地铁区间隧道下穿既有河道施工技术分析

解健康

（中铁十九局集团轨道交通工程有限公司，北京 101399）

1 工程概况

1.1 现有桥梁设计规划概况

（1）规划荷载：汽车城-A 级，人群4.0 kPa。

（2）上层架构：桥体总长度为64.7 m，借助3 跨长约20 m的空心板梁（由预应力混凝土预制而成），共计90 片板梁，桥体铺装宽度40.5 m。

（3）下层架构：①重力式桥台，桥台支座尺寸为GJZ180×250 mm×42 mm；②桥墩为桩柱式桥墩，涵盖有盖梁、系梁等结构；③Φ1000 mm 或Φ1200 mm 钻孔灌注桩基础。

（4）两边桥台区域配置对应的伸缩缝，伸缩缝选用40 型的型钢伸缩缝。

1.2 拔除桩基

该项目基坑围护架构作用区间要求去除10 个桩基，其中桥台区域Φ1000 mm 桩8 个、墩台区域Φ1200 mm 桩2 个，拔除桩设计规划见表1，与基坑的位置关系如图1 所示。

表1 拔除桩设计概况 m

图1 北洋大桥与基坑平面位置关系（单位：mm）

2 主要施工工艺及技术措施

2.1 围堰施工及堰内清淤

借助黏土堤整体围堰，顺着东、西河道方向向中部汇合的施工计划，设置长臂挖机与自卸式车辆进行后退式作业，至上、下围堰建设达到相应标准后，就可以开展围堰抽水工作[1]。开展抽水作业时，要求严格管理水位的下降程度，根据实际情况，水位每天的高度变化量约为50 cm。此外，还要求对围堰内环境的渗水状况加强监测力度，以免出现集中渗水状况。

2.2 黏土回填

围堰背后黏土填方要求进行分层碾压，碾压过程中将每层的厚度控制在250～300 mm，并要求其密实度不得低于0.93。填方环节要求实时监测围堰的稳定性，以免发生滑移情况。

2.3 高压旋喷桩加固止水

考虑到施工场地的土体环境，该项目高压旋喷桩施工选用二重管法，规划引进2 台型号XP-3OB 的钻机。旋喷桩作业过程中的工艺参数如下：①桩径0.8 m，竖直距离为1.15 m，水平距离为0.6 m，水泥掺量为20%；②水泥含量与水灰比为水泥掺入量25%，水灰比0.7。具体施工方法如下：

（1）机械就位。依照设计图，找出高压旋喷桩的具体位置，之后在场地开展放线工作。将钻机向着预计的孔位方向挪移，并且确保钻喷杆顶部对准拟施工孔位的中心。

（2）成孔。借助XP-3OB 钻机进行施工，应严格依照规划的桩位开展成孔作业，平面位面上的误差要求低于50 mm，同时使用泥浆做为护壁。

（3）下钻喷杆。将高压旋喷桩的台车行驶到孔口处，依规划方案中的标准将钻喷杆下降至对应区域。

（4）制浆。配置浆液时应严格根据规划标准，精准测量浆液的占比。高压旋喷注浆借助P42.5 普通硅酸盐混凝土，依照场地的地质环境，水泥浆液能够由回浆和水泥搅拌而制成，并依照规划标准与测量到的浆液密实度合理调整水泥的含量，水灰之间的比例为0.7 左右。

（5）喷射提升。首先将钻喷杆下降到预计的深度区域，之后严格依照规划书有关压缩气体与水泥浆的施工数据，调整空气压缩机等器械，泵入压缩气体与浆液。

（6）回灌。当喷浆工作完成之后，要求迅速将钻喷杆拔出土体。水泥浆浆液固结时一般会出现收缩，这会直接干扰高压旋喷桩的顶层高度，为了避免发生这种状况，要求借助对应的补救手段，譬如将冒浆进行回灌，或者是借助二次浇筑的形式等，发现孔内水泥浆的位面不再下沉时暂停作业。

