摘要：介紹了在滬寧城際鐵路路基管樁施工中，為了避免擠土現(xiàn)象對(duì)既有滬寧鐵路造成影響采用一系列的有效防護(hù)措施，取得了良好成效。
　　關(guān)鍵詞：管樁　擠土效應(yīng)　既有線防護(hù)
　　中圖分類號(hào)：TU7　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1 672-3791(2012)01(b)-0096-02
　　1　工程概況
　　滬寧城際鐵路，是在中國(guó)上海與江蘇省南京市之間建設(shè)聯(lián)系區(qū)域內(nèi)部交通的高速鐵路，其設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值是每小時(shí)350km。其全長(zhǎng)300km，其中江蘇省境內(nèi)268km，走向與現(xiàn)有滬寧鐵路基本平行。而既有滬寧線的能力長(zhǎng)期來(lái)一直處于飽和狀態(tài)，在現(xiàn)有滬寧鐵路上每日開行各類列車2007年已達(dá)到136對(duì)，其中旅客列車103對(duì)，最小行車間隔只有5min不能滿足沿線社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，運(yùn)輸供需矛盾非常突出。并且在1997年至2007年間滬寧線共進(jìn)行了六次提速改造，目前全線允許列車以每小時(shí)160km以上速度運(yùn)行，其中1／2以上的區(qū)段可以200km時(shí)速運(yùn)行。
　　2　既有線旁管樁施工
　　預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，是由專業(yè)廠家生產(chǎn)，采用先張法預(yù)應(yīng)力和摻加磨細(xì)料、高效減水劑等先進(jìn)工藝，將混凝土經(jīng)離心脫水密實(shí)成型，經(jīng)常壓、高壓兩次蒸汽養(yǎng)護(hù)而制成的一種細(xì)長(zhǎng)空心等截面預(yù)制混凝土構(gòu)件。與其它樁型相比，管樁具有樁身質(zhì)量有保障，抗彎、抗震性能好的優(yōu)點(diǎn)，而且在施工中具有施工速度快、成樁質(zhì)量好、節(jié)省費(fèi)用的優(yōu)勢(shì)。如今管樁已被廣泛運(yùn)用于建筑工程軟土地基的處理當(dāng)中。但是由于管樁產(chǎn)生的擠土效應(yīng)會(huì)對(duì)臨近管樁及建筑物產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，限制其使用范圍。
　　滬寧城際鐵路在路基軟土地基中大量使用管樁，而且離既有滬寧鐵路路肩距離最近僅20m左右，不到一倍樁長(zhǎng)，在管樁擠土效應(yīng)的范圍內(nèi)，一般認(rèn)為管樁的擠土效應(yīng)的有效半徑為1.5～2倍樁長(zhǎng)，其施工對(duì)既有滬寧鐵路構(gòu)成極大威脅。一旦由于管樁施工造成滬寧鐵路發(fā)生幾個(gè)毫米的偏移，最小行車間隔5min以及時(shí)速200km每小時(shí)的動(dòng)車組，可以同時(shí)導(dǎo)致多輛火車車毀人亡的慘痛悲劇。為了避免這種事情發(fā)生，故需采取有效可行的措施來(lái)確保滬寧鐵路行車安全。
　　3　擠土效應(yīng)
　　管樁在壓入土層時(shí)，會(huì)對(duì)土層進(jìn)行擠壓，造成附近土層變形、地面不同程度的拱起等現(xiàn)象，會(huì)對(duì)臨近管樁及建筑物產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，這就是管樁的擠土效應(yīng)。
　　擠土效應(yīng)產(chǎn)生的原因主要是由于沉樁施工中的擠土量和超靜孔隙水壓力。軟土地基中，樁入土?xí)r將擠開相應(yīng)體積的你體，多表現(xiàn)為地基土體向上隆起和側(cè)向水平位移，包括地表、淺層和深層土體的變位。這必將影響樁的工程質(zhì)量(變位、上浮)，危及鄰近建筑物和地下管線的安全。在飽和軟土中管樁，由于樁對(duì)土的擠壓作用使圖的結(jié)構(gòu)性發(fā)生破壞，產(chǎn)生很大的超靜孔隙水壓力，導(dǎo)致土體強(qiáng)度降低，加快導(dǎo)致土層變形，引起擠土效應(yīng)。
　　4　擠土效應(yīng)一般控制措施
　　根據(jù)擠土效應(yīng)的產(chǎn)生原因分析，為了減小沉樁引起的地基土體變位的影響，必須有效地減少沉樁施工中的擠土量和超靜孔隙水壓力，或加快超靜孔隙水壓力的消散，或減小地基變位和超靜孔隙水的危害影響范圍。這樣一來(lái)，就把擠土效應(yīng)一般的控制措施歸結(jié)為以下幾點(diǎn)。
　　(1)合理安排沉樁施工順序和進(jìn)度，這也是最有效的、最簡(jiǎn)單的、最為經(jīng)濟(jì)的方法之一。根據(jù)施工場(chǎng)地周圍環(huán)境和擠土程度，近距離先施工，遠(yuǎn)距離后施工，選擇合理的施工工藝，如采用跳打、復(fù)壓等，并控制每天壓樁的數(shù)量。當(dāng)然，怎樣控制控制沉樁的順序和沉樁的速度，這于布樁的密度和長(zhǎng)度有關(guān)，同時(shí)還于地層的土的工程性質(zhì)有關(guān)，于施工的經(jīng)驗(yàn)也有一定的關(guān)系。跳打?qū)刂茦兜纳细∮幸欢ǖ淖饔茫瑫r(shí)也對(duì)施工速度有所降低，都是對(duì)擠土效應(yīng)的問題有一定的改善。不過跳打時(shí)不能形成封閉，否則適得其反。同時(shí)跳打也不是控制擠土效應(yīng)的關(guān)鍵，主要還是要優(yōu)化布樁，盡量少布樁，施工速度盡量慢。
