临近既有铁路营业线桥梁施工技术探讨

临近既有铁路营业线桥梁施工技术探讨

发表时间：2018-06-01T10:43:18.643Z 来源：《防护工程》2018年第2期作者：赵得开

[导读] 检查桩基底部偏位情况并及时纠偏，同时标出下一个循环外周水钻钻孔取芯位置，进入下一循环的挖孔桩施工。

中铁隧道集团一处有限公司重庆市北碚区 400700

1工程概况

南井右线中桥位于改建襄渝右线上，全桥紧邻既有襄渝右线，对应里程为GY1K776+995.64～GY1K777+090.1。本桥设计为2台2墩，全桥采用1×24m+1×32m+1×24m跨度设置，全长94.46m。本桥位于R=2200m的圆曲线及缓和曲线上。

①施工段桥梁与营业线的平面位置关系：

南井右线中桥紧邻既有襄渝右线，与既有襄渝右线线中心间距5.43m（3#台）～8.38m（0#台）渐变。

②施工段桥梁与营业线的立面位置关系：

南井右线中桥与既有襄渝右线中桥垫石标高基本一致，既有桥基础均为桩基础，南井右线中桥承台开挖深度为2m～2.5m，基底与既有承台底基本持平，1#墩墩帽与既有线墩帽净空为0.88m，2#墩墩帽与既有线墩帽紧贴。南井右线中桥与既有营业线接触网关系。

2水文地质条件

桥址区域内表层为第四系坡堆积层人工填土（Q4ml1）、第四系坡残积层一般粘性土（Q4dl+el）等，下伏基岩为侏罗系中统新田沟组（J2x）泥岩夹砂岩（σw2=400 Kpa, σw3=250 Kpa）。桥址处无不良地质， 2#墩紧靠宽度既有水沟（需要提前迁改）。

根据地质勘探资料揭示，两桥基坑开挖范围内地质均为人工填土σ0=120Kpa，无不良地质及特殊岩土。

3影响范围

既有襄渝右线YK776+975.64-YK777+110.1（两端各延20m），磨心坡左联络线ZK779+147.75～ZK779+280.85（两端各延20m）。

4营业线施工技术探讨

4.1施工项目

南井右线中桥桥梁下部结构，工程数量见表4.1

表4.1南井右线中桥主要工程数量表

4.2施工内容及等级

施工内容包括：桥梁基础及墩台身施工、防护排架施工、防护桩施工。因邻近营业线，两桥总体施工按照先防护再施工的原则进行。墩台基坑靠既有线侧增设钢轨桩防护，并做好变形观测。施工顺序先进行桥梁基础施工，再施工承台及墩身。主要施工顺序及防护措施如下：

表5.2-1南井右线中桥主要施工顺序及施工等级

4.3施工现场调查

1.管线及构造物

沿既有铁路桥边缘有高压电缆、通信光缆等，为确保各种地下管线安全，基础开挖前采用管线探测仪进行现场探测，同时在设备管理单位的监护下，配合人工做好探沟开挖，做好迁改及防护工作后方可进行基础开挖。

2.夜间施工准备

夜间施工时配备足够的照明设备。要求每个作业点同一平面内，布置至少2个不小于1kw的照明灯，灯光照明方向背离既有铁路来车方向；夜间施工用电设备设专人看护，确保用电设备及人身安全。现场负责人现场跟班作业，指挥施工。并及时了解天气变化情况，遇恶劣天气时，不安排夜间施工。

4.4营业线专项施工防护

由于该桥邻近既有营业线桥梁，针对桥梁基础及墩台身施工对既有铁路的影响，需要采取安全防护措施的施工项目主要有：（南井右线中桥台后）防护桩施工、桩基施工、基坑开挖施工、墩身钢筋模板及砼施工、大型设备吊装作业等。专项施工防护措施有：施工时为确保既有桥梁墩台安全，防护桩、桥梁桩基、承台基坑均采用非爆开挖，且弃土不得置于既有桥梁附近，同时施工范围内采取防护排架、吊扣轨、防护桩、钢轨桩等防护措施，以防止对既有工程产生不利影响。

