【浅谈临近既有铁路深基坑开挖施工方法】 基坑开挖

来源:电脑 发布时间:2019-05-15 04:06:26 点击:

  摘要:临近既有铁路深基坑开挖施工会对铁路运营安全造成影响,如在施工过程中方法不当,现场监控不严,就有可能造成铁路运营安全险情,严重的会造成事故。本文根据吉图珲客专现场施工实际,阐述了临近既有铁路深基坑开挖的施工方法。
  关键词:临近既有铁路;深基坑;施工方法
  中图分类号: X731文献标识码:A文章编号:
  临近既有铁路深基坑开挖施工属于超过一定规模的危险性较大工程,为了确保施工过程中基坑稳定和铁路运营安全,不发生事故,现根据吉图珲客专改建长图线四川街框架中桥临近既有铁路深基坑开挖施工,简要介绍基坑开挖的施工方法。
  1 工程概况
  改建长图线四川街框架中桥基坑开挖深度达11m,基底长度56m,宽19.6m,上口开挖长度80m,宽度32.6m;本桥地处吉林市四川街,临近吉林市火车站,处于吉林市闹市区,右侧临近铁路营业线长图线,最近处距离为5.6m。
  2 施工总体部署
  2.1 现场基坑与营业线的关系
  本桥离营业线最近距离5.6m,最远距离10.3m。
  2.2 基坑开挖防护布置
  基坑防护方式主要如下:
  (1) 临近营业线侧采用钻孔防护桩;
  (2) 基坑内积水采用排水沟、集水井及泵抽的系统排水;
  (3) 基坑边坡坡面采用放坡开挖、土钉墙支护方式;
  (4) 基坑开挖采用机械分层、分级开挖。
  3 主要施工方法
  3.1 防护桩施工
  基坑开挖对营业线运营影响较大,本方案采用钢筋混凝土防护桩对营业线进行安全防护。
  防护桩防护范围:距基坑边2m设置防护桩,防护范围80m,防护桩设置参数:防护桩混凝土标号C30,桩长22m,桩径1.25m,桩中心间距1.75m,其中冠梁高1m,长78.85m,宽1.25m,采用钢筋混凝土结构。
  根据临近铁路营业线施工的安全规定和框架桥总体施工进度工期的要求综合考虑,防护桩采取旋挖钻孔和循环钻孔的综合方式进行施工。为防止桩基施工的偏位,方便现场施工安排,防护桩施工前先浇筑导梁,导梁横断面面积30cm×30cm,混凝土标号为C15,其长度随防护桩排桩长度而定,防护桩施工完毕后拆除。
  3.2 基坑开挖及边坡防护
  (1)基坑开挖
  基坑开挖深度为11m,由于地下水位埋深约4.6~5.0m,基坑开挖分为蓄水层上部开挖和蓄水层下部开挖两个部分。
  ① 蓄水层上部开挖
  采用分层开挖,分层高度为2m,开挖和防护交叉同步进行,边坡采用土钉墙喷锚支护,开挖深度在土钉孔位下50cm,开挖宽度10m以上,以确保土钉成孔机械钻机的工作面。当挖至蓄水层时停止开挖,修整开挖边坡及基坑面,等边坡支护完毕且喷射混凝土具备强度之后再行蓄水层下部的开挖施工。
  ② 蓄水层下部的开挖
  采用分层开挖,分层高度1.5m,边坡坡率1:1,开挖前先沿坡脚四周挖排水沟,排水沟垂直高度1.0m,排水沟沟底宽0.6m,上口宽1.2m,沟底设置2%的坡度,以便水流至集水井。集水井设置在背离既有线一侧,集水井处配置2台功率25kw水泵进行排水。基坑开挖按照先抽水再开挖的原则进行,严禁带水开挖。
  3.3 基坑边坡挂网喷混凝土支护
  基坑边坡采用植筋挂网喷射混凝土支护,在垂直坡面间距2m植入Φ20mm、长2m的钢筋,钢筋一端磨尖,人工打入土内,钢筋端头至开挖坡面20cm,钢筋网片为ф6.5,间距@300mm×300mm,与植筋连接处焊接,保护层为30mm,混凝土喷锚厚度为5cm。防护桩桩间设置锚杆,呈梅花形布置,锚杆采用Φ20mmHRB335钢筋,锚孔直径70mm,锚杆长8.1m,注入M30水泥砂浆。锚杆施工后及时对桩间采用挂网喷射混凝土封闭。
  4 施工监测
  4.1 地下水下降监测
  在距离基坑外侧0.4~4m布设地下水位观测孔,在基坑开挖前预先测量孔内水位高度,在开挖过程中基坑排水阶段,每天观测一次。水位观测孔用于监控基坑自然排水和开挖对周围土体扰动范围和程度,以便控制开挖速度和及时更换边坡支护形式以降低对基坑本体和临近铁路运行的不利影响。
  4.2 施工监控观测
  施工监控观测主要有以下方面:对临近营业线轨道、路基进行沉降观测;对基坑边坡及地下水位观测孔进行观测;基坑防护桩横向位移监测;基坑底部及周围土体监测等。
