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内容提要：哈齐客专HQTZ-5标段齐泰特大桥跨既有铁路（平齐铁路），平齐铁路为黑龙江省主要繁忙交通线路，平均10分钟1辆列车通过。连续梁主墩基础距离铁路路基边坡仅为2.2米，主墩承台基础长18.6米，宽14.6米，基础埋深7.0米，此处地下水位为2.48米，地下水丰富。为保证铁路路基在施工过程中的稳定性，计划采用钢板桩进行基坑支护，基础位置注浆的方式进行基底注浆固化，减少甚至地下水的抽取数量，防止铁路路基下陷。
关键词：临近既有线深基坑 施工
中图分类号:F530.3文献标识码：A
1 工程概况
1.1 工程简介
哈齐客专第五标段齐泰特大桥采用（60+100+60）m连续梁跨越平齐铁路，连续梁主墩313号、314号墩下部结构均采用桩基础、承台（加台）、圆端形实体墩，桩基桩径均为1.5m，单墩桩基20根；承台横向18.6m纵向14.6m高3.5m，加台横向14m纵向9.2m高3m；313号墩高11.5m，314号墩身高11m。
1.2 既有铁路平齐线概况
平齐铁路为上下行双线，两侧封闭设有防护网。与哈齐客专交界中心PK551+520.6处两侧防护网15.13m，边坡为植草坡面防护，两侧坡脚距离20.37m。平齐铁路左侧路基坡顶比原地面高1m，右侧比原地面高0.5m。具体路面及坡面防护设施见下图：
1.3 与既有铁路相对位置
313#墩承台靠近平齐铁路右侧坡脚最短距离为2.87m，距防护栏4.37m；314#墩承台靠近平齐铁路左侧坡脚最短距离为2.16m,距防护栏6.17m。
313、314#墩与平齐铁路平面位置关系见下图。
1.4 工程地质条件
1.4.1 地层
根据新建铁路哈尔滨至齐齐哈尔客运专线HQTZ-5标段齐泰特大桥跨平齐铁路主墩设计图纸，313#、314#大桥主墩持力层地址构造如下图：
地质构造柱状图
1.4.2 地下水
313#、314#主墩地下水位标高为140.550m，地下水埋深2.48m。地下水属孔隙潜水。
根据地质条件分析，该位置基坑开挖后土层直立性不强，滑坡、溜坡情况明显，地下水埋深浅，水量丰富，存在涌水情况，地质条件差。
2 施工防护方案
新建铁路哈尔滨至齐齐哈尔客运专线HQTZ-5标段齐泰特大桥跨平齐铁路连续梁主墩临近平齐铁路既有线，主墩承台长18.6m，宽14.6m，承台距离平齐铁路路基最近距离2.1m，承台基坑开挖深度7m。
为保证桥梁主墩施工过程中既有铁路线的运营安全，考虑场地实际条件及工期要求，本工程主墩基础施工基坑支护采用钢板桩与钢梁内支撑联合支护，基坑止水采用坑底水泥注浆方案。抽水前进行水下混凝土封底，有利于承台施工。
3 基坑钢板桩支护
基坑支护采用拉森Ⅳ型钢板桩，单根长度15m，钢板桩围堰尺寸为22.0×18.0m，内部围囹采用双层H型钢支撑。
打插钢板桩之前，在承台位置预先下挖2m，以减少周围土层对钢板围堰的挤压力。
3.1 钢板桩围堰的计算及检验
经验算，钢板桩围堰内部支撑强度满足施工要求。
3.2 钢板桩施工工艺及方法
（1）钢板桩施工工艺见下图
钢板桩施工工艺图
（2）钢板桩平直度和锁口吻合检查
钢板桩运至现场后，进行检查、分类、编号及登记，检查时将钢板桩存放在检查平台上，使用电动绞车牵引钢板桩进行平直度和锁口吻合检查，凡牵引阻力大于5KN，应进行外形校正和锁口整修，重复使用的钢板桩必须先进行清理校正后方可再次使用。凡翘曲、死弯和锁口扭曲残损不能校正修复者，不准使用。