　　(2)開挖防擠溝，設(shè)置應(yīng)力釋放孔，以減小地基土體的變位值。
　　(3)采用螺旋鉆機(jī)預(yù)鉆孔輔助沉樁法來(lái)減少樁的排土量，減小沉樁時(shí)對(duì)地基土體的擠土影響程度，以達(dá)到降低超靜孔隙壓力的目的。
　　(4)壓樁施工前應(yīng)先清理表層雜填土，這樣可增加管樁中土塞的高度，減少施工時(shí)的擠土效應(yīng)。同時(shí)管樁內(nèi)側(cè)摩阻力加大，提高了管樁的單樁承載力。
　　(5)采用排土量大的薄壁大口徑空心管樁。根據(jù)建筑物上部荷載情況，同一建筑物的樁可選用不同樁徑的管樁，來(lái)減少樁數(shù)，擴(kuò)大樁距。
　　(6)加強(qiáng)施工過程中擠土位移監(jiān)測(cè)，邊監(jiān)測(cè)邊施工。
　　5　施工防護(hù)措施
　　通過考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)情況并結(jié)合擠土效應(yīng)的幾點(diǎn)防護(hù)措施，我們便制定了如下幾點(diǎn)管樁施工防護(hù)措施。
　　(1)臨近既有線(≤20m，下同)管樁施工，應(yīng)堅(jiān)持分散進(jìn)行的原則，具體要求先打靠近既有線第一排樁，并且必須沿縱向(和既有線平行)隔一打一，施工期間施工單位必須做好路基觀測(cè)樁水平(路基拱起)和位移觀測(cè)，并聯(lián)系公務(wù)單位進(jìn)行線路軌面檢測(cè)監(jiān)控。經(jīng)路基觀測(cè)、軌面檢測(cè)無(wú)變化，24h后方可按上述方法打第二排樁。
　　(2)在軟土路基施工，橋涵基坑施工期間每天觀測(cè)一次，在沉降量突變的情況下，每天觀測(cè)2～3次，當(dāng)兩次施工間隔時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，前2天每天觀測(cè)一次，以后每3天觀測(cè)一次。
　　(3)臨近既有線管樁施工作業(yè)應(yīng)在每日7：00～17：30進(jìn)行。
　　(4)臨近既有線管樁施工，監(jiān)理應(yīng)旁站管樁施工全過程，對(duì)管樁施工安全進(jìn)行監(jiān)控，尤其要監(jiān)督路基觀測(cè)工作，見證觀測(cè)、記錄過程。
　　(5)距離既有線20m以外的管樁施工也應(yīng)堅(jiān)持分散進(jìn)行的原則，并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范進(jìn)行施工。
　　(6)施工期間一旦發(fā)現(xiàn)異常必須立即停工并組織相關(guān)單位和人員進(jìn)行檢查分析，采取防范措施后復(fù)工。
　　6　監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析
　　根據(jù)軟土路基管樁施工的危險(xiǎn)性和施工特點(diǎn)，對(duì)滬寧既有鐵路進(jìn)行路肩沉降監(jiān)測(cè)，由于新線與既有線緊鄰，加之既有線全線封閉，考慮到安全施工，也應(yīng)盡可能在保留原有圍墻的情況下施工，因此既有線的觀測(cè)樁布置在距離既有線最近的圍墻或柵欄外側(cè)0.5m～1m處，或離既有線較遠(yuǎn)的可采用路基右側(cè)坡腳外10m處的水平位移觀測(cè)樁作為既有線沉降觀測(cè)樁。如方便進(jìn)入既有鐵路則對(duì)既有線地段相鄰的既有線路肩設(shè)觀測(cè)樁，縱向間距50m。在軟土路基施工施工期間施工期間觀測(cè)樁測(cè)量1次／2h，打樁地段測(cè)量1次／h。
　　現(xiàn)取其中DKlll+885，67的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。(圖1，圖2)
　　
　　
　　圖2中①表示既有線路肩觀測(cè)樁，②③④⑤均為路基外觀測(cè)樁，②至③之間的距離為d，④至⑤之間的距離為d，(表1)
　　通過數(shù)據(jù)觀察可以發(fā)現(xiàn)在管樁的施工過程中線路左側(cè)擠土現(xiàn)象明顯，而線路右側(cè)則怎么沒有影響，這說(shuō)明擠土的方向是可以控制的，對(duì)既有鐵路的安全穩(wěn)定行車進(jìn)行了有效的保護(hù)。
　　7　結(jié)語(yǔ)
　　在既有鐵路旁進(jìn)行管樁施工施工危險(xiǎn)性極高，但是新建滬寧城際鐵路路基軟土地基處理管樁施工由于采取了有效的合理的防護(hù)措施未對(duì)既有滬寧鐵路行車造成任何影響。這充分說(shuō)明只要采取合理的防護(hù)措施管樁施工說(shuō)產(chǎn)生的擠土效應(yīng)會(huì)減小到最低，達(dá)到允許的要求范圍，管樁施工在以后的施工中會(huì)得到更為廣泛的運(yùn)