  (1) 沉降观测点位布设
  ① 在距离临近铁路线5m处,在基坑开挖范围内沿线路方向埋设沉降观测点位,点位间距为5m。沿基坑滑裂面方向增设沉降观测点,扩大观测范围,同时在临近铁路线钢轨面上设置沉降观测点,监测基坑施工对临近铁路线的影响。
  ② 在至基底底部高1~2m的坡面上设置点位,各点间距4~10m,在测点上贴反光片以利于仪器测量。
  ③ 在基坑防护桩冠梁上布设位移观测桩,间距5m,埋入深度0.3m,上部外露不大于3cm。
  ④ 在距基坑上部及台阶开挖边0.5m处布置测点,测点靠近基坑侧布置,各点间距4~10m。
  (2) 测量观测基准及要求
  平面桩位测量基准采用全线CPⅡ点联测控制网;高程测量采用全线联测的高程控制网;沉降观测成立专职测量队,及时对测设数据进行分析,以便于指导基坑施工。
  (3) 位移观测
  基坑开挖前,利用全站仪及水准仪进行观测点的原始数据测量,施工过程中每天对防护桩观测点测量三次,每次观测后及时计算观测结果,将实测数据与原始数据进行对比,以确定桩的水平位移数值。
  5 实施情况
  项目部在现场施工中,严格按照方案组织施工。因基坑距离既有长图线较近,防护桩钢筋笼采用分节吊装的方法,使起重设备吊起钢筋笼的高度保持在停车点与既有线距离以内,防止在起重机械在倾覆时也不会倾入既有铁路限界,同时现场采取了一机一人盯控的措施,确保了防护桩施工安全。
  基坑开挖前设置集水坑,及时组织基坑降水,使地下水位降至开挖面以下50cm以上,保持开挖过程中的基坑稳定。采取分层开挖的方式,每层开挖后,用钢筋网片和喷射混凝土的方式及时对基坑边坡支护,确保了基坑边坡稳定。现场技术人员按照沉降观测方案定时对基坑及既有长图铁路进行观测,现场观测数据表明基坑的沉降位移变形在设计和规范允许范围内,基坑稳定。
  施工中加强了工序之间的紧密衔接,基坑开挖到位后立即按照设计要求浇筑垫层混凝土将基坑底部封闭,垫层混凝土一直浇筑到防护桩一侧,使防护桩与混凝土垫层之间形成了一个完整的整体,保证了基坑的稳定和坑内作业人员的安全。
  安全防护上,因为本项目的深基坑施工属于临近既有线施工,途径的客运列车密度大,安全风险高,在实施过程中,局经理部和现场项目部严格按照临近铁路既有线施工安全的规定进行了安全防护,密切关注基坑过程中既有铁路的变化情况,保证了基坑开挖过程中既有长图铁路的行车安全。
  6 实施效果
  本项目严格按照既定的方案施工,加强基坑沉降变形观测,严格按照铁道部和沈阳铁路局等关于临近既有线施工安全的规定,基坑自开挖到结束始终处于可控状态,得到了上级单位的好评,为类似项目的施工积累了经验。
  结束语
  临近既有铁路深基坑开挖施工会对铁路运营安全造成不利影响,如果方法不当,可能会造成基坑坍塌,并危及铁路交通安全。因此,必须要高度重视,要根据工程和现场实际情况,确定切实可行的施工方法,编制专项施工方案并经专家评审和各级审核;施工过程中严格按照方案进行施工,以保证安全。
  参考文献
  ⑴ 铁路工务安全规则(铁运[2006]177号)。
  ⑵ 铁路营业线施工安全管理办法(铁办〔2008〕190号)。
  ⑶ 铁路营业线施工安全管理补充办法(铁运〔2010〕51号)。
  ⑷ 铁路技术管理规程(中华人民共和国铁道部部令第29号)。
  ⑸ 建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)。
  ⑹ 建筑基坑工程监测技术方案(GB50497-2009)。
  ⑺ 铁路桥涵工程施工安全技术规程(TB10303-2009 J946-2009)。
  ⑻ 新建铁路工程测量规范(GF - 8174 )。
  ⑼ 铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设[2010]241号)。
  ⑽ 铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010J1155-2011)。

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