有限空间铁路桥涵预制基坑支护施工方法与流程

本发明涉及一种施工方法，具体是有限空间铁路桥涵预制基坑支护施工方法。

背景技术：

随着人民生活水平的提高及铁道交通的日益发展，地面可用空间在逐步减少，地下空间的开发利用成为城市建设的主战场，越来越多的人投入到地下工程的研究中来。既有铁路下方基坑开挖预制桥涵施工时，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。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有铁路桥涵预制基坑支护困难的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种有限空间铁路桥涵预制基坑支护施工方法，依次包括如下施工步骤：

1）、测量放线，确定基坑开挖位置；

2）、采用d梁加固桥涵上方铁路段；

3）、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，对已形成的边坡依次进行土钉墙施工和挂网喷锚施工；

4）、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；

5）、重复步骤3）和4），分段施工；

6）、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。

本发明的有益效果是：

本发明提供的有限空间铁路桥涵预制基坑支护施工方法，采用土钉墙+挂网喷锚+高压旋喷桩+钢板桩的支护方式，能够有效解决现有由于大型设备无法进入铁路下方基坑导致的基坑支护困难的技术难题，既可保证基坑支护结构的安全可靠，又能节约成本，缩短工期，降低施工对正线运输的影响，同时减少顶程，大大提高了施工效率。

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。

参照图1，本发明的有限空间铁路桥涵预制基坑支护施工方法，依次包括如下施工步骤：

1）、测量放线，确定基坑开挖位置；具体施工时，可将开挖线标记在各股线路既有混凝土轨枕上；

2）、采用d梁1加固桥涵上方铁路段；此步骤属于本领域成熟的操作，具体将d梁1与铁路轨道平行放置，将多根横梁从铁路轨道的下方穿过，使铁路轨道支撑于横梁上，然后使横梁的两端与d梁1固连，从而达到加固铁路的效果；

3）、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依次进行土钉墙施工和挂网喷锚施工；土钉墙施工为本领域成熟的技术，是一种原位土体加管技术：将基坑边坡2通过由钢管制成的土钉植入，并注入水泥浆进行加固；挂网喷锚施工也为本领域成熟的技术，是将钢筋网挂于土钉后喷射混凝土加固的技术；

4）、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；高压旋喷桩3为本领域成熟的技术，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体；

5）、重复步骤3）和4），分段施工；

6）、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。

下面通过两个具体的实施例对土钉墙和高压旋喷桩3施工的具体操作步骤进行说明。

下面给出土钉墙及挂网喷锚施工的一个具体实施例：

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。