導(dǎo)語：鐵路橋梁深基坑安全技術(shù)與管理一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：安康城區(qū)長春路鐵路交叉節(jié)點(diǎn)工程36+85+36連續(xù)梁，采用先平行于既有鐵路襄渝鐵路滿支架現(xiàn)澆85m連續(xù)梁，再雙幅同步轉(zhuǎn)體的施工方法，其中主墩Z1承臺基坑圍護(hù)樁樁邊距離既有鐵路中心線最近為9m，距離鐵路隔離網(wǎng)最近為2.5m，為確保既有鐵路結(jié)構(gòu)和運(yùn)營安全，采取了圍護(hù)樁支護(hù)、掛網(wǎng)噴漿、內(nèi)支撐等支護(hù)技術(shù)，對支護(hù)結(jié)構(gòu)和既有鐵路路基進(jìn)行了監(jiān)控量測、防排水和一系列安全管理措施，確保橋梁施工和既有鐵路的安全。

關(guān)鍵詞：深基坑；緊鄰既有鐵路；支護(hù)技術(shù)；安全管理

1工程概況

安康城區(qū)長春路鐵路交叉節(jié)點(diǎn)工程是安康市長春片區(qū)棚戶區(qū)改造開發(fā)建設(shè)PPP項(xiàng)目關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制性工程，位于陜西省安康市高新區(qū)，新建道路長春路道路里程K3+200與既有鐵路襄渝鐵路線鐵路里程K315+900附近相交叉，主橋采用2*85預(yù)應(yīng)力砼T構(gòu)箱梁，雙幅同步轉(zhuǎn)體后與引橋相接，引橋?yàn)?*36m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼箱梁，滿堂支架施工。深基坑施工過程中主要的風(fēng)險(xiǎn)一是基坑開挖施工可能導(dǎo)致襄渝鐵路路基邊坡失穩(wěn)或不均勻沉降，影響鐵路結(jié)構(gòu)安全；二是圍護(hù)樁施工過程中旋挖鉆機(jī)、吊機(jī)等大型設(shè)備傾覆，導(dǎo)致鐵路電網(wǎng)和設(shè)備事故，影響鐵路線的運(yùn)營安全；三是周邊塑料薄膜、刀旗、燈光信號等侵入限界或人員違規(guī)進(jìn)入鐵路限界，逼停列車，影響鐵路運(yùn)營安全等。Z1墩和Y3墩為跨線主墩，承臺設(shè)計(jì)為八邊形，深基坑平面尺寸均為28.25*25.25m，Z1墩基坑深度為11m，Y3墩基坑深度為5m，距離襄渝鐵路最近的是Z1墩承臺基坑，其圍護(hù)樁樁邊距離襄渝鐵路中心線最近為9m，距鐵路隔離網(wǎng)最近僅為2.5m，基坑與襄渝鐵路的位置關(guān)系如圖1。

