產(chǎn)光杰 滬寧城際鐵路股份有限公司

新建滬寧城際鐵路線路全長約300 km。設計時速200km/h以上，沿線除引入既有南京站及上海站附近采用有砟軌道結構外，其余地段均鋪設無砟軌道結構。

無砟軌道結構對路基工后沉降提出了嚴格的要求，一般地段不應超過15 mm；路橋或路隧交界處的差異沉降不大于5 mm。

南京至丹陽為寧鎮(zhèn)丘陵區(qū)及長江高階地區(qū)，丹陽以東為長江三角洲平原。全線軟土、松軟土分布廣泛，成因類型復雜，厚度變化大。

全線約170 km與我國最繁忙的既有滬寧鐵路并行。路基全長約90 km，軟土路基長57 km，選擇可靠、合理軟土地基處理方案，有效控制軟土地基工后沉降，保證既有鐵路安全運營，是確保本線順利建成的關鍵技術問題。

1 軟土路基地基處理的主要技術方案

1.1 地基加固方案及結構形式

為滿足無砟軌道路基工后沉降要求，滬寧城際鐵路地基加固采用的剛性樁主要有CFG樁、碎石注漿樁、預應力管樁和鉆孔樁。結構形式主要采用樁板或樁筏形式。

(1)對軟弱地基，一般采用CFG樁、管樁+筏板結構處理，CFG樁樁徑0.5 m，間距按1.6～1.8 m設計，正方形布置，樁頂設0.2 m厚碎石墊層，墊層上部鋪設C30鋼筋混凝土板，板厚0.5 m；管樁樁徑0.5 m，間距按2.2～2.4 m設計，正方形布置。樁頂鋪設C30鋼筋混凝土板，板厚0.5 m。

(2)對下穿既有公路橋、鐵路橋時，考慮施工機具高度，一般采用碎石注漿樁+筏板結構處理或鉆孔樁+連續(xù)薄板結構設計處理。對并行既有線線間距小于15 m地段，軟土深度不深時采用碎石注漿樁加固。對深厚軟土地段、雙（多）層軟土地段一般采用鉆孔樁+連續(xù)薄板結構設計處理。

碎石注漿樁樁徑0.5 m，間距按1.8～2.2 m設計，正方形布置，樁頂設0.2 m厚碎石墊層，墊層上部鋪設C30鋼筋混凝土板，板厚0.5 m。

鉆孔樁+連續(xù)薄板結構，板梁為C30鋼筋混凝土板，每塊板梁長26.98 m，寬度為13.0 m，厚0.8～0.86 m。板梁橫向設5根鉆孔樁，間距2.6 m，縱向設4排樁，間距分別為7 m、8 m、7 m，樁徑0.8 m。板梁與板梁之間設0.02 m伸縮縫。

1.2 選用的剛性樁適用條件及設備參數(shù)

(1)管樁：適用于各種粘性土層、粉土粉砂層，具有單樁承載力高、適用范圍廣、對持力層起伏變化大的地質條件適應性強、施工速度快、樁身耐打穿透力強、成樁質量較可靠等優(yōu)點。采用錘擊法和靜壓法兩種施工方法，錘擊法一般選用5～8 t的柴油錘，機具設備高在20 m以上，靜壓法采用的280～800t（含配重）的靜壓樁機，機具設備高在12～16m左右。

(2)CFG樁：適用范圍很廣，在砂土、粉土、粘土、淤泥質土、雜填土等地基均有大量成功的實例。但由于受機具設備限制，加固深度不宜超過25 m。滬寧城際采用均為長螺旋鉆孔法CFG樁，一種是液壓步履式CFG樁機，另一種為履帶式CFG樁機，兩種CFG樁樁機高度在25～30 m 左右。

(3)碎石注漿樁：適用于淤泥、淤泥質土、粉質粘土、粘質粉土、粘土等軟土地層加固，特別適合于既有建筑物附近、高壓線下等特殊作業(yè)條件下的地基加固處理。采用的為小型的旋挖機，其高度一般在6～7 m左右。

