公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护
2015-06-11贾春雷
贾春雷
【摘 要】随着我国经济不断发展,公路桥梁修建数量的持续增多,我国公路桥梁修建施工技术也得到了很大的完善,在实际公路桥梁修建过程中,往往会存在公路桥邻近铁路、公路、江河以及其他构造物,这无形中给公路桥梁的施工技术提出了更高标准的要求,施工中不仅要确保公路桥的安全质量,同时还要将邻近构造物充分考虑到位。本文作者从公路桥方面出发,在公路桥在邻近高速铁路的情况下,对其施工深基坑支护进行阐述与探讨,对公路桥邻近高速铁路施工深基坑更完善的支护,具有一定的借鉴价值。
【关键词】公路桥;邻近高速铁路;深基坑支护
引言:
公路桥梁从最初的出现到现在,其桥梁施工技术经过了漫长的历史时期,已经达到了完善的地步。
由于深基坑支护技术的不断创新,公路桥梁修建挑战了许多地质环境与恶劣的自然条件,可以说,公路桥施工深基坑支护是公路桥梁施工中一个重要的方面。
一、公路桥施工深基坑支护概论
在公路修建中,施工往往都是遇到公路桥梁,对于我国修建公路桥梁的发展历史来看,公路桥梁在修建过程中,遇到其施工深基坑的情况已经不足为奇,这主要是因为在公路桥梁修建过程中。
由于桥梁修建地点地面标高高出桥梁承台或基础很多,或者由于该处地质情况较差需要进行很大深度的开挖等方面的原因,而不得不在施工过程中进行深基坑开挖,以便顺利地完成公路桥梁相应部位的修建,那么由此看来,公路桥梁深基坑支护在公路桥梁整个施工过程中,仅仅是一项具有辅助作用的施工工序。
但是公路桥梁施工深基坑施工同样不可忽视,因为深基坑存在的安全隐患很大,而基坑支护就是为了在很大程度上保证基坑不出现坍塌等安全事件。
二、公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护
对于公路桥梁周围无其他构造物的情况下,公路桥施工深基坑支护的也存在一定的难度,公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护的施工技术难度会进一步增大,这主要是因为公路桥在邻近高速铁路深基坑施工的时候,不仅仅是要保证基坑本身的稳定性。
同时还要从深基坑施工对高速铁路的影响以及高速铁路对公路桥深基坑支护影响的方面来进行全面详细考虑。
因此从这个方面来看,公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护的技术难度会更大,其技术要求也会相应地提高许多。做好公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护,对保持公路桥修建安全和高速铁路运营安全,具有十分重要的意义。
1.公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护注意要点
公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护与公路桥周围无任何构造物的情况下相比较,其施工深基坑支护要求会更高,其支护难度也会相应更大,具体来说,公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护的注意要点有:
1)公路桥深基坑支护要充分考虑高速铁路列车在通过的情况下对施工深基坑的影响程度,高速铁路列车在通过的时候,其产生的高频振动会让周围环境产生一定量的振动,而邻近高速铁路深基坑开挖支护后,会利用支护结构对基坑周边土体产生一种接近原来土体所施加的压力,以保持其土体的内部应力保持在一个稳定的状态,但高速铁路的振动又会使得这种应力发生改变,一旦改变过大,就会造成基坑支护失稳状态。
2)公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护,要充分考虑深基坑施工对高速铁路基础以及邻近高速铁路整个的影响状况,而这些影响状况是需要通过一定的变形监测、振动变形监测。
通过变形数据的变化来进行判断的,所以在进行公路桥深基坑支护施工的过程中,要密切观测深基坑施工对高速铁路的影响作用,防止深基坑支护施工不当对高速铁路的不利影响。
2.公路桥邻近高速铁路施工深基坑支护
对于公路桥梁施工深基坑来说,其支护施工技术有深层搅拌桩土围护墙支护、高压旋喷桩支护、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、土钉墙板桩、地下连续墙支护等施工支护技术,对于公路桥邻近高速铁路施工深基坑的情况下,其支护技术的选择范围也会相应地进行缩小。
下面就以钻孔灌注桩防护同时配合高压旋喷桩止水在实际工程中的应用进行阐述。
某公路桥上跨城际铁路,采用转体施工。转体中墩临近城际铁路(时速200km/h),且基坑内设有球铰,施工工期长、基坑必须封闭地下水,基坑内无水作业。
同时,由于受上下转盘高度的影响,基坑防护高度约9m;施工期间铁路正常运营,对铁路路基稳定及沉降要求严格。
设计采用直径1.5m钻孔防护桩防护基坑,同时在防护桩外侧打双排高压旋喷咬合桩作为止水帷幕,同时及基坑底进行高压旋喷桩止水,设封底混凝土。如图1所示。
1)钻孔灌注桩具有刚度大、整体性好、位移变形小的优点,且造价相对较低;钻孔灌注桩可使用多台机械同时施工,技术成熟,专业性一般,有利于保证施工进度,确保工期目标。防护桩采用直径1.5m钻孔灌注桩,桩间距1.8m,防护桩采用钢筋混凝土结构,桩长18.5m。桩顶设冠梁,冠梁高1.5m,宽1.7m,采用C30钢筋混凝土结构。钻孔桩防护高度范围设两层横撑,上层横撑采用钢筋混凝土结构,下层横撑采用直径0.8m钢管结构。
2)高压旋喷桩的特点是施工机具设备简单、施工简便,具有较好的耐久性且料源广阔格低廉,噪声小、无污染,受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小,可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、粉土、砂土、黄土及素填土甚至碎石土等多种土层。加固原理:高压旋喷注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水(空气)成为20~40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来,冲切、扰动、破坏土体,同时钻杆以一定速度逐渐提升,将浆液与土粒强制搅拌混合、浆液凝固后,在土中形成一个圆柱状固结体(即旋喷桩),以达到加固地基或止水防渗的目的。高压旋喷桩直径0.6m,间距0.4m,双排咬合布置。
3)施工顺序
①施工Φ1.5m钻孔防护桩,间隔施工;②防护桩施工完毕后,进行防护桩外侧旋喷桩止水帷幕及基坑范围内旋喷桩的施工;③施工冠梁及第一道斜撑;④开挖工作坑,挖至第二道斜撑位置处,安装钢腰梁及钢管斜撑,施加50kN预加力;⑤继续开挖工作坑至基底,浇注封底混凝土,然后浇注转体系统下转盘;⑥下转盘混凝土达到设计强度后,将钻孔防护桩与下转盘间的间隙采用C20混凝土灌注密实;⑦拆除第二道钢管斜撑,施工牵引反力座、上转盘等。
4)基坑监测
由于临近高速铁路施工,基坑挖深较大,防护桩施工完成后、基坑开挖前,应对基坑内外情况进行观察,包括基坑周围地面裂缝、塌陷及渗漏水情况,地面超载及坑底隆起、管涌情况,基坑开挖的地质及其变化情况及支护结构状态等。施工期间应密切监测围护桩桩顶位移、当围护结构位移大于18mm或10mm/天时,应及时增加临时支撑,保证基坑稳定及铁路运营安全。
三、结论
公路橋邻近高速铁路施工深基坑支护技术虽然比公路桥周围无任何构造物深基坑支护技术要求要高出许多,但只要掌握了公路桥邻近高速铁路施工深基坑的特点,并采取相应的加固措施,相信定能取得预期的支护效果,确保施工安全。
参考文献:
[1]王艳.浅谈公路桥施工深基坑支护施工技术[J]. 中国建筑工业出版社,2010
[2]陈明.深基坑工程的监测及常见问题[J].广东科技,2008(12)