下穿多股道铁路旅客地道高水位顶进施工方法与流程

本发明涉及一种顶紧施工方法，具体是下穿多股道铁路旅客地道高水位顶进施工方法。

背景技术：

某铁路既有站台与新建站台水平距离约为100米，中间共有14股铁路营业线，分别为4股正线和10股到发线。为满足旅客进出站，需对既有进、出站旅客地道进行接长，旅客地道接长部分长75m，净宽6.5m，净高4.0m，接长部分与既有对接，新建旅客地道顶板底及底板顶高程与既有高度一致。现有设计方案是在线路外侧设置“l”型预制基坑，然后采用中继间顶进施工。这种方法存在的问题是顶进顶程大，方向、高低控制难度大。如果将基坑挖在线路正下方，基坑内部空间有限，大型设备无法进入，无法采用传统防护桩+冠梁+钢支撑的方式进行基坑支护，存在技术障碍。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有线路外侧挖基坑顶进施工顶程大，方向、高低控制难度大的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

下穿多股道铁路旅客地道高水位顶进施工方法，依次包括如下步骤：

s1.线间道砟支挡，为线间支撑桩施工做准备；

s2.采用d梁加固地道上方铁路段；

s3.基坑开挖：

1)、开挖第一层的第一段土方，土方两侧边坡按1:0.5放坡，掌子面按1:1放坡，对已形成的边坡进行土钉墙施工和挂网喷锚施工；

2)、采用高压旋喷桩进行第二层的第一段土方侧壁的加工，高压旋喷桩的施工位置与第一层土方的坡脚之间留有距离以形成作业平台，且在第二层土方侧壁完全凝固之前竖直打入钢板桩加固，钢板桩贯穿第二层土方侧壁并插入下方土中，对已形成的第二层土方侧壁依次进行土钉墙施工和挂网喷锚施工；

3)、重复步骤1）和2），分段施工；

4)、当达到基坑长度后，从掌子面向外、从中部向两侧开挖第二层土方，掌子面按1:1放坡，并对掌子面依次进行土钉墙施工和挂网喷锚施工，基坑支护完成；

s4.预制正线框构；

s5.顶进正线框构；

s6.正线框构防水层施工；

s7.现浇到发线框构；

s8.施工缝、沉降缝施工；

s9.过渡段回填。

本发明的有益效果是：

1）本发明提供的下穿多股道铁路旅客地道高水位顶进施工方法，利用到发线下基坑做为正线框构节的预制工作坑，减少了框构顶程，为框构在较差地质下顶进减小了偏差风险；

2）本发明提供的下穿多股道铁路旅客地道高水位顶进施工方法，采用土钉墙+挂网喷锚+高压旋喷桩+钢板桩咬合的方式对到发线下工作坑边坡进行防护和止水，有效的减小高水位地下水对基坑的影响，确保了工作坑的安全，并节约了施工成本；

3）本发明提供的下穿多股道铁路旅客地道高水位顶进施工方法，针对性强，操作简单，易于作业人员掌握。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的基坑结构示意图。

图中：

1┄d梁；2┄边坡；3┄高压旋喷桩；4┄作业平台。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面给出一个具体的情境，结合该情境具体的实施例对本发明的施工方法进行说明：

情境：新建太焦铁路位于既有晋中站北侧，既有站台与新建站台水平距离约为100米，中间共有14股铁路营业线，分别为4股正线和10股到发线。为满足太焦线上旅客进出晋中站，需对既有晋中站进、出站旅客地道进行接长，旅客地道接长部分长75m，净宽6.5m，净高4.0m，接长部分与既有对接，新建旅客地道顶板底及底板顶高程与既有高度一致。

参照图1，针对上述情境采用的下穿多股道铁路旅客地道高水位顶进施工方法，依次包括如下施工步骤：

s1.线间道砟支挡，为线间支撑桩施工做准备；支撑桩有的设在线路外侧，有的设在线间，如果不将道砟支挡，道砟易进入线间支撑桩的桩孔，影响施工，所以此处需要线间道砟支挡。具体可采用如下步骤：1)在线间支撑桩的两侧顺线路方向打入两排钢管，每排钢管与对应轨枕之间留有空隙0.2m，每排钢管有8根，钢管直径为50mm，长1.5m，埋深1.0m，间距1m；2)在该空隙内打入与钢管相邻的木板，木板厚4cm，木板上缘与轨枕顶齐平；3)采用钢筋将线路两侧的钢管对拉锁定，钢筋外套pvc管后从轨底穿过，pvc管不能紧靠轨底，确保道床稳定和轨道电路不连电。

s2.采用d梁1加固地道上方铁路段：d梁1加固为本领域较为成熟的结构，需在d梁1两端位置先加工支撑桩，然后将d梁1支撑于支撑桩上，最后将垂直从轨道下方穿过的纵梁与d梁1固连即可。

