摘 要：在下穿鐵路的框構橋施工中，為不影響上跨鐵路正常運營，通長采用頂進方式施工，頂進后背在整個頂進體系中為最主要的受力主體。在京石客專重型機械廠路2～12 m框構施工中，項目部優(yōu)化施工方案，認真分析了工字鋼后背（設計方案）、漿砌片石后背及人工挖孔樁后背三種方案，通過施工成本、施工工期及過程控制等方面對三種方案進行了分析對比，借鑒了一些框構橋頂進的成功經驗，最終采取了人工挖孔樁后背形式，確保了框構橋的順利頂進，取得了較好的效果。

關鍵詞：成本 工期 過程 分析

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0075-03

1 工程簡介

1.1 工程概況

2010年我單位承建了京石客專重型機械廠路2-12 m框構工程，結構形式為兩孔整體式框構，全長31.8 m，設計凈高7.0 m，全高8.8 m，下穿西長正線上下行，頂程35.65 m。

既有重機械廠路為“丁”字路口，道路兩側為綠化地，出土通道距離重聚園路較近，工作坑周邊施工場地狹小不具備后背填土的條件，如圖1所示。

1.2 工程地質

橋址處為西長線4.2 m路基填方段，原地面以下4 m為素填土和細圓礫土，基本承載力400 kPa。原地面以下4～18 m范圍內主要以粗圓礫土為主，粒徑在20～60 mm范圍內，在其范圍內含有部分細砂層（5.8～7.8 m）和細圓礫土層（12.8～14.8 m），基本承載力分別為550 kPa、230 kPa和400 kPa。

2 后背方案選定

2.1 工字鋼方案（原設計方案）

采用I50工字鋼密排后背樁配合鋼筋混凝土后背梁，雙排工字鋼計272根，自原地面以下打入深度9 m，滑板以下實際錨固深度4.5 m，鋼筋混凝土后背梁高2.5 m，寬1.5 m，長11 m，設兩段。工字鋼后背填土量475 m3，混凝土總澆注量82.5 m3，鋼筋總用量7.22 t，方案如圖2所示。

2.2 漿砌片石方案

漿砌片石方案即采用漿砌片石砌筑一處重力式擋土墻做為頂進后背，方案如圖3、圖4所示。

漿砌片石后背采用M10水泥砂漿砌筑，全長22 m，土方開挖量880 m3，片石砌筑量506 m3，墻后土方回填量760 m3。

2.3 人工挖孔樁方案

采用人工挖孔樁后背配合鋼筋混凝土后背梁，后背梁高2.5 m，寬1.5 m，長11 m×2，每道后背梁后方布置6根人工挖孔樁，合計12根人工挖孔樁，挖孔樁樁徑1.25 m，間距2 m，挖孔樁原地面以下開挖深度9 m，實際澆注樁長8 m，滑板以下錨固深度5 m，6根人工挖孔樁上部設橫向聯接混凝土冠梁，冠梁高1.0 m，寬1.5 m，長11.5m，后背樁鋼筋籠主筋伸入冠梁0.95 m，樁頂混凝土伸入冠梁0.2 m，方案如圖5、圖6所示。

后背梁、挖孔樁及樁頂冠梁混凝土等級均采用C25，混凝土總計澆注量238.03 m3，挖孔樁棄土量121.03 m3，鋼筋總用量19.02 t。

2.4 指標分析

上述三種方案在設計時均進行了周密的受力分析，整體穩(wěn)定性、滑動穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性等各項參數均能滿足頂進要求，在此著重分析上述方案的經濟指標、工期指標及過程控制，如表1所示。

2HgZgNjlprcENNG2Rkaa9A4yPdo1gWzfoycjvLdaNiTE=.4.1 經濟指標分析

2.4.2 工期指標分析

（1）工字鋼方案。

工字鋼后背共需打入工字鋼272根，打入深度9 m，按平均15 min打入一根計算，共需68 h，按打樁機每日滿負荷工作8h計算，共需8.5日，考慮工字鋼運輸裝卸及打樁機機械故障等因素影響1日，工字鋼打入完成后，開挖土方施工后背梁2日，合計需要11.5日。

（2）漿砌片石方案。

本方案土方開挖量最大，共需開挖土方880 m3，采用機械開挖2日完成，共需砌筑片石506 m3，在全長22 m的工作面上同時安排6組大工砌筑，按每組大工平均每天砌筑6 m3計算，共需14日，擋土墻砌筑完成后回填并夯實墻后填土2日完成，合計需要16日。

（3）人工挖孔樁方案。

開挖深度9 m挖孔樁12根，采用“隔一開挖”法，安排6組機架同時挖孔，每天進尺3 m，3日成孔，安裝鋼筋籠及澆注混凝土1日，一個循環(huán)4日，2個循環(huán)8日即可完成挖孔樁施工，開挖土方施工后背梁及樁頂冠梁2日完成，合計需要10日。

2.4.3 過程控制分析

（1）工字鋼方案。

頂進后背施工場地距既有鐵路40 m以上，且施工點與既有鐵路間有已經預制完成的框構，所以工字鋼施工并不存在既有線安全風險。工字鋼在地質條件較好，地層為卵石層的情況下不宜采用，北京地處太行山沖積平原地區(qū)，土層中含有一定數量的卵石，存在工字鋼打入卵石層的情況，結合周圍其他工點打入鋼板樁的施工情況，此區(qū)域實施工字鋼方案基本不可能實現。

（2）漿砌片石方案。

本方案安全風險最小，但其圬工方較大。整體穩(wěn)定性及滑動穩(wěn)定性受砌筑質量及墻后土方回填質量影響較大，只需嚴格控制砌筑質量保證砂漿飽滿度和強度即可。土方回填時需分層夯實。

（3）人工挖孔樁方案

挖孔樁后方受力土體在挖孔過程中不受擾動，且本方案全部采用鋼筋混凝土結構，整體穩(wěn)定性及滑動穩(wěn)定性最佳。挖孔樁施工時有一定的塌孔危險，但只要嚴控日進尺深度及混凝土護壁質量，該風險能得到有效的控制。

2.4.4 方案評選分析

通過對后背樁施工成本、施工工期以及施工過程安全風險各項指標對比，人工挖孔樁為施工成本最低，施工周期最短，施工風險較小的方案，因此我單位最終選擇了人工挖孔樁方案。

3 結語

通過在本工程頂進過程中對頂進后背的位移監(jiān)測數據分析，自頂進開始至頂進結束，該后背系統各監(jiān)測點的累計位移量均未超過10 mm。通過本工程的實踐證明，人工挖孔樁在框構頂進后背施工中，不僅保證了工程質量和施工安全，提高了施工效率，而且降低了施工成本，縮短了施工周期，為今后框構頂進后背樁施工積累了經驗。

參考文獻

[1]陳希哲.土力學地基基礎[M].清華大學出版社.

[2]建筑基坑支護技術規(guī)程[S].JGJ 120-99.

[3]江正榮.建筑施工計算手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社.