宿州站改建工程鄰近營業(yè)線深基坑施工關(guān)鍵技術(shù)

計 勇 中國鐵路上海局集團有限公司合肥鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部

1 新建旅客地道深基坑工程概況

宿州站改建工程位于安徽省宿州市港口路西側(cè)，新建8 m 寬旅客地道的基坑設(shè)計深度為8.5 m。本工程深基坑施工類別為鄰營B 類，基坑施工時與營業(yè)線（京滬線宿州站既有5道）中心的最小距離為5.35 m。

地道主體區(qū)域采用直徑0.8 m間距1 m鉆孔灌注樁+直徑609 mm壁厚16 mm鋼支撐支護；地道站臺出入口區(qū)域采用直徑1 m間距1.2 m鉆孔灌注樁+樁頂連系梁支護。鉆孔灌注樁樁間暴露土體采用掛網(wǎng)噴射混凝土護面。本基坑采用地表集水明排+高壓旋噴樁隔滲+坑內(nèi)設(shè)置降水井減壓疏干的方式進行地下水處理：地道支護樁背后設(shè)置高壓旋噴樁防水；基坑內(nèi)布置管井降水，在基坑開挖過程中進行抽取。

2 施工前的安全保證條件

施工前會同設(shè)備管理單位做好現(xiàn)場調(diào)查工作，重點調(diào)查排水工程對既有道路、營業(yè)線的影響，調(diào)查各類纜線的走向，對影響施工的纜線應(yīng)報請設(shè)備管理單位移除，或采取防護措施。作業(yè)人員應(yīng)培訓(xùn)合格，安全技術(shù)交底工作應(yīng)落實到位。

此外，鄰營深基坑施工，還應(yīng)按照《中國鐵路上海局集團有限公司關(guān)于加強鐵路建設(shè)項目鄰近營業(yè)線基坑開挖施工許可管理的通知》（上鐵建函〔2017〕1881 號）相關(guān)規(guī)定要求，實行基坑開挖許可證制度，對九項要素進行檢查確認后，方可施工。

3 施工流程及關(guān)鍵技術(shù)

本基坑位于宿州站既有5道東側(cè)，四周支護一致，因此考慮按長方向即基坑南北兩側(cè)由西向東同時進行支護樁施工，基坑開挖由西向東開挖，鋼支撐及樁間土護面（80 厚C20 混凝土護面）隨土方開挖情況進行施工，嚴格按照“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴禁超挖”進行基坑施工，主要施工流程為：隔離防護→場地平整，測量定位→支護樁、止水帷幕施工→基坑開挖（第一層土方開挖至冠梁底）→冠梁及鋼支撐施工→剩余土方分層開挖，同時進行支護樁樁間土混凝土護面施工。

3.1 隔離防護

鄰近營業(yè)線施工前首先對現(xiàn)場實施硬隔離防護，以“傾倒不侵限”為原則。施工中安排專人24 h 對施工機具、材料、安全隔離設(shè)施進行巡查，避免機具、材料被盜及侵入鐵路限界。

鋼網(wǎng)片采用搭設(shè)鋼管排架并利用小型混凝土基礎(chǔ)進行穩(wěn)固。混凝土基礎(chǔ)施工采用人工挖孔，尺寸為0.3 m×0.3 m×0.6 m（長×寬×深），再人工安裝Φ48.3×3.6 鋼管立柱，并及時采用C20 混凝土澆筑固定。鋼管立柱長2 m 埋深0.5 m 間距1.5 m，橫桿間距0.5 m，離地面10 cm 處設(shè)掃地桿，外掛1.5 m×3m 鐵絲網(wǎng)，其內(nèi)側(cè)邊緣與鐵路中心線的最小距離不小于3.5 m。如圖1 所示設(shè)置拉線，以防隔離防護設(shè)施往營業(yè)線方向傾倒。