（3）测量放样及定位桩的插打
场地平整后，准确放出围堰位置。
（4）插打钢板桩围堰
钢板桩由运输车直接运至墩位处，由履带吊配振动锤进行插打。作业前首先在导向上标出每片桩的位置，然后吊起一根角桩，紧贴导向标定位置插下，靠自重下沉，同时检查角桩的垂直度和偏移，并及时调整，然后用振动锤打至设计标高。再依次按导向位置向两侧插打，直至合拢。在打桩前，应对组桩及单桩的锁口内均匀涂以黄油混合膏以减少插打磨阻力，保证防渗性能。施工中跟踪测量，加强控制，随时纠偏，保证外型准确顺利合拢锁口吻合。
（5）钢板桩合拢插打
钢板桩合拢最关键，如果合拢时尺寸偏差大，则调整钢板桩的垂直度，采用异性钢板桩进行插打合拢。
（6）支撑安装
钢板桩围堰合拢后再进行基底注浆固化止水措施，注浆完成后进行下一步基坑开挖和围囹支撑安装。
钢板桩围堰内支撑是利用H型钢加工制成，对围堰起钢性支撑作用，防止围堰因内外回填土高度差造成的土压力使之变形，支撑安装利用吊车配合人工进行。
4 基底注浆固化止水
4.1 基底注浆方案
根据本工程基坑开挖深度、场地水文地质和工程地质条件和场地周围环境对基坑水平变形和竖向变形的要求，经过方案比选、工期预测和经济分析，本工程基坑止水采用基坑内侧水泥注浆止水方案。
注浆前先将基坑内侧地下水以上的部分土体挖除，挖土后使基坑内侧地坪标高距现场地下水标高0.5m。
基坑内部注浆孔采用梅花形布置，注浆孔间距1.5m，注浆孔深度为6.0～12.0m。注浆管底部5.0m长度范围内设置注浆圆孔，圆孔间距100mm，呈梅花状布置。
注浆孔布置图见下图。
基底注浆孔位置布置图
注浆孔直径为50mm左右，注浆管为6分管。注浆浆液为素水泥浆，水泥浆液水灰比为0.7～0.9。注浆初始压力为0.5MPa，最大注浆压力为5.0MPa。单孔注浆量以注浆孔维持最大注浆压力10min或该注浆孔注满为止。
注浆水泥可采用32.5级矿渣硅酸盐水泥或32.5级普通硅酸盐水泥；水玻璃摩数为2.8左右，玻美度为48左右。
4.2 施工工艺
（1）成孔
注浆孔采用SH30型钻机冲击成孔，成孔时套管跟管钻进，当钻孔达到预定孔深时，从钻孔中提出钻杆，向钻孔中插入已加工好的注浆管，填入砾料。砾料填入高度超过注浆管管壁花孔时，向孔内填入细石混凝土至孔口标高，边填边用钢筋插捣密实。
基坑围护结构外侧布置一定数量的溢水孔，溢水孔孔径和孔深与注浆孔相同。溢水孔成孔方法与注浆孔相同，溢水孔成孔完毕后，向钻孔中下入直径100mm左右PVC管，管壁在水位以下部位设置透水孔，孔径20mm左右，间距60mm。PVC管水下部分用虑网包裹，虑网外侧填充砾料，直到孔口。
（2）注浆
注浆采取由内向外、分批注浆方式。注浆分四批进行，每批次注浆孔位置详见注浆孔平面布置图。
首批注浆孔注浆时，浆液水灰比为0.7，第二批和第三注浆孔的水灰比分别为0.8和0.9，注浆孔孔深为12.0m。
第四批注浆孔注浆时，浆液水灰比为0.9，注浆结束后向注浆管内注入水玻璃。水玻璃掺入比为3%～5%。
注浆采用动态施工，施工过程中若某个注浆孔注浆失败或注浆量极小时，要检查注浆失败原因，下一批注浆孔注浆时要对该位置重新成孔，重新补充注浆，直到满足设计要求为止。
注浆过程中若基坑外侧溢水孔出现堵塞，二次成孔时要重新补做新的溢水井。
