于监测桩进行防护桩横向位移变形监测、线路几何尺寸变形监测等。另外，派遣专人负责现场巡视，加强观察工程周边有无滑坡、基坑壁有无裂缝、地表水排放是否正常、周围有无流沙和管涌、基坑四周堆载与动载是否规范、周边地面有无裂缝及塌陷等，发现问题后及时上报并妥善处理。

7.3 施工安全管理重点

1）深基坑施工，必须牢固树立“以人为本”的安全管理理念，认真贯彻“安全第一，预防为主”。要以企业领导层为首，建立健全安全生产责任制，并形成一套规范完善的安全管理制度，通过目标管理责任书、安全生产责任状等，落实工程建设中各部门、各级人员的安全责任，为安全施工建设提供制度保障。

2）深基坑施工前必须全面做好施工场地勘探情况，全面、准确地了解现场、周边、地表及支护结构底下一定深度环境范围内的客观情况，包括地层结构、岩土性状、地下水位、渗透系数、底下管线与埋设物位置、邻近建筑物位置、基础类型、周围地面排水、基坑附近地面堆载、车辆经过产生负荷等，为科学制定安全可行的责任施工方案提供依据和保障。

3）施工前对工人展开全面的安全生产培训与安全技术交底。深基坑施工具有一定危险性，施工前务必确保施工工人熟悉施工方案，要切合现场实际情况进行技术交底，同时，予以工人安全保障规程教育与操作技能培训，开展应急预案宣贯和演练。培训考核通过的工人方可上岗，而且上岗前必须签字确认、建卡存档，否则，必须重新接受教育和考核。

4）严格遵照JGJ 59—2011《建筑施工安全检查标准》相关规范与要求，对深基坑施工日常进行检查和管理，有效使用科学仪器做好基坑变形监测等工作。同时，建立一套相关的数据库，动态掌握支护结构位移与周围沉降情况，当周边土体变形到一定程度时，需要采取施工规范要求的相关基础措施进行处理，以确保基坑安全。

8 结语

综上，深基坑施工技术在铁路桥梁工程建设中应用广泛，并随着施工技术与材料的发展不断创新。安全施工是深基坑工程第一要务，施工前需全面做好环境勘探工作，科学制定施工方案，施工过程中要认真贯彻落实安全第一的施工理念，并严格遵照施工方案进行深基坑支护、土方开挖与防排水工作。同时，加强安全管理，使满足安全性能要求，最大限度地保障施工安全，发挥经济效益。