(4)鉆孔樁：適用各種地層，具有施工方便，加固深度深等優(yōu)點。

2 各種加固措施的施工工序

2.1 管樁

本線管樁施工采用靜壓法和錘擊法兩種施工方法。

2.1.1 靜壓法施工工序

(1)測量定位-(2)樁機就位-(3)起吊預制樁-(4)穩(wěn)樁-(5)壓樁-(6)接樁-(7)送樁-(8)移機。

2.1.2 錘擊法施工工序

(1)測量定位-(2)樁機就位-(3)起吊預制樁-(4)穩(wěn)樁-(5)打樁-(6)接樁-(7)送樁-(8)移機。

2.2 CFG樁

本線CFG樁采用長螺旋鉆孔法CFG樁施工，其施工工序：

(1)測量定位－(2)樁機就位－(3)鉆進成孔－(4)混合料攪拌、運輸－(5)灌注及拔管－(6)移機。

2.3 碎石注漿樁

(1)測量定位－(2)樁機就位－(3)鉆進成孔－(4)放置注漿管－(5)投放石料－(6)洗孔－(7)注漿－(8)移機。

2.4 鉆孔樁施工

(1)測量定位－(2)樁機就位－(3)鉆進成孔－(4)下放鋼筋籠－(5)沉渣檢測－(6)澆注水下混凝土－(7)移機。

3 并行既有線軟土地基加固施工安全技術措施

由于滬寧城際鐵路并行既有滬寧鐵路，兩者線間距最小在8.8 m，地基加固施工對既有線運營安全構成嚴重威脅。為此，在建設過程中，制定了以下既有線軟土地基加固施工安全技術措施：

(1)施工前必須要有開工報告、施工組織設計和針對臨近既有線管樁施工安全的專項施工方案，施工方案經(jīng)鐵路局批復后方可組織施工。同時與既有滬寧鐵路各有關設備管理和行車組織單位分別簽訂營業(yè)線施工安全專項協(xié)議。

(2)所有樁機具必須懸掛安全操作規(guī)程，特種設備由資質機構對機械設備進行檢測，取得檢測合格證；操作人員必須經(jīng)過崗前培訓合格后才能上崗作業(yè)，嚴禁無證人員進入操作崗位。

(3)施工前，要聯(lián)系電務段、供電段、鐵通及路外相關產(chǎn)權單位共同查明地下管線、光、電纜等設施位置、徑路。施工時盡可能的繞開電力及通信架空線路，不能繞開時，必須保證和架空線路的安全距離。大型機械在接觸網(wǎng)支柱及接觸網(wǎng)帶電部分5 m范圍以內須裝設接地線，在距離接觸網(wǎng)帶電部分2～4 m范圍內，接觸網(wǎng)可不停電，但須有接觸網(wǎng)工或經(jīng)專門訓練的人員在場監(jiān)護，同時對架空線及其附屬設備必須有防傾覆措施。

(4)當樁機具在既有線防護欄內側施工時，為防止機械侵限，必須在路肩上設置安全防護警示繩，與線路隔離。并到施工作業(yè)涉及的車站派駐站防護員，按作業(yè)范圍設置防護。

(5)防護人員應和車站建立良好的關系，加強與行車值班員溝通聯(lián)絡。駐站防護人員要隨時掌握行車設備動態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況須立即通知現(xiàn)場查找原因，并及時了解掌握行車設備運行動態(tài)。

(6)設備進場前，場地必須經(jīng)過平整、碾壓密實，地基承載力經(jīng)過試驗達到100 kPa及以上，在樁機規(guī)定位置上設置好兩根直徑16 mm以上的纜風繩。安裝時，現(xiàn)場必須有項目隊現(xiàn)場施工負責人、安全員、技術員到場進行安全技術把關，不得在夜間進行轉場。

(7)施工時，每臺樁機安排一名帶班人員或專職安全防護人員防護，做到"一機、一人、一本、一牌、一證"等"五個一"。

(8)夜間施工，除工點現(xiàn)場負責人、安全監(jiān)護人、技術人員外，項目隊應組織相關領導、安全技術人員夜間輪流跟班指導把關。并要保證施工現(xiàn)場的照明設備滿足施工照明要求，照明燈具的金屬外殼必須作保護接零。

