邻近铁路营业线的小间距桥台施工结构及其施工方法与流程

本发明涉及一种邻近铁路营业线的新线施工技术，特别涉及邻近铁路营业线的小间距桥台施工结构及其施工方法。

背景技术：

随着我国经济的飞速发展，人员流动频繁、物流的周转加快，铁路运输成为了长距离安全运送的关键。而随着运输需求的不断增加，为了缓解铁路运输的压力，在提高运输效率的同时，也在大规模建设，除了新建线路也出现了很多增建二线、复线、改建等方面的铁路工程，此类工程均属于邻近营业线施工。

邻近营业线施工由于其邻近既有线路，新建桥梁与既有桥梁距离很近，挖新线基坑时将会把部分既有线锥体挖除，桥路过渡段填料将无任何挡护，溜坍后将会形成线路悬空，从而引起中断行车事故，既有线桥梁存在不良地质影响的安全隐患，由于既有营业线运输繁忙，因此施工安全责任重大，存在极大的安全隐患。

因此，在施工新线桥梁时需将既有线溜坍、滑坡等隐患消除，如何在保证既有铁路营业线的安全条件下进行新线路的施工，这就对新线路的桥台结构提出了更高的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服邻近营业线的新铁路线桥台施工时，施工时会对既有桥台路基产生干扰，既有线桥台存在较大的安全隐患的技术问题，提供一种邻近铁路营业线的小间距桥台施工结构及其施工方法，该小间距桥台施工结构利用边坡加固防护部加固既有铁路线的桥台，而垂直开挖部沿既有线桥台设置多个加固平台，加固结构配合垂直逐层开挖，有效减少对既有铁路线的干扰，降低既有铁路线路的安全隐患，满足了在既有铁路线小间距施工新线桥台的需求，利于高效有序地完成新线路的桥台施工任务。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种邻近铁路营业线的小间距桥台施工结构，包括在既有线桥台锥体上设置的边坡加固防护部和垂直开挖部，所述边坡加固防护部设置在靠近既有铁路线的位置，所述垂直开挖部包括沿桥台锥体从上到下有多级加固平台，多级加固平台为垂直开挖出的结构，且多级加固平台从上往下逐层开挖并加固。

该小间距桥台施工结构利用边坡加固防护部加固既有铁路线的桥台，而垂直开挖部沿既有线桥台设置多个加固平台，加固结构配合垂直逐层开挖，有效减少对既有铁路线的干扰，降低既有铁路线路的安全隐患，满足了在既有铁路线小间距施工新线桥台的需求，利于高效有序地完成新线路的桥台施工任务。

作为优选，所述垂直开挖部还包括在边坡上设置的多个开挖防护桩，所述开挖防护桩对应设置在加固平台两侧，在相邻的开挖防护桩之间设有桩间挡墙。开挖防护桩竖直安装，桩间挡墙为锚杆挂网喷砼处理；在既有线桥台上开挖的加固平台两侧设置开挖防护桩进行保护，即通过开挖防护桩先对既有线桥台的锥体结构进行加固、再垂直开挖出多级加固平台，大大减少开挖时对既有线桥台的影响，进而保证既有铁路线的安全运行，适应于小间距的铁路新线路桥台的施工。

作为优选，所述开挖防护桩为钢筋笼加混凝土浇注结构，用于安置开挖防护桩的防护桩基坑从上到下分节逐层开挖，且从上到下依次设有锁口和护壁，所述护壁采用混凝土浇注而成。开挖防护桩的防护桩基坑从上到下分节逐层开挖，且在每节设置护壁，在最顶端设置锁口，保证开挖防护桩的结构强度和稳定性，进而实现对既有线桥台结构的加固，而采用钢筋笼加混凝土浇注的开挖防护桩保证了加固强度。

作为优选，所述锁口连有高于桥台锥体面的挂边，所述锁口为钢筋加混凝土浇注而成。锁口带有挂边结构，利于保证锁口的稳定性。

作为优选，所述防护桩基坑每节开挖深度为0.4-0.6m，护壁的厚度大于0.2m。

作为优选，所述边坡加固防护部包括多根加固锚杆，多根加固锚杆呈梅花型结构布置，在加固锚杆上还铺设有钢筋网，所述钢筋网为方格网，所述方格网将所有锚杆连接，并在方格网上浇注有混凝土固定层。在靠近既有铁路线的边坡上设置边坡加固防护部，采用加固锚杆和钢筋网将桥台边坡最顶端结构稳固，减少在垂直开挖桥台边坡时的碎石掉落和垮塌风险，提高结构稳定性和施工安全性。