5 水下混凝土封底
5.1 工艺流程
水下混凝土封底施工工艺框图
5.2 封底施工准备工作
（1）清底
采用长臂挖掘机进基坑开挖，并开挖到封底混凝土底标高（承台底面以下2m）。
基坑表面要開挖基本平整，不得出现大的起伏可坑洞。
（2）导管布置及要求
封底混凝土灌注采用垂直导管多点水下灌注，采用内径φ250～300mm导管，导管使用前组装编号后进行水密性承压及接头抗拉试验，合格后丈量长度并进行标注。围堰封底时的导管数量及在平面上的布置，应使各导管的有效灌注半径互相搭接，并覆盖基底全部范围。根据实际情况，导管按照影响半径4m布设，基坑钢板桩围堰设置6个隔舱，每个隔舱设置1处浇筑点。若桩基妨碍挡板安设时，挡板可适当挪移位置。
导管布置情况见附图《钢板桩围堰封底施工导管布置示意图》。
钢板桩围堰封底施工导管布置示意图
（3）混凝土配合比设计
做好混凝土的试配工作，尤其要控制好混凝土的初凝时间和坍落度，其性能要求为：混凝土设计强度为水下25号；坍落度以20～22cm为宜，首批混凝土灌注时坍落度适当降低至18～20cm；流动度保持在3小时内坍落度不低于16cm；初凝时间：15小时，混凝土必须有良好的和易性、稳定性。
（4）拔球首批混凝土方量
首批混凝土的坍落度不宜过大，以避免混凝土不能形成一定的坡度而埋不住导管。首批混凝土方量采用下式计算：
V=1/3×π×R2×h
R——混凝土扩散半径，取4m
h——导管底口混凝土埋高，取0.5m
计算得：V＝9m3
6 施工注意事项
6.1 钢板桩施工
（1）导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。
（2）线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。
（3）钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。
（4）封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。
6.2 基地注浆施工
（1）必须按设计要求施工钻孔，孔位、孔距误差不得大于5公分，孔斜不大于2º。
（2）钻孔验收合格后，必须及时灌浆，相邻孔不得同时灌浆。
（3）灌浆时必须严格按要求进行分段灌浆。止浆塞应止塞好。灌浆中，必须随时观察有无串浆、冒浆情况，如果串浆，必须将串浆孔止塞封闭，如果地层冒浆，应及时降压，限量灌入，采用浓浆闭浆法施工。
（4）固结灌浆宜在有混凝土覆盖的情况下进行。钻孔灌浆必须在相应部位的混凝土达到50%设计强度后，方可开始。
（5）固结灌浆孔相互串浆时，可采用群孔并联灌注，孔数不宜多于3个，并应控制压力，防止混凝土面或岩石面抬动。
（6）當压力达到设计值时，严禁升压灌浆。严禁开盘用浓浆。
6.3 水下混凝土封底
（1）保证混凝土供应的连续性，确保一次封底成功。
（2）在封底砼灌注前，必须指派专人对机械设备进行检修，防止机械设备在封底砼灌注过程中发生故障，影响封底砼灌注的连续性。
（3）封底砼收尾阶段应加大测量频率严格控制灌注速度，保证混凝土顶面高差不大于10cm。
（4）施工前对起吊的机具、设备进行认真检查，确保大吨位起重设备各项性能满足施工要求，起重用的吊索具严格按相关规定取用安全系数，并定期检查。
6 支护止水效果
