铁路大桥主墩基坑支护设计施工技术

１工程概况

跨石德铁路特大桥位于石家庄～济南客运专线ＳＪＺ－３标段，桥梁的里程：改ＤＫ１００＋４８５．８０～改ＤＫ１００＋６６３．３。跨石德铁路特大桥位于冲积平原上，桥址处地势平缓，种植玉米、冬小麦为主的多种农作物，且有多条乡村道路穿过。根据设计院提供的地勘和水文资料，桥址区的地质参数：地层主要为第四系全新统冲积层及第四系全新统上更新统冲积层，土质由黏土、粉土细砂和中砂组成。另外，地面有人工堆积的杂填土。详细的土层参数如表１所示。桥址区的水文参数：桥址区地下水类型为第四系孔隙潜水，地下水主要由大气降水和地下水侧向径流组成，地下水水位埋深在１．４０～４．００ｍ（高程１７．８０～２０．６０ｍ）。寒冷干燥、少雨雪。降雨量多集中在６～８月份，约占全年的７０％。跨石德铁路特大桥在２３９＃～２４２＃墩位采用（４８＋８０＋４８）ｍ预应力混凝土连续梁结构，大桥在改ＤＫ１００＋５６６．４０里程处与既有石德铁路斜交，交角为２９°５６′。连续梁的８０ｍ主跨需跨越石德铁路（电气化铁路）上、下行线。为了减小施工对既有线的影响，连续梁采用平行既有线现浇施工，然后转体，桥梁每个主墩位置的转体长度为７８ｍ，转体角度为２９°５６′，转体重量为５４２０ｔ。由于连续梁的转体主墩２４０＃（改ＤＫ１００＋５３４．５５）和２４１＃（改ＤＫ１００＋６１４．５５）位于石德铁路两侧，且距离运营的石德铁路很近，因此两个主墩的承台基坑支护施工可能影响

到运营线路的安全，需要进行科学设计、合理施工，保证既有线的安全。

２基坑支护方案的确定

由于连续梁２４０＃和２４１＃主墩位置临近营运繁忙的电气化铁路（石德铁路），主墩承台位置需要设置转体系统，因此主墩承台由两部分构成：下节段（需布置下转盘）为１４ｍ×４ｍ×１．７ｍ正方形结构；上节段（需布置上转盘）为八边形结构，厚度２．０ｍ。桥梁两个主墩承台距离石德铁路均较近，其中２４０＃墩位承台距离石德铁路最近，且底节承台外边缘紧邻石德铁路坡脚线，距离路肩的最近距离仅为３．２６ｍ，距离石德下行线中心线４．５６ｍ。２４０＃承台与石德铁路的平面位置关系如图１所示。

２．１支护结构的选择

［１－４］由于连续梁的２４０＃主墩承台紧邻既有线石德铁路，如果考虑到立模空间，则基坑支护结构距离石德铁路线会更近，因此基坑的开挖必然影响到铁路安全。此外，考虑到施工季节的地下水位位于地表以下约３．１ｍ，该水位处于基坑开挖的深度范围以内，这就要求设计的支护结构必须具有一定的止水功能，防止基坑开挖过程中，因为排水量过大而导致铁路路基发生较大沉降，进而危及石德铁