宿州站改建工程邻近营业线深基坑施工关键技术

计 勇 中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部

1 新建旅客地道深基坑工程概况

宿州站改建工程位于安徽省宿州市港口路西侧，新建8 m 宽旅客地道的基坑设计深度为8.5 m。本工程深基坑施工类别为邻营B 类，基坑施工时与营业线（京沪线宿州站既有5道）中心的最小距离为5.35 m。

地道主体区域采用直径0.8 m间距1 m钻孔灌注桩+直径609 mm壁厚16 mm钢支撑支护；地道站台出入口区域采用直径1 m间距1.2 m钻孔灌注桩+桩顶连系梁支护。钻孔灌注桩桩间暴露土体采用挂网喷射混凝土护面。本基坑采用地表集水明排+高压旋喷桩隔渗+坑内设置降水井减压疏干的方式进行地下水处理：地道支护桩背后设置高压旋喷桩防水；基坑内布置管井降水，在基坑开挖过程中进行抽取。

2 施工前的安全保证条件

施工前会同设备管理单位做好现场调查工作，重点调查排水工程对既有道路、营业线的影响，调查各类缆线的走向，对影响施工的缆线应报请设备管理单位移除，或采取防护措施。作业人员应培训合格，安全技术交底工作应落实到位。

此外，邻营深基坑施工，还应按照《中国铁路上海局集团有限公司关于加强铁路建设项目邻近营业线基坑开挖施工许可管理的通知》（上铁建函〔2017〕1881 号）相关规定要求，实行基坑开挖许可证制度，对九项要素进行检查确认后，方可施工。

3 施工流程及关键技术

本基坑位于宿州站既有5道东侧，四周支护一致，因此考虑按长方向即基坑南北两侧由西向东同时进行支护桩施工，基坑开挖由西向东开挖，钢支撑及桩间土护面（80 厚C20 混凝土护面）随土方开挖情况进行施工，严格按照“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”进行基坑施工，主要施工流程为：隔离防护→场地平整，测量定位→支护桩、止水帷幕施工→基坑开挖（第一层土方开挖至冠梁底）→冠梁及钢支撑施工→剩余土方分层开挖，同时进行支护桩桩间土混凝土护面施工。

3.1 隔离防护

邻近营业线施工前首先对现场实施硬隔离防护，以“倾倒不侵限”为原则。施工中安排专人24 h 对施工机具、材料、安全隔离设施进行巡查，避免机具、材料被盗及侵入铁路限界。

钢网片采用搭设钢管排架并利用小型混凝土基础进行稳固。混凝土基础施工采用人工挖孔，尺寸为0.3 m×0.3 m×0.6 m（长×宽×深），再人工安装Φ48.3×3.6 钢管立柱，并及时采用C20 混凝土浇筑固定。钢管立柱长2 m 埋深0.5 m 间距1.5 m，横杆间距0.5 m，离地面10 cm 处设扫地杆，外挂1.5 m×3m 铁丝网，其内侧边缘与铁路中心线的最小距离不小于3.5 m。如图1 所示设置拉线，以防隔离防护设施往营业线方向倾倒。

图1 邻营施工隔离防护示意图

3.2 基坑支护桩

本工程地道主体区域深基坑支护桩采用Φ800@1000 钻孔灌注桩，选用HG200 反循环钻机施工；地道站台出入口两侧设置了Φ1000@1200 钻孔灌注桩，选用SR150 旋挖钻机施工，工艺流程如图2所示。

图2 钻孔灌注桩施工工艺流程图

邻近营业线深基坑支护桩施工，应优先施工靠近营业线侧支护桩，采用隔三跳打的方式施工。施工过程中采用缆风绳防止钻机倾覆，确保营业线行车安全。

3.3 基坑止水帷幕

本基坑采用高压旋喷桩作止水帷幕。邻近营业线施工高压旋喷桩的安全风险大，易造成营业线的路基失稳，影响行车安全。根据施工现场地质条件，选用正确的高压旋喷桩施工工艺，是确保营业线行车安全的重难点，也是保证基坑施工安全的关键。

本工程地道主体区域深基坑止水帷幕采用Φ600@1000高压旋喷桩（在支护桩间止水），桩长为13 m；在基坑封端处采用一排Φ600@400 高压旋喷桩防水隔渗，桩长为7 m～13 m；地基处理旋喷桩直径0.6 m，桩长为5 m。施工前进行现场工艺试验，确定注浆压力等参数，并在施工过程中严格把控注浆压力。施工工艺流程如图3所示。

