层状软岩地区紧邻高铁及地铁桩基施工技术

张 辛

（中铁十四局集团第一工程发展有限公司，山东 日照 276826）

0 引言

随着我国城镇化进程不断推进，城市市政交通运输网日益密集，各类桥梁建造环境日趋复杂多变。城市不断发展扩建，在市政工程中，邻近既有线施工现象日益增多，为确保既有线的正常运行，在特定工程环境中需采取特殊施工工艺。青岛新机场连接线项目在跨越青岛地铁8号线及济青高铁处施工桥梁桩基时，针对邻近既有线桩基施工，提出具有针对性的施工技术。

1 工程概况

青岛新机场高速与新机场进场路连接线工程是山东省目前建成及在建的最大互通立交工程，项目北至在建胶东国际机场南侧，南至机场高速收费广场，主要包括主线高架桥2座，匝道桥13座。其中进场路高架（南北主线）长946m，南快速高架（东西主线）长1 283m。项目为设计施工总承包模式。

南快速高架35～37号墩采用预制梁架设方式上跨济青高铁及青岛地铁8号线，跨度36.5m，桥面宽25.5m。南快速高架与高铁及地铁8号线浅埋段相交，高铁与地铁净距仅为14.37m。项目进场时，济青高铁主体结构已完工，具备运营条件，地铁8号线完成基坑支护施工。

2 设计及施工方案

2.1 工程地质

经XY-150型钻机全断面取芯勘探，该处主要为泥岩、泥质砂岩及砂岩等地质软岩，且呈层状分布，测区未发现明显地下水。

2.2 设计方案

将南快速高架上跨高铁及地铁段承台调至基本与高铁和地铁基础同高，以最大限度减少对地铁和高铁的影响，如图1所示。该位置经设计优化微调，使高铁与地铁中间的桥墩（36号）基本位于两隧道的中心处，设计均为双排4根摩擦桩。其中，35号墩设计桩长41m，桩基与地铁侧墙净距9.08m；36号墩设计桩长41m，桩基外侧至地铁侧墙净距5.52m，距高铁隧洞侧墙净距3.60m；37号墩设计桩长32m，桩基与高铁隧道侧墙净距为13.24m。为降低桩侧摩擦阻力对高铁及地铁的扰动，36号墩4根桩基自桩顶以下9m采用永久钢护筒对桩身进行围蔽。

图1 南快速高架上跨济青高铁、地铁8号线布跨

该段桥梁桩基施工在地铁8号线底板浇筑混凝土前进行，靠近济青高铁一侧采用钢板桩防护。施工完成后，将靠近地铁8号线一侧采用1∶0.5放坡，间距1.5m梅花形布置锚杆，再采用喷100mm厚C20混凝土的防护方式，满足后期地铁8号线施工要求。

2.3 施工方案

因济青高铁已完成隧洞主体结构施工，且其上部未经处理无法承载钻机自重，无法从近高铁侧进行桩基施工。地铁8号线基坑开挖已完成，欲进行桩基施工，则需对其既有基坑进行回填，从而为钻机制作施工平台，桩基施工顺序为36号→35号→37号。根据层状软岩地质特点，结合项目实际情况，经综合比选，采用SR360R旋挖钻机进行钻孔施工。钢筋笼分节段机械连接，采用汽车式起重机吊装，采用混凝土搅拌运输车运送、灌注混凝土。

3 施工控制要点

3.1 钻机平台回填

近高铁侧为原状风化土，为保证新旧土体有效结合，采用小型挖掘机对外部风化土进行挖除，回填土在靠近高铁侧10m范围内按照台背回填工艺要求进行施工，桩位处填土高度较原状土标高高出约5cm，作为机械设备施工荷载的沉降预留值。

3.2 钢护筒选择

钢护筒采用壁厚啄＝12mm的钢板，在厂家用机械集中卷制，焊缝全部为双面坡口，钢护筒长9m，内径D′＝D＋200mm=2 000mm（D为设计桩径1 800mm）。

3.3 钢护筒安装

因桩位与高铁及地铁净距较小，钢护筒如采用传统的振动打入方式将会对已施工完成的高铁隧洞产生较大扰动，同时，综合考虑层状软岩自身摩阻系数较大、钢护筒直径较大、入土难度较高等因素，采用焊接增大钻径的旋挖钻机钻进至钢护筒底标高（深度约9m）后吊装钢护筒的方式进行安装。

3.4 钻机钻进

在泥岩地层中，转速控制在15rad/min，在泥质砂岩、砂岩地层中，转速降低至10rad/min。钻进过程中，实时对孔口钻渣情况进行监测，根据岩层情况及时调整。当钻进深度距设计深度剩约1m时，降低转速，防止超钻过多，控制超钻量在10cm以内。

4 结语

本工程为新建桥梁下部存在既有高铁、在建地铁等浅埋结构物的工况，通过优化设计桩位、增设桩身抗扰装置、回填钻机平台、监测钻孔渣样、严控钻机转速等工作环节，较好地完成小净距高铁、地铁并行浅埋段上跨桥梁桩基施工。经全程监测，施工中未发生塌孔侵限、地面塌陷、扰动超限等问题，工艺简单、可行，其施工经验可为类似工况工程提供参考。