（7）废弃浆液处置。高压喷浆作业环节中，会造成很多的废弃浆液。为确保施工场地的整洁与工作的顺利开展，作业前应当在场地中配置一个泥浆池，借助抽排的方式将作业中的泥浆排入泥浆池中，泥浆凝结后外运处理。

（8）清洁。当高压喷射注浆作业环节结束后，要求将注浆管和其余器械装置清理洁净，确保注浆管道中、器械内部与管道中无杂质和残留的水泥浆，大多数情况下可以借助注入有压力的水来进行清洁，经过一段时间的清洁，就可以将注浆管、软管与泵送装置中剩余的水泥浆冲刷干净。

2.4 三轴搅拌桩施工

高压旋喷桩对总体围堰开展加固后进行施工通道的施工，以此实现大型机器装置的行驶需求，借助JB160 三轴搅拌桩机进行围堰内侧12 m 区域双排三轴搅拌桩防水帷幕的建设。三轴搅拌桩的具体数据：桩径650 mm，竖直方向距离为1.35 m，水泥占比20%，水灰比为0.5。

2.5 基坑围护结构施工

（1）施工勘测。放线是围护体系建设中至关重要的准备工作，先取得业主企业给出的基准点坐标位置，再依照设计图纸对地下连续墙未施工区域开展精准定位。

（2）导墙施工。导墙施工顺序：测量防线→挖掘沟槽→建设垫层→绑接钢筋→安装模板→导墙建设与浇筑→拆除模板并配置横撑→回填。

（3）泥浆的配置与应用。该项目成槽挖掘土体主要是以较厚的淤泥为主，泥浆质量的高低将直接影响地连墙成槽的安全与稳定性，是建设地连墙成槽环节中非常关键的控制内容。

（4）地下连续墙成槽。依照附近项目状况以及建设经验，选用型号GB34 的成槽机进行作业，在正式工作首开幅借助抓斗抓土成槽，三抓成槽，先挖掘两侧的土壤，再挖掘中部的土层。

（5）钢筋笼的预制与装配。首先在建筑现场规划出专门用作钢筋笼预制的施工范围，之后严格依照规划标准进行钢筋笼的预制，以满足地下连续墙对钢筋笼的需求，对于需要展开连接的钢筋，借助焊接或是机械连接的形式。施工过程需要用的器械有1 台150 t 重量级履带吊以及1 台100 t 重量级履带吊，钢筋笼起吊示意见图2。

图2 钢筋笼起吊示意

（6）水下混凝土浇筑。在开展地下连墙浇筑之时用型号C35-P80 的商品砼浇筑，通常运用导管法进行浇筑，本项目选用的导管为Φ250 mm 的钢导管。

2.6 深基坑开挖及主体结构施工

地下连续墙建设完成后，根据规划标准按顺序进行：三轴搅拌桩地基的稳固→钻孔灌注→冠梁、支撑梁→深基坑挖掘以及支护工作的开展→主体结构等步骤。

3 其他针对性技术措施

3.1 防渗漏措施

（1）选用渗透系数极低的豁土材料作为建筑堤坝的材料，因为本省豁土有着很强的致密形式，能够满足防水抗渗透的要求。

（2）要求在围堰的迎水面开展防渗施工，如：设置土工织物，其长度能够到达河床的位置，并借助沙包加以稳固。

3.2 基坑防倒灌措施

在围堰施工完成后，在围堰的边上配置2 台150 m3/h 抽水机与2 台水位警报设备作为应急装置，并安排相关人员对河道进行24 h 监视。当水位超过防洪水位时报警装置警报，并进行抽水，以免发生基坑倒灌的情况，保障基坑与附近建筑的安全。

4 结语

地铁区间隧道穿过现有河道的作业难度大，容易出现安全事故，长时间以来都是施工企业非常注重的问题。介绍某市区域铁路S1 线横穿北洋河的施工概况，主要涵盖了施工现场的场地地貌和水文因素，研究了工程的整体规划，围堰作业技术以及施工工艺的开展，围护体系施工技术以及技术标准，深基坑挖掘技术规范与其他针对性的防渗漏手段等，为相似项目的开展提供参考。