2圍護(hù)樁施工

根據(jù)現(xiàn)場勘測，結(jié)合橋墩位置的地質(zhì)條件，確定采用圍護(hù)樁支護(hù)、掛網(wǎng)噴漿、加內(nèi)支撐等支護(hù)技術(shù)，圍護(hù)樁沿主墩基坑四周矩形布設(shè)，圍護(hù)樁采用準(zhǔn)1.25m鉆孔樁進(jìn)行施工，樁間距1.5m，樁長17.5m，Z1、Y3墩圍護(hù)樁各68根，共計(jì)136根，圍護(hù)樁施工順序應(yīng)該按照與營業(yè)線的距離由近到遠(yuǎn)，同時(shí)跳樁施工的原則進(jìn)行。2.1場地平整壓實(shí)。承臺場地平整按照承臺外輪廓外放3m進(jìn)行，對平整后鉆機(jī)場地進(jìn)行壓實(shí)，保證承載力滿足鉆機(jī)施工要求，防止鉆機(jī)傾覆。當(dāng)鉆機(jī)高度大于施工點(diǎn)與鐵路線之間的安全距離時(shí)，應(yīng)設(shè)置纜風(fēng)繩及地錨，每臺鉆機(jī)設(shè)置2個(gè)尺寸為1m*1m*1m的混凝土地錨，地錨水平間距15m，埋設(shè)深度1m，采用C20混凝土預(yù)制，將鉆機(jī)朝營業(yè)線方向反拉，確保鉆機(jī)不向營業(yè)線方向傾覆。地錨、纜風(fēng)繩設(shè)置在背向營業(yè)線方向，每臺鉆機(jī)設(shè)置兩個(gè)地錨，三角形布置，纜風(fēng)繩采用準(zhǔn)16mm的鋼絲繩，一端系于鉆機(jī)約2/3高度處，另一端系于地錨，纜風(fēng)繩與地面夾角為45°，每端安裝U型卡數(shù)量不少于3個(gè)，規(guī)范設(shè)置并緊固，保證一機(jī)一防護(hù)。2.2旋挖鉆防傾覆纜風(fēng)繩受力驗(yàn)算。采用三一280型旋挖鉆成孔，鉆桿重量為16t，高度為18m，設(shè)置兩道纜風(fēng)繩以防止鉆桿傾覆。①纜風(fēng)繩拉力計(jì)算：T=（kp+Q）c/（asinα），T=（2×5+160）×1/（17×sin45°）=14.1kNK-動載系數(shù)，取2，p-動載重量，取5kN（500kg），Q-鉆桿自重，取160kN（16t），C-傾斜距，取1m（傾斜度5°），a-鉆桿連接點(diǎn)到錨碇的直線距離，取17m（鉆桿高18m，連接位置位于距地面高12m處），α-纜風(fēng)繩與地面水平線的夾角，取45°。纜風(fēng)繩選擇：F=（TK1）/δ=（14.1×3.5）/0.85=58kN，T—纜風(fēng)繩張力，14.1kN，K1-安全系數(shù)，取3.5，δ-不均勻系數(shù)，取0.85，F(xiàn)-鋼絲繩張力，查規(guī)范用表選用鋼絲繩極限抗拉強(qiáng)度為1400N/mm2，6×19直徑16mm鋼絲繩[F]=61.3kN>58kN滿足條件。②錨碇計(jì)算：K2T1≤G+g+f，K2—安全系數(shù)，取2，T1—錨碇受拉力T后的垂直分力，T1=T×sin45°=10kN，T-纜風(fēng)繩拉力，14.1kN，α-纜風(fēng)繩與地面的夾角，取45°，G-錨碇重力，g-土重力，f-土摩擦力，土的重力g=Hblγ=1×0.8×0.8×17=10.88kN，H-錨碇埋深，取1m，b-錨碇寬度，取0.8m，l-錨碇長度，取0.8m，γ-土的重度，取17kN/m3，土的摩擦力f=μT2=0.5×10=5kN，μ-摩擦系數(shù)，取0.5m，T2-錨碇受拉力T后的水平分力，T2=T×cos45°=10kN，錨碇重力G≥K2T1-g-f=2×10-10.88-5=4.12kN，選用混凝土塊做錨碇，混凝土重度λ取22KN/m3，混凝土塊方量A=G/λ=4.12/22=0.19m3，錨碇厚度h=A/bl=0.19/（0.8×0.8）=0.3m，因此選用1m*1m*1m的混凝土錨碇可滿足受力要求。③結(jié)論：采用6×19直徑16mm鋼絲繩，連接于鉆桿距地面12m處，纜風(fēng)繩與地面夾角45°通過U-7型U型卡與地錨連接；混凝土錨碇尺寸為1m*1m*1m，纜風(fēng)繩與混凝土錨碇通過預(yù)埋于混凝土錨碇上的2根長0.3m的“L”型螺栓連接，錨碇埋于地面深度不小于1m，滿足旋挖鉆機(jī)抗傾覆驗(yàn)算要求。

3基坑開挖

①基坑施工前，應(yīng)當(dāng)做好基坑周邊的管線調(diào)查，明確既有鐵路線的電氣線路走向和現(xiàn)場施工臨時(shí)用電的布置，做好交底和標(biāo)識。②為加強(qiáng)圍樁的整體性需要設(shè)置頂部冠梁將排樁連為一體，在樁頂設(shè)置一圈1.25m*1m的冠梁，同時(shí)有利于防止外部地表水倒灌進(jìn)入基坑。③防護(hù)樁間采用10cm厚C25噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)，兩樁之間掛設(shè)ф10鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為10cm*10cm。④圍護(hù)樁成樁養(yǎng)護(hù)28天后再進(jìn)行基坑開挖，坑內(nèi)土方開挖應(yīng)分層分區(qū)進(jìn)行，嚴(yán)禁一次性開挖到底或超挖，挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)及時(shí)鋪設(shè)墊層。⑤開挖過程中應(yīng)及時(shí)設(shè)置支撐桿件，支撐桿件采用覬609*16mm，對撐應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場開挖情況及時(shí)設(shè)置鋼格構(gòu)柱。⑥基坑頂周圍嚴(yán)禁堆載和車輛近距離行駛，棄方及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)。