1、根据邻近营业线“全封闭、全隔离、全监控”的要求，为防止施工机械对既有墩台造成损害，对0-3#墩台对应的既有桥梁墩台采用防护排架进行隔离防护，并坚守车过机停原则。

2、桥上基本钢轨内侧设置护轨，0#台、3#台紧邻既有襄渝右线桥台，桥台基坑开挖前对既有襄渝右线桥梁台后线路采用吊扣轨防护；两桥台后采用3根1.5m×1.5m钢筋混凝土防护桩进行加固，防护桩采用非爆破开挖进行施工，防护完成后方能进行下一步施工。

3、承台靠既有线侧增设钢轨桩防护，间距0.5m，防护完成后方可带档开挖施工。

4、机械吊装作业需要根据既有营业线设备安全限界，对吊装设备设专人看守，确保车过机停，保障营业线运营安全。

4.4.1下部结构施工防护措施

1、南井右线中桥

为确保既有襄渝右线与新建桥基础的施工安全，南井右线中桥0#台、1#墩与既有承台间采用防护排架进行防护，因本桥2#墩、3#台承台与既有承台距离较近，受作业空间限制，其间不设置防护排架，增加钢轨桩悬臂端长度，承台间带档防护施工，防护排架采用钢管骨架，钢管架立杆间距1.5m，横杆间距1.5m，搭设高度2.5m,防护排架搭设位置距营业线线路中心间距不小于

4.2m，坡脚距营业线较近时，可适当调整排架高度，确保行车安全；排架立杆锚入地下根据边坡高度、坡率、岩层情况确定，且土质不小于0.8m，石质不小于0.5m，用混凝土或植入HRB335φ22螺纹钢筋加固基础；排架内侧竖向密布竹排架，排架内侧密布防电板。用斜撑、拉线（锚于边坡上）固定排架，斜撑设在线路侧，间距2m，拉线上下两排错位布置，上下间距1.5m，左右间距2m，用紧线器拉紧，必要时作业侧设斜撑。

防护排架施工完成后，每天派专人巡检排查是否存对营业线存在安全隐患，并形成排查记录。

4.4.2台后人工挖孔防护桩

1、南井右线中桥

南井右线中桥0#、3#桥台与既有线桥台距离近，为防止上述两个桥台基坑开挖时对既有线桥台台后基础的影响，在新建线路0#、3#桥台台后各设置3个防护桩，防护桩尺寸为1.5×1.5m。防护桩采用非爆开挖，防护完成后方能进行下一步施工。防护桩施工过程中遵守车过机停原则。

人工挖孔孔桩施工安全防护：

挖孔防护桩与既有线之间设置防护排架。

孔桩开挖前在桩基周围挖临时水沟作为临时排水措施。采用跳桩法开挖支护桩，达到设计强度后方可进行桥台基础的施工；孔口2.0m 范围内严禁堆放杂物和积土，挖出的土必须做到随挖随运，保证孔口的安全。

因吊装设备临近既有线，钢筋笼不宜采用孔外加工吊装的方式，挖孔桩钢筋绑扎采用现场绑扎。

孔口四周设置围栏，夜间施工备有充足的照明设备，井口悬挂红灯示警标志。地面有专职安全员进行防护，严格按照车过机停原则施工。做好孔内通风。下雨时应在孔口上方搭设雨棚，孔口周围做好防排水措施，防止雨水进入孔内影响既有铁路边坡稳定；遇到大雨或暴雨天气，暂停施工并在孔口加盖牢固雨布。

加强护壁及路基的变形观测，发现护壁开裂等异常现象时，及时撤离孔内人员，待加固支撑稳定后方可施工。

4.4.3桥梁桩基挖孔桩防护

1、桩基开挖施工方法选型

桩基设计采用钻孔桩施工，但根据现场调查，由于南井右线大桥距离营业线较近，如果冲击钻机发生意外倾覆，会侵入运营线及接触网限界，且冲击钻机施工过程中震动较大，影响营业线施工运营安全。因此两桥桩基计划采用人工挖孔非爆开挖。

