淺談杭甬客專鄰近營業(yè)線軟土地基施工的技術(shù)策略

韓振冬

摘 要：在華東地區(qū)軟土地質(zhì)條件下，杭甬客專建設(shè)為了滿足高速鐵路的要求，保證臨近既有線施工時(shí)營業(yè)線的運(yùn)營安全，簡要分析了針對軟土地基施工所采取的技術(shù)策略，以期為今后該地區(qū)同類公路、高速鐵路施工提供相關(guān)的參考。

關(guān)鍵詞：客運(yùn)專線；軟土地基；施工技術(shù)；既有線路

中圖分類號：TU753.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.156

1 工程概況

杭甬鐵路客運(yùn)專線特殊路基主要為軟土路基，共6段，合計(jì)5.13 km。杭甬客專一標(biāo)軟土地基范圍主要集中在杭州南站站場DK14+800～DK16+757區(qū)間。本文以杭甬客專一標(biāo)軟土地基施工為例，探討了高速鐵路的驗(yàn)標(biāo)要求，并指出了鄰近既有線軟土地基施工時(shí)保證營業(yè)線運(yùn)營安全的施工技術(shù)策略。

2 地質(zhì)情況

杭甬客專一標(biāo)選址區(qū)為濱海平原區(qū)，覆蓋層為第四系全新統(tǒng)沖海積粉土、粉砂和淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，其下為第四系上更新統(tǒng)沖海積粉質(zhì)黏土、粉砂和細(xì)圓礫土，下伏基巖為泥盆系中下統(tǒng)塘家塢群鈣質(zhì)含礫砂巖。軟土路基平均填高約3.5 m。

在該范圍內(nèi)分布有水塘、河流，地表水主要為水塘水和河流水；地下水主要為第四系孔隙潛水，地下不穩(wěn)定水位埋深約0.4～3.3 m，較發(fā)育。

3 與既有滬昆線的相對關(guān)系

新建杭州至寧波客運(yùn)專線HYZQ-1標(biāo)部分線路臨近既有滬昆線修建，日通行列車110對，列車運(yùn)行最高時(shí)速為120 km。如果施工工藝不正確，很容易造成營業(yè)線線路沉降和位移變形，進(jìn)而影響運(yùn)營安全，因此，相關(guān)部門的施工安全壓力較大，而他們對施工方案和現(xiàn)場施工控制提出的要求則比較高。

4 施工方案

根據(jù)《上海鐵路局營業(yè)線施工安全管理補(bǔ)充實(shí)施細(xì)則》（上鐵運(yùn)發(fā)〔2010〕161號）《上海鐵路局營業(yè)線施工工務(wù)安全監(jiān)督管理辦法》（上鐵工發(fā)〔2010〕117號）《改建既有線和增建第二條鐵路工程施工技術(shù)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)〔2008〕14號）等文件的規(guī)定，要求施工單位按照要求評審和審批涉及軟土地基施工的方案，并與設(shè)備管理單位簽訂安全協(xié)議。

5 技術(shù)策略

針對杭甬客專軟土地基段臨近既有線的實(shí)際情況，在滿足了杭甬客專本體工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少對既有線路基變形的影響，而保證既有線基礎(chǔ)穩(wěn)定和運(yùn)營安全是施工的重中之重。因此，設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)線路時(shí)就要充分考慮這一情況，按區(qū)域分別使用預(yù)應(yīng)力管樁、高壓旋噴樁等施工工藝，并在全國范圍內(nèi)第三次采用布袋注漿樁的新技術(shù)。施工單位在施工時(shí)，也將做好既有線路基變形觀測作為工作中的重點(diǎn)。在管樁、高壓旋噴樁的施工過程中，采取多種措施和工藝減少對既有線路基的

干擾。根據(jù)杭甬客專錢江鐵路新橋南引橋80號基坑的施工經(jīng)驗(yàn)，在變更了設(shè)計(jì)后，施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位及時(shí)與建設(shè)單位溝通，在管樁、高壓旋噴樁臨近既有線施工段增設(shè)了應(yīng)力釋放孔，取得了很好的效果。

5.1 既有線路基變形觀測

在施工過程中，成立監(jiān)測小組，做好既有線路基變形觀測工作，在既有線路肩設(shè)置觀測樁，施工期間，每次觀測不少于2 h，觀測報(bào)警值水平位移或垂直位移的變化不應(yīng)大于2 mm/d。一旦發(fā)現(xiàn)異常沉降和變形，要立即停止施工，同時(shí)，要向經(jīng)理部和設(shè)備管理單位的現(xiàn)場監(jiān)管人員報(bào)警。施工結(jié)束后，每周觀測一次，如果發(fā)現(xiàn)發(fā)生了水平和垂直位移，應(yīng)及時(shí)采取相關(guān)的應(yīng)對措施，直至相關(guān)數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。

5.2 布袋注漿樁

杭甬客專DK15+660～DK16+135段杭甬場右側(cè)到發(fā)線與既有杭州南站（蕭山站）到發(fā)線采用的是布袋注漿樁加固形式，樁按正方形布置，樁徑0.4 m，樁間距1.4 m，樁長22.0～33.5 m。該工藝在全國范圍內(nèi)是第三次使用。