s3.在到发线下方开挖基坑：1)开挖第一层的第一段土方，土方两侧边坡2按1:0.5放坡，掌子面按1:1放坡，对已形成的边坡2进行土钉墙施工和挂网喷锚施工；2)采用高压旋喷桩3进行第二层的第一段土方侧壁的加工，高压旋喷桩3）的施工位置与第一层土方的坡脚之间留有距离以形成作业平台4，且在第二层土方侧壁完全凝固之前竖直打入钢板桩加固，钢板桩贯穿第二层土方侧壁并插入下方土中，对已形成的第二层土方侧壁依次进行土钉墙施工和挂网喷锚施工；3)重复步骤1）和2），分段施工；4)当达到基坑长度后，从掌子面向外、从中部向两侧开挖第二层土方，掌子面按1:1放坡，并对掌子面依次进行土钉墙施工和挂网喷锚施工，基坑支护完成。具体的，土钉墙施工和挂网喷锚施工包括如下步骤：1)编制钢筋网；2)制作土钉，土钉采用锚管状结构；3)在边坡2或掌子面上钻孔，插入土钉；4)向土钉内注浆；5)将编制好的钢筋网挂于土钉上；6)喷射砼面层。具体的，高压旋喷桩3施工包括如下步骤：1)钻机就位；2)浆液配置；3)钻孔；4)喷射注浆；5)冲清设备；6)移动钻机到下一孔位；7)重复步骤1）-6）的操作，直至施工完成。

s4.预制正线框构：具体施工顺序为滑板、润滑隔离层、后背施工→绑扎底板钢筋→安装底板模板、安装底板沉降缝防水材料→浇筑底板混凝土→搭设支架、安装侧墙顶板模板→绑扎侧墙、顶板钢筋、安装侧墙施工缝防水材料、安装侧墙和顶板沉降缝防水材料→浇筑侧墙、顶板混凝土→侧墙、顶板防水板铺设。

s5.顶进正线框构；框构顶进为本领域较为成熟的技术。

s6.正线框构防水层施工，具体包括如下步骤：1)采用防水水泥将正线框构预制时所留下的对拉筋孔填塞密实；2)在正线框构的顶板上采用水泥砂浆铺设20mm厚的找平层；3)在正线框构的找平层和两侧壁外侧铺设防水卷材；4)在防水卷材外侧铺设c40聚丙烯腈纤维混凝土保护层，同时做好横向排水坡。防水卷材优选采用高聚物改性沥青。

s7.现浇到发线框构；

s8.施工缝、沉降缝施工：主体结构环向施工缝采用中埋式钢边橡胶止水带、遇水膨胀止水条，进行加强防水处理。

s9.过渡段回填：地道桥防水及沉降缝施工完毕后，采用c15混凝土对地道两侧及顶部进行回填。两侧分层对称回填，地道顶回填至轨枕底0.5m。站台墙范围内回填至站台面以下2.6m处。回填混凝土达到一定强度后，地道顶恢复线间水沟、补充道砟。

下面给出针对上述情境土钉墙及挂网喷锚施工的具体步骤：

1）、编制钢筋网：按设计要求绑扎双向钢筋网，配筋采用φ8@150双向编排，相邻钢筋接头错开150mm。

2）、制作土钉，土钉采用锚管状结构：设置4道土钉，锚管直径42mm，壁厚3.5mm，梅花型布置，入射角15°。水平间距1.5m，竖向间距分别为1.0m，1.5m，1.5m，1.5m。满足稳定性及抗拉强度要求的第1~第4道土钉长度分别为5m，5m，6.5m及6m。

3）、在边坡2或掌子面上钻孔，插入土钉：钻孔直径80mm。

4）、向土钉内注浆：锚管注浆使用纯水泥浆，水灰比0.45～0.5，采用42.5级普通硅酸盐水泥。

5）、将编制好的钢筋网挂于土钉上：用φ12的螺纹钢井字压紧在钢筋网上，钢筋网、土钉、井字架之间用电焊联接。

6）、喷射砼面层：在土方开挖、修坡之后，喷射面层砼，在钢筋网编焊工作完成后一次性喷射完毕。石子粒径5～15mm，砼标号为c25，喷射厚度0.1m。喷射砼应掺加速凝剂，砼初凝小于10min，终凝小于30min。

下面给出针对上述情境高压旋喷桩3施工的一个具体实施例：

1）、钻机就位：将钻机移到设计的孔位上，使钻头对准孔位中心，钻机就位后，必须作水平较正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。钻杆垂直度要求不得大于1%。

2）、浆液配置：高压旋喷桩3的浆液，水泥采用po42.5普通硅酸盐水泥，水泥用量掺入比不小于40%（重量比），每延米水泥用量为0.110t。要求28天桩体无倾限抗压强度值不小于3.0mkpa。搅拌灰浆时，先加水，然后加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于2分钟，水泥浆应在使用前一小时制备，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。喷浆时，水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后射出。

3）、钻孔：启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进。当喷管达到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个喷嘴，同时喷出高压浆液和空气的喷射流来冲击切割土体。高压注浆泵喷射出≥30mpa压力的浆液，从内喷管中喷出。在高压浆液流和气流的共同作用下，喷嘴一面喷射一面旋转提升，最后在土体中形成圆柱状固体结构。钻孔过程中严格控制桩位偏差，保证钻孔的位置偏差不大于50mm。

4）、喷射注浆：当钻进到设计深度后，严格按照试验参数，由下而上进行喷射注浆。施工中作业人员必须时刻检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否符合要求，并做好记录。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆旋转30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为20cm/min；旋转速度约20r/min，直至距桩顶1m时，放慢搅拌和提升速度。保证桩顶密实均匀。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的段与前段搭接不小于1m，防止固结体脱节。现场作业人员在施工过程中记录起止时间、注浆流量、力、旋喷高度、旋转提升速度等参数。

5）、冲清设备：喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。

6）、移动钻机到下一孔位，待旋喷桩桨叶达到初凝条件时插入钢板桩；

7）、重复步骤1）-6）的操作，直至施工完成。

实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。