[发明专利]高铁桥墩间利用咬合桩形成下穿通道及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及深基坑围护结构技术领域，具体涉及一种高铁桥梁间利用咬合桩形成下穿通道及其方法。 

背景技术

随着高铁运营线路的不断增加，高铁运输网络正在逐步形成，在正在运营高速铁路两桥墩基础之间开挖形成泄洪或交通通道的情况越来越多，但是在运营高速铁路两桥墩基础之间开挖形成通道存在以下问题： 

1、影响高铁的正常运营，通道施工过程易影响高铁安全运营； 

2、紧邻桥墩开挖时可能破坏桥墩结构安全，主要是指桩基的承载能力和桥墩的刚度因开挖而受到影响； 

3、桥梁净空有限，梁下提供的作业空间不适合大型工程机械进驻施工； 

4、施工过程中可能对桥墩形成偏载，主要是指开挖及堆载形成的侧向不平衡压力；

5、通道形成后未达到有效防护，使水流通过围护结构渗入桥基土体，影响桥基周遭土体的岩土性能。 

在运营高速铁路两桥墩基础之间开挖形成通道，目前在国内尚无成熟的技术方案或工程措施。在类似工程中一般采用顶进框架（带土顶进）的工程方案，但是顶进框架方案施工过程复杂、工程体量大。该方案需要先施工顶进基坑，安装顶进后备及滑道，在地质条件较差的情况下（比如淤泥质粘土、砂土等）顶进取土时易出现土体坍塌，直接影响桥墩使用安全。 

近些年在城市地铁施工中常碰到在紧挨既有建筑物旁开挖深基坑的工程问题，咬合桩深基坑围护结构取得了较好的工程效果。钻孔 咬合桩采用“全套管钻机+超缓凝型混凝土”工法，机械设备体积不大，可在运营高速铁路两桥墩基础之间移植咬合桩围护的方法。  

发明内容

本发明的目的是针对上述难题，提供了一种高铁桥梁间利用咬合桩形成下穿通道及其方法，保证通道施工和服役年限内高铁安全运营。 

为实现上述目的，本发明提供了一种高铁桥梁间利用咬合桩形成的下穿通道，该下穿通道位于高铁桥梁的桥墩之间；该下穿通道包括导梁、咬合桩墙、横撑、底板；所述桥墩间顺通道方向设置有两列平行对称的导梁，所述每个导梁下设置有咬合桩墙，所述两列咬合桩墙顶部之间设有横撑，所述横撑正下方设置有连续的底板。 

进一步地，所述咬合桩墙由A桩和B桩前至后交替构成，A桩和B桩的直径为1.0~2.0m。所述横撑通常与B桩连接。 

再进一步地，所述咬合桩墙与桥梁钻孔桩净距离小于5倍高铁桩基桩径。 

本发明还提供一种高铁桥梁间利用咬合桩形成下穿通道的方法，包括以下步骤： 

1）首先在高铁桥墩间平整场地，施工设置两个平行对称的导梁； 

2）以每个导梁为作业平台，利用全套管钻机和超缓凝型混凝土技术顺通道方向由前至后交替施工A桩和B桩，形成咬合桩墙； 

3）清除表层土体，在咬合桩墙桩顶间隔布置连接两列咬合桩墙的横撑； 

4）在顺通道方向，支挡结构按步骤1）~步骤3）施工，形成“门”字形整体支挡结构； 

5）清除两列咬合桩墙之间的土体至设计高程，在两列咬合桩墙之间现浇底板，形成闭合的“口”字形整体支挡结构，形成既可支撑又可防渗的下穿通道。 

进一步地，所述施工过程中，A桩和B桩的直径为1.0~2.0m， 所述横撑通常与B桩连接。 

再进一步地，所述施工过程中，咬合桩墙与桥梁钻孔桩净距离不小于5倍高铁桩基桩径，保证咬合桩施工不扰动原桥梁基础周遭土体，且不对桥墩基础造成不平衡偏压，从而不影响高铁正常安全运营。 

再进一步地，当下穿通道为交通通道，在现浇底板与咬合桩墙连接位置凿毛桩墙并辅以防水工艺。 

工作原理： 

采用“全套管钻机+超缓凝型混凝土”工法，第一序素混凝土桩（A桩）和第二序钢筋混凝土桩（B桩）间隔布置，A桩混凝土采用超缓凝型混凝土，在A型桩混凝土初凝之前完成B桩的施工，使其共同终凝，形成无缝、连续的“桩墙”，B桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻A桩的部分混凝土，实现咬合。 

本发明有益之处： 

1、本发明通过全套管钻机施工桩基，因有钢制套管护壁，无孔壁坍垮问题，不会因为钻孔而使高铁桥墩产生偏压； 

2、本发明形成通道之前先对称施工A+B系列咬合桩，取掉表层土体施工桩顶横撑，形成门式整体支撑体系后，再在两列咬合桩之间开挖形成通道，然后施工底板横撑，形成闭合的“口”字形整体支挡结构，这样不会因为取掉通道内的土体而造成桥墩偏压，产生的不平衡土压由已施工完成的桩墙承担，同时也未破坏高铁桥梁桩基土体，对其产生扰动，而造成高铁桩基的土体摩阻力造成损失，以致影响基础承载能力；