營業線路基邊坡新建橋梁樁基、承臺施工技術措施

摘要：隨著我國公路、鐵路工程項目的日漸增加，上跨或鄰近營業線施工工程呈逐年增加趨勢。對位于營業線路基邊坡上新建橋梁樁基、承臺施工展開研究，針對樁基、承臺施工特點，采用反壓護坡、永久鋼板樁、加長永久鋼護筒等措施。在樁基及承臺施工過程中，針對施工工藝等特點，采取相應技術及防護措施，確保在營業線路基邊坡上施工橋梁樁基及承臺施工過程中營業線的安全運營。

關鍵詞：營業線；反壓護道；永久鋼板樁；加長永久鋼護筒

1" "工程概況

新建贛州至深圳鐵路GSSG-8標段內塘廈北東聯絡線特大橋21#墩至28#墩涉及的鄰近營業線施工項目，對應廣深線施工里程為K108+300～K108+700。距營業線線路中心最小距離均小于10m，廣深線為繁忙干線，平均5min左右會有列車通過。

23#墩距廣深Ⅰ、Ⅱ線線路中心最近，樁基到線路中心間距為4.58m，承臺邊緣距離廣深線路基為0.18m，橋區范圍廣深線護坡高度為2～5.5m。該處橋梁樁基及承臺施工被列為廣鐵集團重點高風險施工工點，且經批示，在樁基及橋梁施工期間，通過該施工范圍的列車限速至60km/h。各墩與既有廣深線位置關系如表1所示。

2" "設置自動沉降觀測

廣深線為有砟軌道，每天4：30～23：00為列車通行時段，列車通行期間，全線禁止人員上道。為實時掌握施工期間及施工后廣深線沉降情況，施工前在廣深線路基上布設自動沉降監測系統進行監測。監測系統布設在既有線的砟腳位置，每30m布設一套元件。

元件布設采用埋設的方式，在砟腳位開挖40cm寬、30cm深的溝槽，將測量元件安放到設計位置上，然后進行回填。水平位移計布設于既有線邊坡坡腳外0.5m位置。定位樁裝載箱放置在路肩上，并使用砂漿進行錨固，保證其穩定性，保證行車安全。監測頻次設定為施工期間一列一檢測；施工完成后一月內1h檢測一次，施工完成后1個月～2個月，2h檢測一次，如檢測期位于雨季，則檢測至雨季結束[1]。

監測平臺可以進行在線監測數據查看、趨勢分析、累積沉降曲線展示、數據下載、預報預警等，實現跨地域、跨機構、跨領域的數據交換和資源共享。數據交換共享平臺解決了數據交換實時性、功能完備性、接口可配性、交換可控性等問題，滿足當前橫向機構之間的協同作業、信息資源共享與利用、業務深度應用與發展的需求。

后期監測過程中實時采集測量值，根據測量值和初始值比對計算分析，獲得本期變形值及累計變形量。所有監測數據實時傳輸至數據平臺中心，實現對線路的實時、在線、連續監控。施工單位及路局設備管理單位均可通過控制中心的管理軟件或網頁，實時查看路基變形情況。

3" "施工防護措施

既有廣深線路基邊坡填料主要為B組砂石類填料，在開挖邊坡及受到振動時極易產生下沉、滑塌等事故。護坡防護形式為漿砌片石，部分勾縫已開裂并伴有掉塊現象，坡腳水溝已破損嚴重，部分已不具備排水功能。規劃橋區地表為沖刷淤泥，厚度為0.5～1m。根據現場實地勘察及營業線施工相關要求，制定防護措施及施工工序為：反填護坡道→鋼板樁放樣→打設永久鋼板樁→埋設永久鋼護筒→樁基施工→承臺施工[2]。

3.1" " 反填護坡道施工

為減小承臺樁基鉆孔及承臺對廣深線護坡穩定性的破壞，對施工橋區范圍內營業線邊坡進行反填。填筑材料采用級配良好的B類進行填筑，表面30cm采用A組填料，壓實度采用現行鐵路路基填筑標準。護坡道頂面設置不小于2%橫坡，填筑高度低于營業線路肩1m為宜。反填護坡道施工時，將打設鋼板樁范圍內漿砌片石進行人工拆除，拆除一層填筑一層，禁止采用機械大面積拆除，防止大面積拆除后造成邊坡失去穩定[3]。

