中铁六局集团有限公司长沙路桥分公司 410000
摘要：随着国内道路的高速发展，跨越既有铁路一般采用转体桥上跨形式。转体桥主墩承台多为大体积混凝土结构，基坑较深且邻近既有线，高富水地区承台开挖需进行止水加固，防止桩间土溜塌，影响铁路运营安全。传统高富水地区深基坑多通过基坑防护桩外侧设置止水帷幕达到止水加固效果，但在距离邻近既有铁路设备较近时，往往由于场地狭小，存在诸多不便。本文主要介绍将旋喷桩调整至防护桩间，使旋喷桩与防护桩组成止水体系，通过控制防护桩、旋喷桩的垂直度及桩位偏差，既达到桩间止水加固效果，又解决了场地狭小问题，同时减少了材料用量，降低了邻近既有线深基坑开挖施工风险，符合现代化的发展要求。为今后高富水地区邻近既有线深基坑开挖施工提供有益的借鉴，具有良好的推广应用价值。
关键词：既有线；深基坑；桩间止水
1工程概况
周口至南阳高速公路与京广铁路交叉工程，高速公路桥上跨京广铁路对应里程为K854+688.90，上部结构采用（60+60）米T型刚构预应力混凝土箱梁，T型刚构预应力混凝土梁整幅桥全宽28.4米，采用转体法施工，转体长度为（55+55）米，在京广铁路西侧现浇完成后顺时针转体71.6°就位。主墩承台基础为钻孔灌注桩基础，承台为台阶式，分上下两层。上承台高2.8m，顺桥向长11m，横桥向宽11m；下承台为矩形，顺桥向宽16.8m，横桥向19.0m，高5.0m。承台基坑长23m，宽20.8米，深6.206m，属深基坑施工。承台基坑防护桩距离京广铁路接触网杆最近距离为3.5m。
桥区在勘探范围和深度内，揭露底层主要以粉质黏土、粉土及砂类土为主。地层以第四系上更新统湖积层（Q3）为主。桥区地下水类型简单，属于孔隙潜水，地下水位埋深为1.2～2.0m。
2主要施工方法
基坑四周均采用钻孔灌注桩进行防护。基坑防护桩采用钻孔灌注桩，桩径1.2m，间距1.5m，桩长15m。钻孔灌注桩桩顶设置一圈1.2*1.0m的冠梁，冠梁四角分别设置两根0.4*0.6m混凝土斜撑。基坑防水采用钻孔桩间设置直径0.3m高压旋喷桩+0.3m厚C20混凝土封底，基坑四周设置截水沟防止地表水灌入基坑。基坑开挖过程中，坑内设置一台水泵降水，并对基坑支护及基坑土体及进监控量测，防止土体及支撑位移过大，以便及时采取加固措施，同时对既有铁路既有设备及路基进行监测。
2.1高富水地区邻近既有线深基坑桩间止水加固施工技术原理
传统止水帷幕施工占用既有铁路设备基础位置，无法施工。通过调整旋喷桩位置至桩间，加固桩间土，承台开挖完成后，采用混凝土封底，形成止水体系，确保承台施工顺利完成。
2.2工艺流程
场地平整→基坑四周支护桩施工→桩顶冠梁基坑开挖→桩头凿除→桩间旋喷桩施工→桩顶冠梁施工→基坑开挖→基底混凝土施工。
2.3场地平整
施工场地进行清除杂物，平整压实，修筑便道，做到三通一平，以不破坏原地貌为度。
2.4支护桩施工
（1）由于距离既有铁路较近，支护桩采用反循环钻孔灌注桩成桩工艺。
（2）反循环钻孔桩施工工艺流程为：施工准备→场地准备→施工放样→护筒制作及埋设→制备泥浆→钻机就位→钻进→换浆法清孔→检测→吊装钢筋笼→吊装导管→灌注水下混凝土。[1]
（3）由于支护桩间要施工旋喷桩，为保证旋喷桩顺利成孔，支护桩放样时，偏差小于3cm，护筒直径控制在大于桩径10cm以内，且护筒长度选用1m高，与冠梁等高。施工时，严格控桩身垂直度，防止桩身倾斜造成止水加固效果不好或旋喷桩机卡钻等现象。
2.5桩顶冠梁基坑开挖
冠梁基槽截面为1m*1m，四角分别设置两根0.4*0.6m混凝土斜撑。冠梁及截水沟基槽采用人工配合风镐开挖，开挖至冠梁底标高后，将基槽壁、基槽底平整。冠梁基槽两侧土体要确保完成，以便后续旋喷桩施工平台搭设。
2.6桩头凿除
人工配合风镐将钻孔桩及旋喷桩桩头凿除，并将桩头混凝土清除基槽。注意桩顶深入冠梁10cm，桩顶面平整，凿除桩头过程中不得破坏基槽，桩顶位置受支护桩灌注浮浆的桩间土同时进行清理。
2.7桩间旋喷桩施工
（1）旋喷桩施工工艺流程为：作业平台搭设→测定孔位→钻机就位→造孔→下喷射管→制浆→喷射提升→回灌→记录
（2）作业平台搭设：桩头凿除完成后，利用冠梁基槽两侧土体搭设施工作业平台。施工期间，对作业平台及机具进行加固，严禁侵线，保证既有线运营列车的安全。
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旋喷桩施工平台示意图
（3）测定孔位：在测定孔位时，严格按照支护桩轴线两桩中心放样定孔位，其误差不大于2cm，并用钢钎做标记固定。