2、桩基钢筋笼吊装

桩基钢筋笼在钢构件加工厂统一加工，现场进行吊装。靠既有线侧钢筋笼分段长度不大于6m，采用4点悬挂法起吊，在钢筋笼端头向内2m处对称设置2个吊点，使用汽车吊主钩；在钢筋笼中部加强箍上对称设置2个吊点，使用汽车吊副钩。吊装时用麻绳拉住钢筋笼底口，防止钢筋笼来回摆动侵限。吊车摆放在远离既有铁路的便道边。吊装作业在白天进行，吊装时安全员现场防护，当有列车通过时，停止钻孔、吊装作业。

（1）南井右线中桥

1号、2号桥墩、3号台吊车摆放在既有襄渝右线侧面，0号桥台吊车摆放在既有襄渝右线正面。墩台吊装施工：

4.4.4承台施工防护

1、基坑施工防护

（1）承台基坑开挖严禁爆破施工，并设置防护人员，一机一人，做到车过机停。

（2）做好原地面及基坑内的截、排水系统，将水引至便道的排水沟内。

（3）靠近襄渝右线一侧采用间距为0.5m的 P50型钢轨桩进行防护，深度打入W2岩层中，其余三面按1:1进行放坡开挖。两座桥梁墩台中，南井右线中桥3号台与既有桥台位置最近，选取3号台为例：

钢轨桩采用0.5m间距布置，钢轨桩垂直打入深度不小于2m 。在其空隙处横向搭设方木做围挡。施工前用红漆在钢轨桩上划分刻度，以便在插打的过程中控制打入深度。准备工作完成后，在钢轨桩锁口内涂黄油，用钢丝绳将钢轨桩吊到指定位置，摆正后用将其压入土中，使钢轨桩下沉到预定标高位置。

（4）由既有铁路方向向外分层开挖,每层开挖深度不宜超过1.5m，尽量避开下雨天开挖作业。

（5）基坑开挖成形后在基坑四周距基坑边1m处设置1.5m高防护栏杆并挂密目防护网及警示标志牌，当有列车通过时，承台基坑内的作业人员上到地面安全位置。

（6）在开挖过程中设测量人员对既有线的沉降、变形进行观测，与工务段现场配合人员对线路状况进行监控，确保既有铁路行车的安全。开挖过程中出现变形量超标时，首先停止施工，及时对基坑进行回填和边坡加固，待变形稳定并相关检查同意后，方可继续施工。

（7）承台施工完成后应及时进行夯实回填，尽量缩短承台开挖至回填施工的作业时间。

开挖至设计承台底面以下10cm后采用C20混凝土进行封底处理。待封底混凝土初凝后凿除孔桩桩头、检测桩身、绑扎承台钢筋、灌注承台混凝土。基坑开挖采用人工配合挖掘机开挖、出土，防止既有墩台周围土质垮塌。土方统一采用自卸汽车及时运至弃土场集中堆放，保持营业线附近的环境卫生。同时在既有墩台靠新建线路设置防护栏杆并安放醒目的安全警示反光标识，避免施工机械对既有墩台造成损害。

4.4.5承台基坑开挖监控量测措施

承台开挖时为了确保营业线的行车安全及承台基坑在开挖过程中的施工安全，对承台基坑开挖靠营业线侧承台基坑周边采取监控量测动态控制。

1）营业线沉降量测

测点布置：0#台、3#台前后20m范围内路基设置4个观测点。

量测方法：采用电子水平仪、水准尺配合测量既有路基沉降。

量测频率：每天观测两次。

量测结果判定：根据规范及相关要求，当单次沉降超过8mm、累计沉降值大于20mm，应停止基坑开挖，并回填原土夯实。同时施工负责人应立即通知设计、监理、建指及设备管理单位共同研究解决问题，是否变更施工方案。

2）既有桥梁监控

测点布置：1#、2#墩对墩身进行监控量测布点，每个既有墩设置4个观测点。

量测方法：采用徕卡TS-09plus全站仪配合测量既有桥梁。

量测频率：每天观测两次。

量测结果判定：当每次偏移超过2mm、累计沉降值大于4mm，应停止基坑开挖，并回填原土夯实。同时施工负责人应立即通知设计、监理、建指及设备管理单位共同研究解决问题，是否变更施工方案。