3.2" " 永久鋼板樁施工

根據設計圖紙及測量放樣，利用天窗時間對廣深線既有路基邊坡防護漿砌片石進行人工拆除。在靠近營業線側及兩側邊坡處利用天窗時間點，打入鋼板樁進行防護?？拷鼱I業線側鋼板樁內側邊緣即為承臺邊，在承臺寬度外兩側各2.5m處打設鋼板樁。鋼板樁頂面與營業線路肩高度一致，兩側邊坡處鋼板樁按既有坡度進行打設。

為確保鋼板的穩固性，三面鋼板樁加設圍檁，邊坡兩側靠近坡腳處圍檁錨入到混凝土基礎中。鋼板樁圍檁采用工字鋼，圍檁與鋼板樁、圍檁間焊接為一體。鋼板樁打設完成后，對鋼板樁外5m的營業線路基邊坡進行混凝土抹面處理。鋼板樁施工完成后設置觀測點。為防止鋼板樁在拔除時，因振動造成廣深線下沉或邊坡坍塌，鋼板樁在橋梁承臺施工后不再進行拔除。

3.3" " 永久鋼護筒施工

為防止樁基鉆孔施工中，泥漿比重過小、注入泥漿不及時造成塌孔、拔除鋼護筒，引起營業線下沉或路基施穩，樁基鉆孔采用長護筒跟進措施。護筒跟進至穩定巖層，確保樁基鉆孔時護坡的穩定性。

各節內鋼護筒的連接焊縫全部采用雙面開坡口進行滿焊，兩節護筒的接縫除施焊外，在接縫處焊接50mm寬、厚度10mm的加強鋼帶，以保證其尺寸準確，使護筒體順直度達到要求。整個內護筒的豎向壁成一直線，樁基鉆孔完成后，采用導管配合振搗棒灌注工藝，或在孔內注入清水采用水下灌注工藝進行樁基灌注施工，以確保樁基灌注質量。

3.4" " 鉆孔設備選擇

根據施工圖紙、本橋及相鄰橋梁先期鉆孔資料，分別對目前市場上常用鉆孔設備進行功效測試，測試設備分別為旋挖鉆機、沖擊鉆及反循環鉆機，分別從功效、施工時限速對列車車次的影響、安全風險等進行比選，最終確定采用旋挖鉆機進行樁基鉆孔施工。鉆孔設備選型對比詳見表2。

4" "樁基、承臺施工相關措施

樁基及承臺施工中根據施工工藝的特點，采取相應措施，確保施工過程中營業線安全運營，以達到在最短的時間內，完成施工任務并確保列車安全運行。施工中合理增加施工作業人員及小型設備，充分利用天窗時間點完成吊裝作業。小型材料等在非天窗時間內采用人工搬運，列車通過時，暫停作業，人員撤到安全區域。

4.1" " 樁基施工

4.1.1" "失穩預防

樁基施工中，最大風險源為鉆機傾覆至營業線內。引起鉆機失穩主要原因為場地局部出現塌陷、施工場地承載力不足等。失穩主要發生在鉆機移位、移位時違章操作等環節上。在確保反填護坡道施工質量的前提下，鉆機在鉆孔施工、鉆機移位時，需在鉆機履帶下方鋪設不小于4cm厚的鋼板，有效確保鉆機行走時穩定性。同時鉆機在移位或非工作時間時，將鉆鋼放平，禁止鉆桿處于直立狀態下移位或停放。

旋挖鉆機不得平行于營業線施工，必須左右履帶垂直于營業線擺放，進行鉆孔施工。旋挖鉆機移動至另一根樁基時，履帶完全伸出保持作業狀態，將鉆桿收起至最短狀態，再次確認旋挖鉆機朝向為正對營業線側，保持鉆桿及桅桿略微向遠離營業線側傾斜。

4.1.2" "轉場

鉆機轉場至另一個承臺進行樁基施工前，檢查行進便道地面狀況及高度、寬度，防止有松軟、塌陷地面及橫向傾角大于12°的地面。判斷鉆機是否能夠通過，便道不滿足要求時及時整修，確認無誤后進行轉場。

轉場時首先確保履帶應處于完全伸出的作業狀態，原地將鉆桿收起后放平。然后專人指揮旋挖鉆機駛出操作平臺至遠離營業線側施工便道。當再次確認另一施工平臺的大小及承載力、橫坡滿足設計要求后，方可將旋挖鉆機駛入另一平臺。機械行駛過程中不得將發動機熄火，到達作業平臺后將機械朝向正對營業線方向。