基底注浆完成后进行基坑开挖，在开挖过程中钢板桩围堰安装H型钢围囹，围囹为两道，增加支护效果。开挖完成后钢板桩围堰坚固可靠，未发生变形。地基无管涌，只有部分地下水。施工过程中既有铁路（平齐线）路基稳定，轨道平顺，无下沉现象，满足通车要求。
综上所述该护防护方案满足既有线、楼房附件，地质为的细圆砾土的情况下的深基坑施工要求。
关键词：临近既有线深基坑 施工
中图分类号:F530.3文献标识码：A
1 工程概况
1.1 工程简介
哈齐客专第五标段齐泰特大桥采用（60+100+60）m连续梁跨越平齐铁路，连续梁主墩313号、314号墩下部结构均采用桩基础、承台（加台）、圆端形实体墩，桩基桩径均为1.5m，单墩桩基20根；承台横向18.6m纵向14.6m高3.5m，加台横向14m纵向9.2m高3m；313号墩高11.5m，314号墩身高11m。
1.2 既有铁路平齐线概况
平齐铁路为上下行双线，两侧封闭设有防护网。与哈齐客专交界中心PK551+520.6处两侧防护网15.13m，边坡为植草坡面防护，两侧坡脚距离20.37m。平齐铁路左侧路基坡顶比原地面高1m，右侧比原地面高0.5m。具体路面及坡面防护设施见下图：
1.3 与既有铁路相对位置
313#墩承台靠近平齐铁路右侧坡脚最短距离为2.87m，距防护栏4.37m；314#墩承台靠近平齐铁路左侧坡脚最短距离为2.16m,距防护栏6.17m。
313、314#墩与平齐铁路平面位置关系见下图。
1.4 工程地质条件
1.4.1 地层
根据新建铁路哈尔滨至齐齐哈尔客运专线HQTZ-5标段齐泰特大桥跨平齐铁路主墩设计图纸，313#、314#大桥主墩持力层地址构造如下图：
地质构造柱状图
1.4.2 地下水
313#、314#主墩地下水位标高为140.550m，地下水埋深2.48m。地下水属孔隙潜水。
根据地质条件分析，该位置基坑开挖后土层直立性不强，滑坡、溜坡情况明显，地下水埋深浅，水量丰富，存在涌水情况，地质条件差。
2 施工防护方案
新建铁路哈尔滨至齐齐哈尔客运专线HQTZ-5标段齐泰特大桥跨平齐铁路连续梁主墩临近平齐铁路既有线，主墩承台长18.6m，宽14.6m，承台距离平齐铁路路基最近距离2.1m，承台基坑开挖深度7m。
为保证桥梁主墩施工过程中既有铁路线的运营安全，考虑场地实际条件及工期要求，本工程主墩基础施工基坑支护采用钢板桩与钢梁内支撑联合支护，基坑止水采用坑底水泥注浆方案。抽水前进行水下混凝土封底，有利于承台施工。
3 基坑钢板桩支护
基坑支护采用拉森Ⅳ型钢板桩，单根长度15m，钢板桩围堰尺寸为22.0×18.0m，内部围囹采用双层H型钢支撑。
打插钢板桩之前，在承台位置预先下挖2m，以减少周围土层对钢板围堰的挤压力。
3.1 钢板桩围堰的计算及检验
经验算，钢板桩围堰内部支撑强度满足施工要求。
3.2 钢板桩施工工艺及方法
（1）钢板桩施工工艺见下图
钢板桩施工工艺图
（2）钢板桩平直度和锁口吻合检查
钢板桩运至现场后，进行检查、分类、编号及登记，检查时将钢板桩存放在检查平台上，使用电动绞车牵引钢板桩进行平直度和锁口吻合检查，凡牵引阻力大于5KN，应进行外形校正和锁口整修，重复使用的钢板桩必须先进行清理校正后方可再次使用。凡翘曲、死弯和锁口扭曲残损不能校正修复者，不准使用。
（3）测量放样及定位桩的插打
场地平整后，准确放出围堰位置。
（4）插打钢板桩围堰
