高鐵、地鐵并行淺埋段上部道路路基處理技術(shù)

張辛

（中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司，山東 日照 276826）

隨著高鐵、地鐵、公路等各類交通建設(shè)的蓬勃發(fā)展，新建工程與既有工程交叉占地的情況越來越多，出現(xiàn)了既有線上部的路基處理、橋梁設(shè)計樁位的避讓、各類管廊交叉穿越等一系列新問題，本文主要介紹青島新機(jī)場連接線項目在跨越青島地鐵8 號線及濟(jì)青高鐵并行淺埋段上部道路路基的處理技術(shù)。

1 工程概況

青島新機(jī)場高速與新機(jī)場進(jìn)場路連接線工程是山東省目前建成及在建過程中最大的3 層互通式立交，項目北至在建膠東國際機(jī)場南側(cè)，南至機(jī)場高速收費(fèi)廣場，主要包括主線高架橋2 座，匝道橋13 座，地面輔道2 條。其中進(jìn)場路輔道（南北線）長559.4m，南快速輔道（東西線）長1 297m。項目為設(shè)計施工總承包模式。

南快速地面輔道設(shè)計為雙向六車道，總寬50m，含中央分隔帶、機(jī)動車道、分隔帶、非機(jī)動車道、人行道等，呈東西方向延伸，與濟(jì)青高鐵隧洞及地鐵結(jié)構(gòu)上部相交。濟(jì)青高鐵結(jié)構(gòu)頂面位于路基頂面下0.98～1.94m，地鐵結(jié)構(gòu)頂面位于路基頂面下6.42m。濟(jì)青高鐵與青島地鐵8 號線自南向北并行延伸入地，與南快速地面輔道呈10°夾角，施工前高鐵工況如圖1、圖2 所示。

圖1 施工前高鐵工況

圖2 施工前地鐵工況

2 設(shè)計及施工方案

2.1 現(xiàn)場勘查及設(shè)計方案

經(jīng)現(xiàn)場實地勘查，濟(jì)青高鐵與地鐵8 號線結(jié)構(gòu)凈距僅為14.37m（圖3、圖4），濟(jì)青高鐵結(jié)構(gòu)頂部已采用素混凝土回填，上部覆土，兩處結(jié)構(gòu)上方加、卸載要求≤20kPa。經(jīng)試驗檢測，其回填用土不滿足路基填料要求。高鐵、地鐵上部路基回填壓實度標(biāo)準(zhǔn)按表1 要求控制。

圖3 高鐵、地鐵并行立面圖

圖4 南快速高架、輔道標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖

表1 土質(zhì)路基壓實度表

2.2 機(jī)械設(shè)備荷載驗算

受結(jié)構(gòu)上方荷載要求，通過驗算對路基施工機(jī)械進(jìn)行了選擇、配置。

2.2.1 機(jī)械設(shè)備荷載驗算

根據(jù)中國水利電力出版社出版的《涵洞》（第二版）計算涵頂荷載情況，荷載分部如圖5 所示。

圖5 涵頂車輪荷載分布示意圖

式中q——車輪荷載傳至結(jié)構(gòu)物洞頂上的壓強(qiáng)（kN/m2)；

P——單個輪的壓力（kN)；

c——車輪在行車方向的著地長度（m)；

d——車輪寬度（m)；

H——結(jié)構(gòu)物覆土厚度（m)。

2.2.2 荷載計算

時代金剛、奧薩壓路機(jī)參數(shù)如表2、表3所示。

表2 時代金剛自卸車參數(shù)表

表3 奧薩壓路機(jī)參數(shù)表

在填土高度超過60cm 時，自卸車荷載為14.1kPa，壓路機(jī)荷載為16.3kPa，均符合荷載要求。

2.3 處理方案

濟(jì)青高鐵結(jié)構(gòu)物頂部回填時，揭除原覆土層，換填中粗砂，分層填筑至路基頂面，并振搗密實，如圖6 所示。

圖6 濟(jì)青高鐵頂部覆土挖除

地鐵8 號線結(jié)構(gòu)頂回填時，在結(jié)構(gòu)物頂面2m以下范圍內(nèi)換填中粗砂（包括地鐵開挖范圍結(jié)構(gòu)外側(cè)空間），振搗密實；然后分層回填路基填料，分層壓實，填至路基頂面，如圖7 所示。

圖7 換填中粗砂

中粗砂換填完畢后，及時跟進(jìn)上部水泥穩(wěn)定碎石基層施工，以防止降水對下部路基產(chǎn)生侵蝕。水穩(wěn)施工完畢后，利用土工布、灑水車進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3 施工控制要點

3.1 覆土挖除

結(jié)構(gòu)上部覆土挖除時，嚴(yán)控挖掘機(jī)入鏟深度，以防開挖過深對結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生較大擾動。

3.2 中粗砂質(zhì)量

設(shè)計中換填的中粗砂為上部荷載的重要緩沖層，其質(zhì)量好壞直接決定工程質(zhì)量。中粗砂質(zhì)量按表4、表5 要求控制。

表4 細(xì)骨料（中粗砂）檢驗項目、質(zhì)量要求

表5 砂顆粒級配

3.3 機(jī)械設(shè)備選擇

按照結(jié)構(gòu)上方荷載不超過20kPa 的要求，綜合考慮輪胎長度、寬度、單輪壓力、激振力、受力擴(kuò)散角等因素，嚴(yán)格按照驗算程序進(jìn)行分析，繼而選定壓路機(jī)及其組合，杜絕因機(jī)械設(shè)備選擇不當(dāng)而對既有高鐵、地鐵擾動超限。

3.4 路基碾壓

按照驗算數(shù)據(jù)，距結(jié)構(gòu)上方60cm 范圍內(nèi)采用人工配合小型壓路機(jī)、夯機(jī)進(jìn)行換填、碾壓，至結(jié)構(gòu)上方60cm高度后，采用時代金剛自卸車、奧薩壓路機(jī)等進(jìn)行施工，嚴(yán)控層厚、加強(qiáng)檢測，確保路基壓實度達(dá)標(biāo)。

3.5 監(jiān)控觀測

通過精密布置監(jiān)控測量網(wǎng)、加大監(jiān)測頻次、提高檢測精度等措施，對結(jié)構(gòu)物水平、垂直位移及結(jié)構(gòu)物變形等情況進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)超限，及時停止施工，避免對既有高鐵、地鐵結(jié)構(gòu)物造成影響。

4 結(jié)語

本工程為新建道路工程下部存在既有高鐵、地鐵等淺埋結(jié)構(gòu)物的工況，通過科學(xué)組織、謹(jǐn)慎驗算、嚴(yán)控填料質(zhì)量、優(yōu)化設(shè)備配置、精心施工、加大監(jiān)測頻次等工作環(huán)節(jié)，順利完成了超小間距高鐵、地鐵并行淺埋段上部道路施工，經(jīng)全程監(jiān)測，施工中未發(fā)生擾動超限等問題，工藝簡單、可行，其施工經(jīng)驗可為類似工況工程提供借鑒。