旋挖鉆機轉場過程中需專職防護員全過程指揮。鉆機施工時必須實行“一機一人”盯控作業，每臺旋挖鉆機有一名專職安全員進行防護，只要鉆機作業必須有安全防護人員在場。鉆機必須坐落在堅實、穩固、平整的作業平臺上，要求地基承載力滿足要求。保證地面的平整且不得向營業線方向傾斜，地面向營業線外側及兩側傾斜度不大于2°，防止旋挖鉆機傾倒影響營業線行車。

4.1.3" "鉆機擺放與就位

旋挖鉆機擺放時，鉆機履帶必須垂直于營業線方向。在遠離營業線方向加設3道纜風繩，纜風繩固定在混凝土地錨上。每臺鉆機的纜風繩呈人字型設置兩根，垂直線路方向設置一根。纜風繩采用φ15.5mm的鋼絲繩，一端系于地錨，另一端系于鉆機桅桿約2/3處，每端安裝U型卡數量不少于3個，方向錯開。纜風繩與地錨間采用與鋼絞線拉力相適應的花籃螺栓拉緊，纜風繩與地面夾角應不得大于60°。

鉆機移位前，將機上的纜風繩與地錨牢固聯接，并預留足夠的活動長度。規劃鉆機移位路線，就位后以枕木或鋼板支墊鉆機的底座或支撐底面，確保鉆機底座處于同一水平面上。就位后鉆機自身鋼絲繩全部張緊，使鉆機各部位連成一個整體，增大整體抗傾覆系數。

4.1.4" "鋼筋籠吊放

在進行鋼筋籠作業施工時，采用汽車起重機完成吊裝作業，以遠離營業線施工為原則。垂直于營業線線路方向安放。在施工便道規劃時，根據護坡道高度以及汽車起重機起重臂完全伸出的臂長，測算警戒樁或白灰線位置，保證起重臂在下放鋼筋籠過程中處于不可向營業線側延伸的狀態（確保不侵入限界）。

施工過程中起重機吊臂距離接觸網安全距離不小于2m，距離接觸網桿外側應保證2m以上的安全距離，確保不侵入限界。吊裝鉆孔樁鋼筋籠時設專人指揮，樁身鋼筋籠應根據樁位與營業線的距離，采取合理的分節段吊裝。為防止吊裝過程中鋼筋籠意外脫落，在鋼筋籠端部采用四個吊點起吊。鋼絲繩與鋼筋籠間采用U型螺絲卡連接牢固，吊繩與吊鉤間活夾用8號鐵絲捆死，直到鋼筋籠吊裝下孔后方可解開。

4.1.5" "合理安排鉆孔順序

成孔灌注后的樁基，對既有線路基會起到加固防護的作用，為防止廣深Ⅰ、Ⅱ線路基在樁基施工過程中發生沉降和位移，樁基鉆孔順序按先靠近營業線側最后遠離營業線路基側的原則施工。

4.2" " 承臺施工

承臺施工時，主要風險源為大量開挖土方后鋼板樁失穩，及降雨后基坑內積水浸泡營業線路基，造成安全事故。在承臺施工時除確保鋼板樁施工質量外，需組織足夠勞動力，減少工序間間隔，確保開挖的承臺在最短時間內完成，做到開挖一個，施工一個，禁止大面積開挖承臺造成無人施工的局面。承臺開挖時，增加營業線護坡的監測頻率，確保承臺開挖過程數據及時準確。墩身預留鋼筋環向加固不少于4環，并在遠離營業線一側設置兩道纜風繩。

5" "結語

針對贛深鐵路塘廈北東聯絡線特大橋21#墩～28#墩樁基及承臺施工，本文采取一系列防護措施，并根據樁基及承臺的工藝特點采取加強防護措施，確保了施工期間廣深線的安全運營，同時也確保樁基及承臺施工質量和效率。

參考文獻

[1] 張小軍.鐵路營業線施工組織安全風險及控制對策[J].鐵道運輸與經濟，2012，34（5）：10-13.

[2] 張紹敏，彭心強.大跨徑橋梁鉆孔樁施工淺析[J].城市道橋與防洪，2014（8）：216-218.

[3] 曹振杰.臨近鐵路營業線橋梁基礎施工技術[J].黑龍江交通科技，2015（3）：67-68.