布袋注漿樁是中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院為有效解決甬臺溫鐵路大量分布深厚層夾層軟土地基對路基穩(wěn)定和工后沉降等問題而研究出來的一種新技術(shù)。它是將軟土分層注漿技術(shù)和土工織物綜合應(yīng)用于施工過程中的一種新工藝，是以土工強(qiáng)物袋和注漿漿液形成似圓樁狀或葫蘆狀的硬化體，以此來加固土體的軟土地基加固施工工藝。該工藝可以加速土體固結(jié)，獲得高密度、高強(qiáng)度的硬化體，以增加土體的穩(wěn)定性。

布袋注漿樁采用螺旋鉆機(jī)鉆孔，將塑料注漿管和布袋插入孔中壓漿成樁。其工序可平行施工、流水作業(yè)，施工進(jìn)度快，在現(xiàn)場，曾28臺機(jī)械同時(shí)施工。布袋在注漿后可產(chǎn)生擠密土層，形成復(fù)合地基。同時(shí)，布袋可控制漿體的外流，減少環(huán)境污染，提高材料的利用率。此段樁基有6 265根，布袋注漿樁合計(jì)16.4萬延米。杭甬客專一標(biāo)段的實(shí)踐證明，采用這項(xiàng)技術(shù)處理松軟土地基，能夠滿足高標(biāo)準(zhǔn)鐵路路基對穩(wěn)定性和工后沉降提出的要求，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

5.3 預(yù)應(yīng)力管樁

杭甬客專正線到發(fā)線軟土地基采用預(yù)應(yīng)力管樁加固；DK14+800～DK15+375段、DK15+553～DK15+660段正線和DK16+135～DK15+757段采用管樁加固。對于預(yù)應(yīng)力砼管樁、管樁架構(gòu)，可采用沉樁機(jī)壓入施工的方式。

預(yù)應(yīng)力管樁施工對臨近既有線的影響特別大，而采取以下技術(shù)措施可以有效減少對既有線的影響。

5.3.1 設(shè)置應(yīng)力釋放孔

杭甬客專杭州南站DK14+800～DK15+148段、DK15+199～DK15+350段、DK15+660～DK16+757段改造地基處理采用了管樁施工，樁長31～49 m。為了減小管樁施工對既有線（滬昆線）產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力，避免造成既有線沉降或位移，影響其運(yùn)營安全，在既有線與離既有線最近的一排管樁之間設(shè)置了一排應(yīng)力釋放孔，孔直徑為500 mm，孔深為25 m，孔間距為2.5 m，在孔內(nèi)填碎石。

該段共設(shè)置了應(yīng)力釋放孔641個(gè)，填筑碎石量3 146 m3。應(yīng)力釋放孔設(shè)置在安全隔離柵欄以外，采用回旋鉆施工，利用既有柵欄隔離施工區(qū)域和營業(yè)線。添加了應(yīng)力釋放孔后，有效地緩解了管樁對周圍土體和既有線的擠壓，減少了既有線位移和沉降量，并將其控制在了允許范圍內(nèi)，保證了既有線的運(yùn)營安全。

5.3.2 控制打樁速度

在實(shí)際的施工過程中，一般情況下，每臺樁機(jī)每小時(shí)工作不超過15 m，樁機(jī)間距不小于50 m。

5.3.3 采用跳打的方法

在施工過程中，現(xiàn)場采取隔一打一的跳樁施工方式，效果十分明顯。

5.3.4 采用靜力壓樁

靜力壓樁是利用靜壓力（壓樁機(jī)自重和配重）將預(yù)制樁逐節(jié)壓入土中的壓樁方法。這種方法可以節(jié)約一部分鋼筋和混凝土，降低工程造價(jià)，采用的混凝土強(qiáng)度等級也可降低一兩級，配筋比錘擊法節(jié)省40%左右的鋼筋，而且施工時(shí)無噪聲、無振動(dòng)、無污染，對周圍環(huán)境的干擾小，適用于軟土地區(qū)、城市中心或建筑物密集處的樁基礎(chǔ)工程和精密工廠的擴(kuò)建工程。

5.3.5 提前取土工藝

在施工時(shí)，先取出管樁上部的土（不超過管樁長度的1/3，取土直徑不大于管樁外徑），然后再將管樁壓入。

5.4 高壓旋噴樁

DK15+553～DK15+660段站線采用高壓旋噴樁加固，現(xiàn)場采用雙管旋噴機(jī)施工。高壓旋噴樁施工對臨近既有線的影響特別大，所以，采取以下方法可以減少其對既有線的影響。

5.4.1 采用跳打的方法

在施工過程中，現(xiàn)場采取跳樁施工的方式，間歇式施工，控制施工速度，緩慢釋放地層應(yīng)力。

5.4.2 控制噴漿壓力

在施工過程中，高壓旋噴樁噴漿壓力一般要控制在20 MPa以內(nèi)。

5.4.3 設(shè)置應(yīng)力釋放孔

在既有線和臨近既有線側(cè)設(shè)置一排應(yīng)力釋放孔，原理同上。

6 結(jié)束語

杭甬客專軟土地基施工技術(shù)策略的制定比較科學(xué)，施工工藝安排合理，其結(jié)果安全可靠。該工藝不但有效保證了新建杭甬客專的質(zhì)量，還減少了路基施工對臨近既有線位移和沉降造成的影響，保證了既有線的行車安全，并實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益的最大化，達(dá)到了良好的施工效果。

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〔編輯：白潔〕