作为优选，在既有铁路线与边坡加固防护部之间还设有防护排架，用于隔离施工与既有铁路线。防护排架可用钢管竹排架，对施工范围进行全封闭和隔离，减少施工时对既有铁路线的影响。

作为优选，在既有线桥台锥体上还设有沉降观测点及观测装置。设置沉降观测点随时观测开挖施工对既有铁路线的影响，以便应对突发状况。

一种邻近铁路营业线的小间距桥台施工方法，包括以下步骤：

a、在既有线桥台锥体上设置隔离措施和沉降观测点；

b、进行开挖防护桩加固既有线桥台锥体施工；

c、开挖防护桩之间的第一层土方垂直开挖，并进行第一层桩间挡墙施工；加固平台

d、进行下一层开挖防护桩之间的土方垂直开挖，形成第一级加固平台，并施工桩间挡墙；

e、重复步骤c和d，直至新铁路线桥台基坑的开挖位置。

该邻近铁路营业线的小间距桥台施工方法充分考虑邻近既有铁路线施工新线路桥台的特点，采用先加固既有线桥台锥体、在垂直开挖的方式施工，在垂直开挖前还将开挖点的既有线桥台进行开挖防护桩加固处理，在垂直开挖过程中，开挖一层加固一层，并在开挖防护桩之间设置桩间挡墙，保证了既有线桥台的结构稳定性，也采用垂直开挖来满足了小间距施工新铁路线桥台基础施工的需要。

作为优选，所述开挖防护桩的防护桩基坑施工时，先开挖桩中心处土方、再向边缘扩挖，且沿竖直方向从上到下分节逐层开挖，当遇有坚硬岩石时采用水磨钻施工。先开挖桩中心处土方，再向边缘扩挖，确保了桩孔截面尺寸符合要求。

作为优选，步骤c和d中，多级加固平台采取逐层开挖、逐层防护的方式进行，每层基础开挖1m，开挖一层加固一层，加固平台的高度为2-7m、越靠近既有铁路线越高。根据加固平台的最大开挖高度7米，桩间挡墙坡比1:0.1，开挖放坡仅需70cm，比正常放坡开挖缩短4.55m，因此满足了小间距桥台施工的需求；采取逐层开挖逐层防护加固的方式，在加固平台高度较高的位置就需要进行多次开挖和加固的步骤，确保既有铁路线桥台的安全和稳定性能。

作为优选，靠既有铁路线侧的边坡加固处理采用桩间挡墙进行加固；在该边坡坡面采用钢筋锚杆加固，钢筋锚杆采用梅花型布置。为了控制椎体边坡稳定，施工引起营业线线路沉降，危及基坑及行车安全，钢筋锚杆全部通过钢筋网连接，钢筋网为方格网。

沉降观测要求：施工期间观测频次不低于每天两次，开挖时施工时必须现场跟测。基坑回填完成后可以停止观测；观测控制标准：水平位移不超过2mm/d或累计位移不超过10mm，若超出规定时立即停止施工，果断采取防溜坍应急措施，并会同监理单位和工务段共同分析原因，制定进一步补强措施。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该小间距桥台施工结构利用边坡加固防护部加固既有铁路线的桥台，而垂直开挖部沿既有线桥台设置多个加固平台，加固结构配合垂直逐层开挖，有效减少对既有铁路线的干扰，降低既有铁路线路的安全隐患，满足了在既有铁路线小间距施工新线桥台的需求，利于高效有序地完成新线路的桥台施工任务；

2、在既有线桥台上开挖的加固平台两侧设置开挖防护桩进行保护，即通过开挖防护桩先对既有线桥台的锥体结构进行加固、再垂直开挖出多级加固平台，大大减少开挖时对既有线桥台的影响，进而保证既有铁路线的安全运行，适应于小间距的铁路新线路桥台的施工；

3、开挖防护桩的防护桩基坑从上到下分节逐层开挖，且在每节设置护壁，在最顶端设置锁口，保证开挖防护桩的结构强度和稳定性，进而实现对既有线桥台结构的加固，而采用钢筋笼加混凝土浇注的开挖防护桩保证了加固强度；