图3 高压旋喷桩施工工艺流程图

按照《中国铁路上海局集团有限公司营业线施工工务安全监督管理办法》（上铁工〔2020〕345号）要求，靠近营业线的高压旋喷桩应先施工，然后由近及远逐排跳桩施工，施工过程中任意两台桩机沿营业线方向应保持30 m以上距离。

3.4 基坑降排水

施工前应进行试降水，以检验止水帷幕的止水效果。提前三周开始进行基坑降排水，将坑内水位降至坑底以下0.5 m，经检测并确认基坑内外水位已满足设计要求后，方可进行基坑开挖。

本工程基坑采用管井排水，坑底设置管井，坑内布置明排水沟且每隔12 m～15 m 设置集水坑，坡顶设置截面尺寸30 cm×30 cm的排水沟，将水抽排至基坑顶面排水沟。管井施工采用反循环钻机成孔。钻孔外径0.6 m，井管口径273 mm；从地面起算井深约22 m。严格按规范要求设置反滤层，沉砂管管底口用钢板封死。

降水期间要随时注意抽出的地下水是否浑浊，监测含砂量，防止抽水带走土层细颗粒。基坑开挖和降水阶段应加强对降水水位和基坑周围建筑物的监测，观测水位与原水位差超过1 m时，立即停止降水作业，有必要时采取回灌措施。

3.5 基坑开挖及网喷护面

本工程基坑邻近的营业线（京沪线）为南北走向，基坑位于营业线东侧。在基坑南北两侧各安排一台伸缩臂抓斗挖机，由西向东同时进行开挖。基坑开挖过程中遵循“分层分段、对称均衡”的原则。每层开挖深度不得超过2.5 m。开挖过程中加强对基坑降排水设施的防护。机械开挖时应严格控制每层土方开挖深度，人工开挖基坑底面以上20 cm～30 cm厚的土层，以避免超挖。

支护桩桩间土护面遵循“挂网喷射混凝土及时紧跟”的原则组织施工，护面采用8cm 厚C20 喷射混凝土（内挂Φ8@200×200 钢筋网）。坡面按间距1.5 m 梅花形设置插筋，钢筋网片与插筋点焊固定。间距1.5 m 梅花形布置泄水管，并应经常检查其有无堵塞，以确保泄水畅通。

根据基坑流水作业要求，土方开挖和网喷护面施工须协调一致，紧密配合，以确保基坑安全稳定，及时设置临边防护设施。

3.6 基坑监测

本基坑按照安全等级为“一级”进行测点布设，确定监测频率及报警值，并制定达到预警值时的应急响应措施。在施工过程中通过监测反馈信息及时调整开挖程序，并做好应急准备，确保抢险设备齐全有效。

施工阶段每次监测后必须对监测点进行覆盖保护，并安排专人看护，确保水准基点及监测点状态良好、不被破坏。通过研判监测数据，以确定是否需要对施工参数加以修正。同时还要做好营业线轨道、路基监测工作，监测数据应与相关设备管理单位实时共享，建立健全预警响应机制。

4 施工质量控制要点

4.1 钻孔灌注桩

（1）灌注桩桩底沉渣厚度不得超过0.1 m，桩顶泛浆高度控制在0.5 m 以上。灌注桩桩顶混凝土强度（凿去浮浆后）应满足要求。水下浇筑的混凝土，应比桩身混凝土至少提高一个强度等级进行配制。

（2）在冠梁浇筑前，应采用低应变动测法检测桩身完整性，当其判定为III类或IV类桩时，应通过钻芯法检验并扩大检测数量，进一步研判后采取相应补救措施。

4.2 高压旋喷桩

（1）施工前通过工艺试验确定施工参数。施工中，分段提升注浆的搭接区段应控制在0.1 m 以上长度；控制好注浆压力，由下而上均匀喷射，停喷位置控制在止水帷幕顶面设计标高1 m以上。

（2）如出现大量冒浆、注浆压力骤升或骤降等情况，应立即停止施工，及时检查并采取措施排除异常，以免出现断桩。

（3）基坑开挖前，应采用钻芯法检测高压旋喷桩是否均匀、连续，抗压强度是否满足要求，检测点的数量应不少于施工孔数的2%且不少于6个点。在基坑开挖过程中，随机选点检测水泥土固结体状况，对漏水等异常位置要重点检测。

5 结束语

采取一系列技术保障措施后，宿州站改建工程邻近营业线深基坑施工安全质量总体上处于受控状态。施工过程中加强了对铁路线路的隔离防护和变形监测，监测结果显示：本工程所用技术效果显著，深基坑施工对铁路路基沉降及轨道位移的影响控制在限值范围内，确保了京沪线行车安全。

本工程实践经验，可为类似的邻近营业线深基坑施工提供一定的参考价值。