層狀軟巖地區緊鄰高鐵及地鐵樁基施工技術

張 辛

（中鐵十四局集團第一工程發展有限公司，山東 日照 276826）

0 引言

隨著我國城鎮化進程不斷推進，城市市政交通運輸網日益密集，各類橋梁建造環境日趨復雜多變。城市不斷發展擴建，在市政工程中，鄰近既有線施工現象日益增多，為確保既有線的正常運行，在特定工程環境中需采取特殊施工工藝。青島新機場連接線項目在跨越青島地鐵8號線及濟青高鐵處施工橋梁樁基時，針對鄰近既有線樁基施工，提出具有針對性的施工技術。

1 工程概況

青島新機場高速與新機場進場路連接線工程是山東省目前建成及在建的最大互通立交工程，項目北至在建膠東國際機場南側，南至機場高速收費廣場，主要包括主線高架橋2座，匝道橋13座。其中進場路高架（南北主線）長946m，南快速高架（東西主線）長1 283m。項目為設計施工總承包模式。

南快速高架35～37號墩采用預制梁架設方式上跨濟青高鐵及青島地鐵8號線，跨度36.5m，橋面寬25.5m。南快速高架與高鐵及地鐵8號線淺埋段相交，高鐵與地鐵凈距僅為14.37m。項目進場時，濟青高鐵主體結構已完工，具備運營條件，地鐵8號線完成基坑支護施工。

2 設計及施工方案

2.1 工程地質

經XY-150型鉆機全斷面取芯勘探，該處主要為泥巖、泥質砂巖及砂巖等地質軟巖，且呈層狀分布，測區未發現明顯地下水。

2.2 設計方案

將南快速高架上跨高鐵及地鐵段承臺調至基本與高鐵和地鐵基礎同高，以最大限度減少對地鐵和高鐵的影響，如圖1所示。該位置經設計優化微調，使高鐵與地鐵中間的橋墩（36號）基本位于兩隧道的中心處，設計均為雙排4根摩擦樁。其中，35號墩設計樁長41m，樁基與地鐵側墻凈距9.08m；36號墩設計樁長41m，樁基外側至地鐵側墻凈距5.52m，距高鐵隧洞側墻凈距3.60m；37號墩設計樁長32m，樁基與高鐵隧道側墻凈距為13.24m。為降低樁側摩擦阻力對高鐵及地鐵的擾動，36號墩4根樁基自樁頂以下9m采用永久鋼護筒對樁身進行圍蔽。

圖1 南快速高架上跨濟青高鐵、地鐵8號線布跨

該段橋梁樁基施工在地鐵8號線底板澆筑混凝土前進行，靠近濟青高鐵一側采用鋼板樁防護。施工完成后，將靠近地鐵8號線一側采用1∶0.5放坡，間距1.5m梅花形布置錨桿，再采用噴100mm厚C20混凝土的防護方式，滿足后期地鐵8號線施工要求。

2.3 施工方案

因濟青高鐵已完成隧洞主體結構施工，且其上部未經處理無法承載鉆機自重，無法從近高鐵側進行樁基施工。地鐵8號線基坑開挖已完成，欲進行樁基施工，則需對其既有基坑進行回填，從而為鉆機制作施工平臺，樁基施工順序為36號→35號→37號。根據層狀軟巖地質特點，結合項目實際情況，經綜合比選，采用SR360R旋挖鉆機進行鉆孔施工。鋼筋籠分節段機械連接，采用汽車式起重機吊裝，采用混凝土攪拌運輸車運送、灌注混凝土。

3 施工控制要點

3.1 鉆機平臺回填

近高鐵側為原狀風化土，為保證新舊土體有效結合，采用小型挖掘機對外部風化土進行挖除，回填土在靠近高鐵側10m范圍內按照臺背回填工藝要求進行施工，樁位處填土高度較原狀土標高高出約5cm，作為機械設備施工荷載的沉降預留值。

3.2 鋼護筒選擇

鋼護筒采用壁厚啄＝12mm的鋼板，在廠家用機械集中卷制，焊縫全部為雙面坡口，鋼護筒長9m，內徑D′＝D＋200mm=2 000mm（D為設計樁徑1 800mm）。

3.3 鋼護筒安裝

因樁位與高鐵及地鐵凈距較小，鋼護筒如采用傳統的振動打入方式將會對已施工完成的高鐵隧洞產生較大擾動，同時，綜合考慮層狀軟巖自身摩阻系數較大、鋼護筒直徑較大、入土難度較高等因素，采用焊接增大鉆徑的旋挖鉆機鉆進至鋼護筒底標高（深度約9m）后吊裝鋼護筒的方式進行安裝。

3.4 鉆機鉆進

在泥巖地層中，轉速控制在15rad/min，在泥質砂巖、砂巖地層中，轉速降低至10rad/min。鉆進過程中，實時對孔口鉆渣情況進行監測，根據巖層情況及時調整。當鉆進深度距設計深度剩約1m時，降低轉速，防止超鉆過多，控制超鉆量在10cm以內。

4 結語

本工程為新建橋梁下部存在既有高鐵、在建地鐵等淺埋結構物的工況，通過優化設計樁位、增設樁身抗擾裝置、回填鉆機平臺、監測鉆孔渣樣、嚴控鉆機轉速等工作環節，較好地完成小凈距高鐵、地鐵并行淺埋段上跨橋梁樁基施工。經全程監測，施工中未發生塌孔侵限、地面塌陷、擾動超限等問題，工藝簡單、可行，其施工經驗可為類似工況工程提供參考。