4、根据加固平台的最大开挖高度7米，桩间挡墙坡比1:0.1，开挖放坡仅需70cm，比正常放坡开挖缩短4.55m，因此满足了小间距桥台施工的需求；采取逐层开挖逐层防护加固的方式，在加固平台高度较高的位置就需要进行多次开挖和加固的步骤，确保既有铁路线桥台的安全和稳定性能；

5、该邻近铁路营业线的小间距桥台施工方法充分考虑邻近既有铁路线施工新线路桥台的特点，采用先加固既有线桥台锥体、在垂直开挖的方式施工，在垂直开挖前还将开挖点的既有线桥台进行开挖防护桩加固处理，在垂直开挖过程中，开挖一层加固一层，并在开挖防护桩之间设置桩间挡墙，保证了既有线桥台的结构稳定性，也采用垂直开挖来满足了小间距施工新铁路线桥台基础施工的需要。

附图说明：

图1为本发明邻近铁路营业线的小间距桥台施工结构示意图。

图2为图1中用于安装防护桩的防护桩基坑的结构示意图。

图3实施例中邻近铁路营业线的小间距桥台施工结构示意图。

图4图3中的新线桥台基坑的位置示意图。

图中标记：1-新线桥台，2-锚杆挂网层，3-开挖防护桩，4-既有线桥台，5-防护排架，6-桥台开挖线，7-防护桩基坑，71-锁口，711-挂边，72-护壁，8-垂直开挖阶梯，9-既有轨道，10-沉降观测点，11-新线桥台基坑。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例中，因新线桥台1和既有轨道9的距离太近，在进行新线桥台1开挖基坑时，需要把部分既有线桥台4的锥体挖除，桥路过渡段填料将无任何挡护，溜坍后将会形成既有线轨道9部分悬空，从而具有引起中断行车事故的安全隐患。既有线桥台即已经在运营的铁路线支撑桥台。

因此本实施例的邻近铁路营业线的小间距桥台结构采取了垂直开挖基坑的方案来确保既有铁路线的运营安全。

本实施例的邻近铁路营业线的小间距桥台施工结构，包括在既有线桥台4锥体上设置的边坡加固防护部和垂直开挖部，所述边坡加固防护部设置在靠近既有铁路线的位置，所述垂直开挖部包括沿桥台锥体从上到下有多级加固平台，多级加固平台为垂直开挖出的结构，且多级加固平台从上往下逐层开挖并加固。

本实施例的小间距桥台结构利用边坡加固防护部加固既有铁路线的桥台，而垂直开挖部沿既有线桥台设置多个加固平台，加固结构配合垂直逐层开挖，有效减少对既有铁路线的干扰，降低既有铁路线路的安全隐患，满足了在既有铁路线小间距施工新线桥台的需求，利于高效有序地完成新线路的桥台施工任务。

具体地，所述垂直开挖部还包括在既有线锥体上设置的多个开挖防护桩3，所述开挖防护桩3对应设置在加固平台两侧，在相邻的开挖防护桩3之间设有桩间挡墙；如图3所示，垂直开挖形成多个垂直开挖阶梯8，每个垂直开挖阶梯8均形成多个加固平台，当将既有线桥台4垂直开挖到新线桥台基坑11的施工位置时，即能进行新线桥台1的施工。开挖防护桩竖直安装，桩间挡墙为锚杆挂网喷砼处理；在既有线桥台上开挖的加固平台两侧设置开挖防护桩进行保护，即通过开挖防护桩先对既有线桥台的锥体结构进行加固、再垂直开挖出多级加固平台，大大减少开挖时对既有线桥台的影响，进而保证既有铁路线的安全运行，适应于小间距的铁路新线路桥台的施工。

进一步地，所述开挖防护桩3为钢筋笼加混凝土浇注结构，用于安置开挖防护桩3的防护桩基坑7从上到下分节逐层开挖，且从上到下依次设有锁口71和护壁72，所述护壁72采用混凝土浇注而成。开挖防护桩的防护桩基坑从上到下分节逐层开挖，且在每节设置护壁，在最顶端设置锁口，保证开挖防护桩的结构强度和稳定性，进而实现对既有线桥台结构的加固，而采用钢筋笼加混凝土浇注的开挖防护桩保证了加固强度。