钢板桩由运输车直接运至墩位处，由履带吊配振动锤进行插打。作业前首先在导向上标出每片桩的位置，然后吊起一根角桩，紧贴导向标定位置插下，靠自重下沉，同时检查角桩的垂直度和偏移，并及时调整，然后用振动锤打至设计标高。再依次按导向位置向两侧插打，直至合拢。在打桩前，应对组桩及单桩的锁口内均匀涂以黄油混合膏以减少插打磨阻力，保证防渗性能。施工中跟踪测量，加强控制，随时纠偏，保证外型准确顺利合拢锁口吻合。
（5）钢板桩合拢插打
钢板桩合拢最关键，如果合拢时尺寸偏差大，则调整钢板桩的垂直度，采用异性钢板桩进行插打合拢。
（6）支撑安装
钢板桩围堰合拢后再进行基底注浆固化止水措施，注浆完成后进行下一步基坑开挖和围囹支撑安装。
钢板桩围堰内支撑是利用H型钢加工制成，对围堰起钢性支撑作用，防止围堰因内外回填土高度差造成的土压力使之变形，支撑安装利用吊车配合人工进行。
4 基底注浆固化止水
4.1 基底注浆方案
根据本工程基坑开挖深度、场地水文地质和工程地质条件和场地周围环境对基坑水平变形和竖向变形的要求，经过方案比选、工期预测和经济分析，本工程基坑止水采用基坑内侧水泥注浆止水方案。
注浆前先将基坑内侧地下水以上的部分土体挖除，挖土后使基坑内侧地坪标高距现场地下水标高0.5m。
基坑内部注浆孔采用梅花形布置，注浆孔间距1.5m，注浆孔深度为6.0～12.0m。注浆管底部5.0m长度范围内设置注浆圆孔，圆孔间距100mm，呈梅花状布置。
注浆孔布置图见下图。
基底注浆孔位置布置图
注浆孔直径为50mm左右，注浆管为6分管。注浆浆液为素水泥浆，水泥浆液水灰比为0.7～0.9。注浆初始压力为0.5MPa，最大注浆压力为5.0MPa。单孔注浆量以注浆孔维持最大注浆压力10min或该注浆孔注满为止。
注浆水泥可采用32.5级矿渣硅酸盐水泥或32.5级普通硅酸盐水泥；水玻璃摩数为2.8左右，玻美度为48左右。
4.2 施工工艺
（1）成孔
注浆孔采用SH30型钻机冲击成孔，成孔时套管跟管钻进，当钻孔达到预定孔深时，从钻孔中提出钻杆，向钻孔中插入已加工好的注浆管，填入砾料。砾料填入高度超过注浆管管壁花孔时，向孔内填入细石混凝土至孔口标高，边填边用钢筋插捣密实。
基坑围护结构外侧布置一定数量的溢水孔，溢水孔孔径和孔深与注浆孔相同。溢水孔成孔方法与注浆孔相同，溢水孔成孔完毕后，向钻孔中下入直径100mm左右PVC管，管壁在水位以下部位设置透水孔，孔径20mm左右，间距60mm。PVC管水下部分用虑网包裹，虑网外侧填充砾料，直到孔口。
（2）注浆
注浆采取由内向外、分批注浆方式。注浆分四批进行，每批次注浆孔位置详见注浆孔平面布置图。
首批注浆孔注浆时，浆液水灰比为0.7，第二批和第三注浆孔的水灰比分别为0.8和0.9，注浆孔孔深为12.0m。
第四批注浆孔注浆时，浆液水灰比为0.9，注浆结束后向注浆管内注入水玻璃。水玻璃掺入比为3%～5%。
注浆采用动态施工，施工过程中若某个注浆孔注浆失败或注浆量极小时，要检查注浆失败原因，下一批注浆孔注浆时要对该位置重新成孔，重新补充注浆，直到满足设计要求为止。
注浆过程中若基坑外侧溢水孔出现堵塞，二次成孔时要重新补做新的溢水井。
5 水下混凝土封底
5.1 工艺流程
水下混凝土封底施工工艺框图
5.2 封底施工准备工作
（1）清底
采用长臂挖掘机进基坑开挖，并开挖到封底混凝土底标高（承台底面以下2m）。
基坑表面要開挖基本平整，不得出现大的起伏可坑洞。
