宿州站改建工程鄰近營業線深基坑施工關鍵技術

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，新建8 m 寬旅客地道的基坑設計深度為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+坑內設置降水井減壓疏干的方式進行地下水處理：地道支護樁背后設置高壓旋噴樁防水；基坑內布置管井降水，在基坑開挖過程中進行抽取。

2 施工前的安全保證條件

施工前會同設備管理單位做好現場調查工作，重點調查排水工程對既有道路、營業線的影響，調查各類纜線的走向，對影響施工的纜線應報請設備管理單位移除，或采取防護措施。作業人員應培訓合格，安全技術交底工作應落實到位。

此外，鄰營深基坑施工，還應按照《中國鐵路上海局集團有限公司關于加強鐵路建設項目鄰近營業線基坑開挖施工許可管理的通知》（上鐵建函〔2017〕1881 號）相關規定要求，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 施工流程及關鍵技術

本基坑位于宿州站既有5道東側，四周支護一致，因此考慮按長方向即基坑南北兩側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

鄰近營業線施工前首先對現場實施硬隔離防護，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、安全隔離設施進行巡查，避免機具、材料被盜及侵入鐵路限界。

鋼網片采用搭設鋼管排架并利用小型混凝土基礎進行穩固。混凝土基礎施工采用人工挖孔，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 處設掃地桿，外掛1.5 m×3m 鐵絲網，其內側邊緣與鐵路中心線的最小距離不小于3.5 m。如圖1 所示設置拉線，以防隔離防護設施往營業線方向傾倒。

圖1 鄰營施工隔離防護示意圖

3.2 基坑支護樁

本工程地道主體區域深基坑支護樁采用Φ800@1000 鉆孔灌注樁，選用HG200 反循環鉆機施工；地道站臺出入口兩側設置了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

鄰近營業線深基坑支護樁施工，應優先施工靠近營業線側支護樁，采用隔三跳打的方式施工。施工過程中采用纜風繩防止鉆機傾覆，確保營業線行車安全。

3.3 基坑止水帷幕

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

本工程地道主體區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。施工前進行現場工藝試驗，確定注漿壓力等參數，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線施工工務安全監督管理辦法》（上鐵工〔2020〕345號）要求，靠近營業線的高壓旋噴樁應先施工，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線方向應保持30 m以上距離。

3.4 基坑降排水

施工前應進行試降水，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，將坑內水位降至坑底以下0.5 m，經檢測并確認基坑內外水位已滿足設計要求后，方可進行基坑開挖。

本工程基坑采用管井排水，坑底設置管井，坑內布置明排水溝且每隔12 m～15 m 設置集水坑，坡頂設置截面尺寸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。嚴格按規范要求設置反濾層，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，監測含砂量，防止抽水帶走土層細顆粒。基坑開挖和降水階段應加強對降水水位和基坑周圍建筑物的監測，觀測水位與原水位差超過1 m時，立即停止降水作業，有必要時采取回灌措施。

3.5 基坑開挖及網噴護面

本工程基坑鄰近的營業線（京滬線）為南北走向，基坑位于營業線東側。在基坑南北兩側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施的防護。機械開挖時應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（內掛Φ8@200×200 鋼筋網）。坡面按間距1.5 m 梅花形設置插筋，鋼筋網片與插筋點焊固定。間距1.5 m 梅花形布置泄水管，并應經常檢查其有無堵塞，以確保泄水暢通。

根據基坑流水作業要求，土方開挖和網噴護面施工須協調一致，緊密配合，以確保基坑安全穩定，及時設置臨邊防護設施。

3.6 基坑監測

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

施工階段每次監測后必須對監測點進行覆蓋保護，并安排專人看護，確保水準基點及監測點狀態良好、不被破壞。通過研判監測數據，以確定是否需要對施工參數加以修正。同時還要做好營業線軌道、路基監測工作，監測數據應與相關設備管理單位實時共享，建立健全預警響應機制。

4 施工質量控制要點

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）應滿足要求。水下澆筑的混凝土，應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，應采用低應變動測法檢測樁身完整性，當其判定為III類或IV類樁時，應通過鉆芯法檢驗并擴大檢測數量，進一步研判后采取相應補救措施。

4.2 高壓旋噴樁

（1）施工前通過工藝試驗確定施工參數。施工中，分段提升注漿的搭接區段應控制在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計標高1 m以上。

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

（3）基坑開挖前，應采用鉆芯法檢測高壓旋噴樁是否均勻、連續，抗壓強度是否滿足要求，檢測點的數量應不少于施工孔數的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體狀況，對漏水等異常位置要重點檢測。

5 結束語

采取一系列技術保障措施后，宿州站改建工程鄰近營業線深基坑施工安全質量總體上處于受控狀態。施工過程中加強了對鐵路線路的隔離防護和變形監測，監測結果顯示：本工程所用技術效果顯著，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，確保了京滬線行車安全。

本工程實踐經驗，可為類似的鄰近營業線深基坑施工提供一定的參考價值。