临近铁路既有线深基坑土方开挖施工工艺探讨.docx

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临近铁路既有线深基坑土方开挖施工工艺探讨

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曹景全

1概述

当前，随着我国综合国力的增强，我国正在进行大规模的铁路及周围临边设施的建设，不断完善铁路网提高铁路的高效运输效率。在建设过程中，时常会遇到临近既有线施工的情况，既有线运输繁忙，安全重于泰山。而临近既有线地下结构施工首先遇到的便是土方开挖，土方开挖过程中由于对土体的扰动，土体的中的有效应力便会不断变化，不小心便会造成周边土体的沉降，对既有运营线路造成严重影响，因此，如何保证既有线路的安全，又能控制施工进度质量变成了临近既有线施工的重要难题。

杭州南站临近既有线土方开挖施工过程中，通过对既有线路沿线及基坑周边进行监测点位布置，根据数据监测实施指导土方开挖施工，分区、分级、分层、先撑后挖，安全高效地完成了土方开挖施工，有效的控制了既有线路及周边线路的位移和沉降，保证了既有线路及周边建筑物的安全，对以后临近既有线土方开挖施工有着重要指导意义。

2工程概况

杭州南站位于杭州市萧山区中部，是杭州枢纽内重要的客运站。杭州南站规模为7台21线，设东西广场，以东广场为主，西广场为辅，采用高架候车。

其中，站房建筑面积47456m2，站台雨棚32014m2，通廊8300m2、站台42210m2，地下一层、地上二层，建筑高度为27m；钢筋混凝土框架结构，最大跨度为24m。屋盖结构形式为双向平面钢桁架，顺轨向最大跨度42m，垂轨向最大跨度35.575m。

东站房基坑西侧围护结构距离杭长正线中心线为9.2m，东南侧距离牵引变电所房屋约12.9m，基坑开挖深度为10.2m，属于临近既有线深基坑施工的范围。

3工艺特点

采用传统挖机对土方进行施工，分层分段采用退台接力式挖土，并根据既有线路及基坑周边布置的点位在挖土阶段对既有线路周边路基沉降、水平位移等指标进行密切监测，根据数据随时进行挖土调整。

4施工工艺流程

4.1第一步挖土

按照图纸施工放线，把基坑的第一道支撑的边缘线全部放出。首先开挖冠梁及支撑部位土方，冠梁区域挖至-5.00m，支撑梁部位挖至-4.80m，基坑顶部-3.0m位置设置截水沟，基坑顶部和冠梁之间高差部位按1：1.5放坡处理（100厚C20网喷混凝土，配Ф8@200×200的钢筋网片）。

4.2第二步挖土

组织回填，依次对已经开挖的基坑支撑进行局部的回填，目的是为提供给施工机械的运行路线。回填下部采用素土回填压实，上面铺设钢结构走道板作为桥，保证运行车辆对已经完成的支撑压力作用最小。

待冠梁及支撑混凝土达到设计要求后，进行第二步挖土，设置三个出土位置；基坑北侧12/B轴、10-11/A轴；基坑中部6-7/A轴。南侧由于距萧山牵引供电所太近，暂时未考虑在南侧出土。

先期将7轴以北土方由基坑北侧12/B轴退台接力开挖至-9.0m；随后将7轴以南土方采取多台挖机由南向中间退台接力开挖，从基坑中部6-7/A轴位置出土，全部土方均挖至-9.0m。

第二步土方开挖前，根据工高函（2015）189号，上海铁路局工务处关于印发《杭州南站基坑工程施工对杭长高铁、临近建筑物影响安全评估审查会纪要》的通知，基坑开挖至地面以下5m范围内，限速120km/h。

4.3第三步挖土

待腰梁及支撑混凝土达到设计强度后，进行第三步挖土，开挖-9.0m∽-11.8m、12.7m、13.2m。该步土方开挖在基坑北侧B/6-12轴设置一出土便道，便道宽5m、长60m，放坡比例为1：9进行施工。東站房基坑内第三步土方均从该便道出土。因第二道支撑距离基底高度仅有2.8m以上，且角撑下部工程桩及钢立柱间距较密，致使大型挖土机械无法进行施工。第二道支撑下部土方采用HS-60小型挖机进行掏土作业。挖掘过程中及时处理超灌工程桩，防止机械碰撞桩头造成工程桩倾斜或破坏。

考虑第二步及第三步开挖土层均处于淤泥质粘土层。为防止开挖过深、坡度较陡导致动态坡体对工程桩、支撑立柱及降水井产生水平推力造成土体滑移破坏，决定在开挖过程中严格按照“时空效应”理论，分级、分层、分段开挖，严禁超挖。分层厚度不大于2.0m。

第三步土方开挖前，根据工高函（2015）189号，上海铁路局工务处关于印发《杭州南站基坑工程施工对杭长高铁、临近建筑物影响安全评估审查会纪要》的通知，开挖地面以下5m～9.7m（坑底）范围内，限速80Km/h。当底板施工和倒撑安装完毕后，限速120km/h，经过一段时间的监测，基坑稳定后，恢复常速。

将5轴南侧底板设置一道施工缝，施工缝设置在3轴承台上部1m位置处，南侧第三步土方开挖后到该位置后，立刻进行3轴以南区域（第一块底板）的底板钢筋绑扎及混凝土施工；同时第三步土方继续进行开挖，开挖到5轴后浇带位置后，进行3～5轴区域的（第二块底板）底板钢筋绑扎及混凝土施工；中间区域的土方继续进行开挖