（2）导管布置及要求
封底混凝土灌注采用垂直导管多点水下灌注，采用内径φ250～300mm导管，导管使用前组装编号后进行水密性承压及接头抗拉试验，合格后丈量长度并进行标注。围堰封底时的导管数量及在平面上的布置，应使各导管的有效灌注半径互相搭接，并覆盖基底全部范围。根据实际情况，导管按照影响半径4m布设，基坑钢板桩围堰设置6个隔舱，每个隔舱设置1处浇筑点。若桩基妨碍挡板安设时，挡板可适当挪移位置。
导管布置情况见附图《钢板桩围堰封底施工导管布置示意图》。
钢板桩围堰封底施工导管布置示意图
（3）混凝土配合比设计
做好混凝土的试配工作，尤其要控制好混凝土的初凝时间和坍落度，其性能要求为：混凝土设计强度为水下25号；坍落度以20～22cm为宜，首批混凝土灌注时坍落度适当降低至18～20cm；流动度保持在3小时内坍落度不低于16cm；初凝时间：15小时，混凝土必须有良好的和易性、稳定性。
（4）拔球首批混凝土方量
首批混凝土的坍落度不宜过大，以避免混凝土不能形成一定的坡度而埋不住导管。首批混凝土方量采用下式计算：
V=1/3×π×R2×h
R——混凝土扩散半径，取4m
h——导管底口混凝土埋高，取0.5m
计算得：V＝9m3
6 施工注意事项
6.1 钢板桩施工
（1）导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。
（2）线桩插打，钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。
（3）钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。
（4）封口时，精确计算异形钢板桩的尺寸，确保止水质量。
6.2 基地注浆施工
（1）必须按设计要求施工钻孔，孔位、孔距误差不得大于5公分，孔斜不大于2º。
（2）钻孔验收合格后，必须及时灌浆，相邻孔不得同时灌浆。
（3）灌浆时必须严格按要求进行分段灌浆。止浆塞应止塞好。灌浆中，必须随时观察有无串浆、冒浆情况，如果串浆，必须将串浆孔止塞封闭，如果地层冒浆，应及时降压，限量灌入，采用浓浆闭浆法施工。
（4）固结灌浆宜在有混凝土覆盖的情况下进行。钻孔灌浆必须在相应部位的混凝土达到50%设计强度后，方可开始。
（5）固结灌浆孔相互串浆时，可采用群孔并联灌注，孔数不宜多于3个，并应控制压力，防止混凝土面或岩石面抬动。
（6）當压力达到设计值时，严禁升压灌浆。严禁开盘用浓浆。
6.3 水下混凝土封底
（1）保证混凝土供应的连续性，确保一次封底成功。
（2）在封底砼灌注前，必须指派专人对机械设备进行检修，防止机械设备在封底砼灌注过程中发生故障，影响封底砼灌注的连续性。
（3）封底砼收尾阶段应加大测量频率严格控制灌注速度，保证混凝土顶面高差不大于10cm。
（4）施工前对起吊的机具、设备进行认真检查，确保大吨位起重设备各项性能满足施工要求，起重用的吊索具严格按相关规定取用安全系数，并定期检查。
6 支护止水效果
基底注浆完成后进行基坑开挖，在开挖过程中钢板桩围堰安装H型钢围囹，围囹为两道，增加支护效果。开挖完成后钢板桩围堰坚固可靠，未发生变形。地基无管涌，只有部分地下水。施工过程中既有铁路（平齐线）路基稳定，轨道平顺，无下沉现象，满足通车要求。
综上所述该护防护方案满足既有线、楼房附件，地质为的细圆砾土的情况下的深基坑施工要求。