圖1 鄰營施工隔離防護示意圖

3.2 基坑支護樁

本工程地道主體區(qū)域深基坑支護樁采用Φ800@1000 鉆孔灌注樁，選用HG200 反循環(huán)鉆機施工；地道站臺出入口兩側(cè)設(shè)置了Φ1000@1200 鉆孔灌注樁，選用SR150 旋挖鉆機施工，工藝流程如圖2所示。

圖2 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

鄰近營業(yè)線深基坑支護樁施工，應(yīng)優(yōu)先施工靠近營業(yè)線側(cè)支護樁，采用隔三跳打的方式施工。施工過程中采用纜風(fēng)繩防止鉆機傾覆，確保營業(yè)線行車安全。

3.3 基坑止水帷幕

本基坑采用高壓旋噴樁作止水帷幕。鄰近營業(yè)線施工高壓旋噴樁的安全風(fēng)險大，易造成營業(yè)線的路基失穩(wěn)，影響行車安全。根據(jù)施工現(xiàn)場地質(zhì)條件，選用正確的高壓旋噴樁施工工藝，是確保營業(yè)線行車安全的重難點，也是保證基坑施工安全的關(guān)鍵。

本工程地道主體區(qū)域深基坑止水帷幕采用Φ600@1000高壓旋噴樁（在支護樁間止水），樁長為13 m；在基坑封端處采用一排Φ600@400 高壓旋噴樁防水隔滲，樁長為7 m～13 m；地基處理旋噴樁直徑0.6 m，樁長為5 m。施工前進行現(xiàn)場工藝試驗，確定注漿壓力等參數(shù)，并在施工過程中嚴格把控注漿壓力。施工工藝流程如圖3所示。

圖3 高壓旋噴樁施工工藝流程圖

按照《中國鐵路上海局集團有限公司營業(yè)線施工工務(wù)安全監(jiān)督管理辦法》（上鐵工〔2020〕345號）要求，靠近營業(yè)線的高壓旋噴樁應(yīng)先施工，然后由近及遠逐排跳樁施工，施工過程中任意兩臺樁機沿營業(yè)線方向應(yīng)保持30 m以上距離。

3.4 基坑降排水

施工前應(yīng)進行試降水，以檢驗止水帷幕的止水效果。提前三周開始進行基坑降排水，將坑內(nèi)水位降至坑底以下0.5 m，經(jīng)檢測并確認基坑內(nèi)外水位已滿足設(shè)計要求后，方可進行基坑開挖。

本工程基坑采用管井排水，坑底設(shè)置管井，坑內(nèi)布置明排水溝且每隔12 m～15 m 設(shè)置集水坑，坡頂設(shè)置截面尺寸30 cm×30 cm的排水溝，將水抽排至基坑頂面排水溝。管井施工采用反循環(huán)鉆機成孔。鉆孔外徑0.6 m，井管口徑273 mm；從地面起算井深約22 m。嚴格按規(guī)范要求設(shè)置反濾層，沉砂管管底口用鋼板封死。

降水期間要隨時注意抽出的地下水是否渾濁，監(jiān)測含砂量，防止抽水帶走土層細顆粒?；娱_挖和降水階段應(yīng)加強對降水水位和基坑周圍建筑物的監(jiān)測，觀測水位與原水位差超過1 m時，立即停止降水作業(yè)，有必要時采取回灌措施。

3.5 基坑開挖及網(wǎng)噴護面

本工程基坑鄰近的營業(yè)線（京滬線）為南北走向，基坑位于營業(yè)線東側(cè)。在基坑南北兩側(cè)各安排一臺伸縮臂抓斗挖機，由西向東同時進行開挖。基坑開挖過程中遵循“分層分段、對稱均衡”的原則。每層開挖深度不得超過2.5 m。開挖過程中加強對基坑降排水設(shè)施的防護。機械開挖時應(yīng)嚴格控制每層土方開挖深度，人工開挖基坑底面以上20 cm～30 cm厚的土層，以避免超挖。