（4）钻机就位：现场技术员检查桩位偏差在2cm之内后，通知施工员安装钻机就位。钻机移至第一根桩就位，用自动水平仪调整机架，通过底座支垫调整水平，调整钻杆与地面垂直，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，填写施工标识并挂在桩机上。
（5）造孔：就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。开机前检查导向架的垂直度，施工中随时观察和保持钻机底盘的水平和导向架的竖直，桩体垂直度偏差不得超过1%。[2]
钻进过程中，遇到异常情况及时查明原因，采取相应措施，对地层变化、颗粒大小、硬度等要详细记录，钻孔结束后，由技术人员进行质量检查，合格后方可移位进行下一个孔的钻进。
（6）下喷射管：将喷射台车移至成孔处，先在地面进行浆、气试喷，检查各项工艺参数符合设计要求后将喷射管下至设计深度，经现场质检人员检查认可后方可进行高喷灌浆施工，喷射过程中如遇特殊情况，如浆压过高或喷嘴堵塞等，应将喷射管提出地面进行处理，处理好后再进行施工。
（7）制浆：按设计配比（水泥：水=124：124）进行浆液搅制，在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于30S，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内。
（8）喷射提升：当喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的浆、气，待注入浆液冒出孔口时，按照喷浆流量大于30L/min，提升速度0.1m/min～0.2m/min，自下而上提升，直至提升到设计的终喷高程。
（9）回灌：喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直到浆面不再下沉为止。
（10）记录：施工中钻孔、高喷灌浆的各道工序应详细、及时、准确记录。
2.8桩顶冠梁施工
桩间旋喷桩施工完成后，清理浆液，绑扎冠梁钢筋，浇筑混凝土。注意混凝土保护层厚度及混凝土振捣质量。
2.9基坑开挖
坑内土方开挖从铁路方向后退开挖，分层按1m进行，严禁一次开挖到底或超挖；开挖过程中，每层均设置临时集水坑，并及时抽排坑内积水。基坑开挖的同时，在基坑对称轴冠梁上设置观测点，进行基坑稳定观测（位移、沉降观测），并对既有铁路路基及铁路设备进行观测。基坑开挖剖面如下图所示。
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2.10基底混凝土施工
基底混凝土采用0.3m厚C20混凝土，使用泵车推移式连续浇筑。浇筑过程不得中断，且安排专人布料、振捣，确保混凝土振捣密实，以保证止水效果。
3高富水地区邻近既有线深基坑桩间止水加固施工技术应用效果
3.1克服场地狭小、侵占既有铁路设备难题，达到较好止水加固效果
利用该施工技术缩小了施工空间，减少了场地利用，有效克服了场狭小、侵占既有铁路设备难题，同时通过支护桩与桩间旋喷桩结合解决了承台基坑开挖时，桩间土溜塌、既有铁路路基稳定等难题，通过支护桩、桩间旋喷桩及基底混凝土组成止水体系，解决了承台施工期间基坑内渗水难题。
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现场止水加固效果
3.2缩短工期、降低成本，减小临近营业线施工风险
通过该施工技术，旋喷桩较传统止水帷幕施工量减少1580米，直接减少水泥用量约180t，缩短工期3天，同时减少承台施工时基坑内抽排水量，节约了大量人力物力，并且通过良好的止水效果大大降低了临近营业线施工风险。
4施工注意事项
（1）支护桩施工要保证桩体垂直度偏差不大于1%，桩位偏差不大于3cm。采用反循环钻孔灌注桩施工工艺要保证泥浆清除干净，防止流入冠梁基坑。
（2）支护桩桩头切除时，要保证支护桩伸入冠梁不小于5cm。
（3）旋喷桩施工质量控制是桩间止水加固的关键，施工时要保证旋喷桩桩位偏差小于2cm，垂直度偏差小于1%，同时严格控制水泥用量，确保桩间土凝结效果。
（4）基坑开挖应待旋喷桩及冠梁强度达到要求后施工。
5结束语
本工程通过采用深基坑桩间止水施工技术较好地克服了场狭小、侵占既有铁路设备难题，解决了承台基坑开挖时，桩间土溜塌、既有铁路路基稳定等难题，同时缩短工期、降低成本减小临近既有线施工风险。未来，随着我国交通的发展，在高富水地区临近既有线深基坑施工时采用该施工技术可为较好的选择。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG TF50—2011；
[2]《建筑桩基施工技术规范》（JGJ94-2019）。