4基坑防排水措施

①地質(zhì)條件：Z1、Y3墩自上而下分別為素填土、粘土、粉質(zhì)粘土、卵石、中砂、卵石、粉質(zhì)粘土、卵石，工點(diǎn)內(nèi)地下水主要為第四系孔隙潛水，受區(qū)域地質(zhì)、地形及地貌等條件的控制，賦水性受巖性控制?？紫稘撍饕x存于第四系上更新統(tǒng)砂類土、碎石類土中。地下水主要受大氣降水和地表流水補(bǔ)給，埋深變化同時(shí)受地形起伏、大氣降水和地下徑流的影響，水位升降幅度1-3m?？辈炱陂g測得鉆孔內(nèi)水位埋深11.0-19.0m。附近無流水侵蝕，主要是雨水從既有鐵路邊坡匯水。②基坑施工過程中，同時(shí)采用M10漿砌片石路基護(hù)面對橋下鐵路路基進(jìn)行防護(hù)，鋪砌范圍為道路中心線兩側(cè)各30m的鐵路路基，修筑鋪砌時(shí)，應(yīng)將橋體范圍內(nèi)的水自然排出，防止地下水下滲，威脅路基及橋周土體，構(gòu)件之間應(yīng)以1：1.5的水泥漿勾縫，施工完畢應(yīng)及時(shí)對周邊植被和地貌進(jìn)行恢復(fù)。③基坑底部設(shè)置集水坑，及時(shí)抽排坑內(nèi)積水。

5基坑及既有線路基邊坡變形監(jiān)測

①基坑穩(wěn)定監(jiān)測。主墩基坑作業(yè)期間對圍護(hù)樁進(jìn)行監(jiān)控量測，采用全站儀測定護(hù)樁的平面坐標(biāo)和測點(diǎn)的水平位移監(jiān)測，采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測護(hù)樁的沉降情況?；娱_挖之前，首先對觀測點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)測量記錄，施工過程中每天對防護(hù)樁觀測點(diǎn)測量一至兩次，將實(shí)測數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，以確定樁的水平位移及沉降。②既有線路變形監(jiān)測。1）在既有線路基旁布設(shè)沉降監(jiān)測樁；2）線路幾何尺寸變形的監(jiān)測，將會委托工務(wù)段部門進(jìn)行監(jiān)測。③基坑防護(hù)樁橫向位移變形監(jiān)測。④現(xiàn)場巡視，監(jiān)測基坑邊坡土體，檢查基坑壁是否有裂縫，觀察基坑邊坡是否有滑坡的跡象等，基坑有無涌土、流砂、管涌，周邊道路（地面）有無裂縫、沉陷，場地地表水排放狀況是否正常；注意基坑四周的堆載和動載。

6緊鄰鐵路基坑施工安全管理重點(diǎn)

①提前辦理作業(yè)許可，盡早辦理可能影響既有道路正常運(yùn)營的施工方案，報(bào)鐵路局部門審查批準(zhǔn)后再施工。施工過程中，請鐵路局部門派員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)配合，現(xiàn)場防護(hù)員落實(shí)各項(xiàng)施工安全措施。②加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場驗(yàn)收和日常維護(hù)保養(yǎng)，施工前對設(shè)備進(jìn)行檢修和保養(yǎng)，儲備常見故障零件和耗材，合理安排生產(chǎn)作業(yè)，開展培訓(xùn)和演練，確保作業(yè)計(jì)劃及時(shí)完成，降低對既有鐵路運(yùn)營的影響。③加強(qiáng)參建人員安全防護(hù)意識和技能，請鐵路局相關(guān)單位和部門的專家進(jìn)行既有鐵路線安全防護(hù)技術(shù)培訓(xùn)，考試合格后持證上崗。④合理設(shè)置安全警示標(biāo)識標(biāo)牌和刀旗等宣傳標(biāo)牌，妥善處理養(yǎng)護(hù)用的土工布、塑料薄膜、防塵網(wǎng)等材料和用品，防止吹散進(jìn)入鐵路線。一方面注意距離和顏色，防止影響列車安全行駛信號，另一方面是做好加固措施，確保鐵路周邊設(shè)置的標(biāo)牌、材料、欄桿等牢固，盡量避免設(shè)置橫幅，防止土工布、刀旗等輕質(zhì)物體侵入限界或人員違規(guī)進(jìn)入限界，逼停列車或影響鐵路運(yùn)營安全。

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作者:劉建冬 單位:中交第三航務(wù)工程局有限公司寧波分公司