更进一步地，所述锁口71连有高于桥台锥体面的挂边711，所述锁口71为钢筋加混凝土浇注而成。锁口带有挂边结构，利于保证锁口的稳定性。

本实施例中，所述防护桩基坑7每节开挖深度为0.5m，护壁72的厚度大于0.2m。

进一步地，所述边坡加固防护部包括多根加固锚杆，多根加固锚杆呈梅花型结构布置，在加固锚杆上还铺设有钢筋网，所述钢筋网为方格网，所述方格网将所有锚杆连接，并在方格网上浇注有混凝土固定层。在靠近既有铁路线的锥体上设置边坡加固防护部，采用加固锚杆和钢筋网将桥台边坡最顶端结构稳固，减少在垂直开挖桥台边坡时的碎石掉落和垮塌风险，提高结构稳定性和施工安全性。

如图1所示，在既有轨道9与边坡加固防护部之间还设有防护排架5，用于隔离施工与既有轨道9。防护排架可用钢管竹排架，对施工范围进行全封闭和隔离，减少施工时对既有铁路线的影响。

作为优选，在既有线桥台4锥体上还设有沉降观测点10及观测装置。设置沉降观测点随时观测开挖施工对既有铁路线的影响，以便应对突发状况。

实施例2

如图1至图4所示，本实施例的邻近铁路营业线的小间距桥台施工方法，实施例1所述的邻近铁路营业线的小间距桥台施工结构施工时，包括以下步骤：

a、在既有线桥台4锥体上设置防护排架5和沉降观测点10；

b、进行开挖防护桩3加固既有线桥台4锥体施工；

c、开挖防护桩3之间的第一层土方垂直开挖，并进行第一层桩间挡墙施工；其中，在被开挖后的相邻开挖防护桩3之间设置的桩间挡墙为锚杆挂网层2加锚杆锚固而成；

d、进行下一层开挖防护桩3之间的土方垂直开挖，形成第一级加固平台，并施工桩间挡墙；

e、重复步骤c和d，直至新铁路线桥台基坑的开挖位置。

本实施例新线桥台的施工方法充分考虑邻近既有铁路线施工新线路桥台的特点，采用先加固既有线桥台锥体、在垂直开挖的方式施工，在垂直开挖前还将开挖点的既有线桥台进行开挖防护桩加固处理，在垂直开挖过程中，开挖一层加固一层，并在开挖防护桩之间设置桩间挡墙，保证了既有线桥台的结构稳定性，也采用垂直开挖来满足了小间距施工新铁路线桥台基础施工的需要。

进一步地，所述开挖防护桩3的防护桩基坑7施工时，先开挖桩中心处土方、再向边缘扩挖，且沿竖直方向从上到下分节逐层开挖，当遇有坚硬岩石时采用水磨钻施工。先开挖桩中心处土方，再向边缘扩挖，确保了桩孔截面尺寸符合要求。

进一步地，上述的步骤c和d中，多级加固平台采取逐层开挖、逐层防护的方式进行，每层基础开挖1m，开挖一层加固一层，加固平台的高度为2-7m、越靠近既有铁路线越高。根据加固平台的最大开挖高度7米，桩间挡墙坡比1:0.1，开挖放坡仅需70cm，比正常放坡开挖缩短4.55m，因此满足了小间距桥台施工的需求；采取逐层开挖逐层防护加固的方式，在加固平台高度较高的位置就需要进行多次开挖和加固的步骤，确保既有铁路线桥台的安全和稳定性能。

本实施例中，靠既有铁路线侧的边坡加固处理采用桩间挡墙进行加固；在该边坡坡面采用钢筋锚杆加固，钢筋锚杆采用梅花型布置。为了控制椎体边坡稳定，施工引起营业线线路沉降，危及基坑及行车安全，钢筋锚杆全部通过钢筋网连接，钢筋网为方格网。

在新线桥台基坑11的施工过程中，沉降观测的要求为：施工期间观测频次不低于每天两次，开挖时施工时必须现场跟测；新线桥台基坑11回填完成后可以停止观测；观测控制标准：水平位移不超过2mm/d或累计位移不超过10mm，若超出规定时立即停止施工，果断采取防溜坍应急措施，并会同监理单位和工务段共同分析原因，制定进一步补强措施。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。