(9)加強既有線監(jiān)測，監(jiān)測方法如下：

①觀測樁布設在既有路肩，同時在鋼軌上設置觀測點，觀測樁采用1.5 m的鋼釬打入；②沉樁過程中，觀測頻率每2 h一次，有異常時頻率提高到每1 h一次；每段路基沉樁完成后觀測頻率每天不少于兩次，觀測時間不少于3天；③觀測資料必須及時匯總分析，同時根據(jù)監(jiān)測結果調整管樁施工工序，控制施工進度；④既有線路肩沉降速率每晝夜大于10 mm，軌道水平、高低大于3 mm時，應立即停止施工。

(10)遇有6級及以上大風或惡劣天氣時，停止樁機具作業(yè)。

(11)并行既有線段（最外側管樁與既有線軌道中心距離小于15m段）管樁施工前先設置應力釋放孔，應力釋放孔的形式、孔徑、間距及位置應滿足設計要求。

4 施工中遇到的安全問題及處理

在安全技術措施的保證下，滬寧城際鐵路軟土路基地基加固順利安全施工完 成 ， 但 在 DK96+145～+345、DK95+404～+446、DK103+838～+865三段管樁施工時，出現(xiàn)了對既有線擠壓，而引起鋼軌曲線正矢不良，為確保既有滬寧線線路運營安全，通過分析研究，對以上工點的管樁施工提出如下要求：

4.1 應力釋放孔布設

當管樁離既有線距離小于15m時，應先設置應力釋放孔后方可施工。應力釋放孔采用CFG樁長螺旋機具或工程機動鉆機取土，平行既有線間距5m一個，孔深為樁長的一半但不得小于10 m，鉆孔完畢后采用碎石或中粗砂及時回填。

4.2 嚴格管樁施工工序

臨近既有線3排先施工，從靠近既有線由內往外施工，平行既有鐵路方向逐排跳樁施打，施工時平行鐵路方向應不小于200 m，當路基工點長度小于200 m時整工點施工。施工完臨近既有線這3排樁后，需等待一段時間，觀測既有線無異常后方可施工其它排樁。

4.3 加強既有線監(jiān)測

在既有路肩和鋼軌上設置觀測點，測量頻度每2 h一次，有異常時每1 h一次，并根據(jù)檢測結果調整管樁施工工序，控制施工進度。

通過采取以上措施，很順利地完成了加固工程，控制了既有線偏移單天不超過2 mm，累計不超過10 mm的要求，保證了既有線行車安全。

5 滬寧城際鐵路軟基處理效果及注意問題

滬寧城際鐵路軟基處理經(jīng)沉降觀測評估，全線路基共設1774個斷面，其中最長觀測時間6個月，最短觀測時間3個月，最大累計觀測沉降量為：14.97mm。至2010年4月1日聯(lián)調聯(lián)試前，全線無砟軌道軟土路基最大累計沉降不超過30mm，運營到現(xiàn)在近一年，工后沉降最大沒有超過10 mm。從目前看，滬寧城際鐵路軟土路基采用CFG樁、碎石注漿樁、預應力管樁和鉆孔樁處理是成功的。但無砟軌道并行既有線路基軟土地基加固設計與施工時應注意以下問題：

(1)采用管樁時必須控制離既有線最近一排管樁同既有線的距離，對不同的地層，應有不同的要求，一般不小于15 m，同時還需要做好其他輔助設計，如設置減震溝、布設應力釋放孔等。

(2)管樁施工時應靠近既有建筑物由內往外施工，平行既有建筑物方向逐排跳樁施打，分段施工為宜（對并行既有建筑物分段長度以不小于200 m為宜）。

(3)）對管樁及CFG樁等大型設備需確保樁基施工時不會因地層原因導致樁機傾斜；必要時采用換填處理，換填厚度應不小于1.5 m。