支護樁樁間土護面遵循“掛網(wǎng)噴射混凝土及時緊跟”的原則組織施工，護面采用8cm 厚C20 噴射混凝土（內(nèi)掛Φ8@200×200 鋼筋網(wǎng)）。坡面按間距1.5 m 梅花形設(shè)置插筋，鋼筋網(wǎng)片與插筋點焊固定。間距1.5 m 梅花形布置泄水管，并應(yīng)經(jīng)常檢查其有無堵塞，以確保泄水暢通。

根據(jù)基坑流水作業(yè)要求，土方開挖和網(wǎng)噴護面施工須協(xié)調(diào)一致，緊密配合，以確?；影踩€(wěn)定，及時設(shè)置臨邊防護設(shè)施。

3.6 基坑監(jiān)測

本基坑按照安全等級為“一級”進行測點布設(shè)，確定監(jiān)測頻率及報警值，并制定達到預(yù)警值時的應(yīng)急響應(yīng)措施。在施工過程中通過監(jiān)測反饋信息及時調(diào)整開挖程序，并做好應(yīng)急準(zhǔn)備，確保搶險設(shè)備齊全有效。

施工階段每次監(jiān)測后必須對監(jiān)測點進行覆蓋保護，并安排專人看護，確保水準(zhǔn)基點及監(jiān)測點狀態(tài)良好、不被破壞。通過研判監(jiān)測數(shù)據(jù)，以確定是否需要對施工參數(shù)加以修正。同時還要做好營業(yè)線軌道、路基監(jiān)測工作，監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)與相關(guān)設(shè)備管理單位實時共享，建立健全預(yù)警響應(yīng)機制。

4 施工質(zhì)量控制要點

4.1 鉆孔灌注樁

（1）灌注樁樁底沉渣厚度不得超過0.1 m，樁頂泛漿高度控制在0.5 m 以上。灌注樁樁頂混凝土強度（鑿去浮漿后）應(yīng)滿足要求。水下澆筑的混凝土，應(yīng)比樁身混凝土至少提高一個強度等級進行配制。

（2）在冠梁澆筑前，應(yīng)采用低應(yīng)變動測法檢測樁身完整性，當(dāng)其判定為III類或IV類樁時，應(yīng)通過鉆芯法檢驗并擴大檢測數(shù)量，進一步研判后采取相應(yīng)補救措施。

4.2 高壓旋噴樁

（1）施工前通過工藝試驗確定施工參數(shù)。施工中，分段提升注漿的搭接區(qū)段應(yīng)控制在0.1 m 以上長度；控制好注漿壓力，由下而上均勻噴射，停噴位置控制在止水帷幕頂面設(shè)計標(biāo)高1 m以上。

（2）如出現(xiàn)大量冒漿、注漿壓力驟升或驟降等情況，應(yīng)立即停止施工，及時檢查并采取措施排除異常，以免出現(xiàn)斷樁。

（3）基坑開挖前，應(yīng)采用鉆芯法檢測高壓旋噴樁是否均勻、連續(xù)，抗壓強度是否滿足要求，檢測點的數(shù)量應(yīng)不少于施工孔數(shù)的2%且不少于6個點。在基坑開挖過程中，隨機選點檢測水泥土固結(jié)體狀況，對漏水等異常位置要重點檢測。

5 結(jié)束語

采取一系列技術(shù)保障措施后，宿州站改建工程鄰近營業(yè)線深基坑施工安全質(zhì)量總體上處于受控狀態(tài)。施工過程中加強了對鐵路線路的隔離防護和變形監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果顯示：本工程所用技術(shù)效果顯著，深基坑施工對鐵路路基沉降及軌道位移的影響控制在限值范圍內(nèi)，確保了京滬線行車安全。

本工程實踐經(jīng)驗，可為類似的鄰近營業(yè)線深基坑施工提供一定的參考價值。