CN108571000A - 一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法 - Google Patents

一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，在道路与河道之间原地面采用高压旋喷桩设置止水帷幕，确保河道内的水和路堑不进行对流渗透；采用旋挖钻机钻孔，灌注水下混凝土；采用水泥搅拌桩、多向搅拌水泥砂浆桩或CFG桩中的任一种复合地基处理措施对桩前土体进行加固；开挖并施做挂板；在路堑开挖同时，路堑内两侧开挖排水沟，将水汇集至低洼段处采用抽水泵明排的方式将地下水排至路堑外；建立纵向盲沟等地下排水系统；对路床进行换填处理、压实。本发明可达到确保沿河地段地下水路堑施工质量，保证双排桩的锚固段土体提供设计所需的锚固力，保证路基边坡的稳定和路面弯沉的合格，保证路基不产生病害的有益效果。

Description

一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法
技术领域
本发明属于道路下穿既有铁路时路基施工技术领域，特别涉及一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法。
背景技术
我国河流湖泊众多，水系发达，流域面积达180多万平方公里，占全国总面积的18.8％。在某高原上河流最为集中的某地区，其中主要河流有数十条。目前多数河道已设置成为景观河道，沿河景观大道在修建过程中多为路堤，但在下穿既有铁路时，受净空影响，经常会遇到路堑中地下水位较路面设计高程高的实际问题，往往不可避免地形成地下水路堑，同时受附近河流影响，下穿道路周边存在地下水位高、土层软弱等不利因素，致使地下水路堑在施工过程中面临着路堑地下水渗透严重、降水困难，开挖路堑容易坍塌等问题。
某市的下穿枢纽环线铁路工程，位于该市某河西侧，与该河平行行进，道路外边界距东大河约15～20m。工程处于断陷盆地南侧边缘地带，地形平缓开阔，自然纵向沟渠较发育，地表水主要为该河河水，由南向北流入。地下水主要为第四系孔隙水。区域内粉质黏土、粉土、砾砂、细圆砾土含丰富地下水，地下水稳定水位埋深1.5～2.5m，水量丰富。不良地质现象为管涌与流砂，特殊岩土为松软土、软土。
为满足下穿铁路处道路净空要求，下穿铁路段采用路堑拉槽形式通过，最大开挖深度6.4m，该工点路堑为沿河地下水路堑，如采用常规路堑施工方法，受河道常流水渗透加之土层软弱等影响，必将产生路堑渗流积水、边坡失稳、管涌与流砂等工程事故，以致影响既有铁路安全运营。采用常规的路堑施工方法，上述问题无法解决。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，可达到确保沿河地段地下水路堑施工质量，保证双排桩的锚固段土体提供设计所需的锚固力，保证路基边坡的稳定和路面弯沉的合格，保证路基不产生病害的有益效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，包括以下步骤：
(1)下穿工程场区范围内呈透镜状分布粉土、砂土，该段地下水位较高，具一定承压性，且工程与河道平行，距离河道较近，为防止基坑开挖中管涌、流砂以及大量地下水渗入软化基底等问题，在道路与河道之间原地面采用高压旋喷桩设置止水帷幕，确保河道内的水和路堑不进行对流渗透；
(2)采用旋挖钻机钻孔，泥浆护壁确保钻孔不坍塌，下钢筋笼，灌注水下混凝土，待混凝土达到设计强度，为保证双排支护桩的质量，进行双排桩桩基检测，待检测合格后采用冠梁和盖梁对前后两排桩进行有效连接，保证双排桩支护结构前后桩体变形协调；
(3)加固排桩支护结构桩前土体：根据不同的地质条件，采用水泥搅拌桩、多向搅拌水泥砂浆桩或CFG桩中的任一种复合地基处理措施对桩前土体进行加固，加固范围内复合地基处理必须在路堑开挖前施工，以达到预加固的效果，提高桩前土体横向强度，确保地基土提供足够的锚固力，保证双排桩桩顶位移和锚固点位移满足规范要求；
复合地基施工完成后需对桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度、单桩承载力和复合地基承载力进行检测，检测频次按照《建筑地基处理技术规范》和《铁路工程地基处理技术规程》的要求执行；
(4)开挖并施做挂板；采用机械开挖路堑至地下水位以上0.5m，一边开挖一边施工桩间挡土墙板，挡土板采用现浇钢筋混凝土，板与桩之间采用连接钢筋进行有效连接，确保桩板结构的整体性；
为了指导施工，确保工程与周围建筑物及地下管线的安全，通过施工监测及时反馈数据，以实现信息化施工，做到随时预报，及时处理，防患于未然。基坑施工监测须由具备资质的监测机构依据有关基坑工程监测规范规程进行，监测机构根据工程情况编制监测方案，并须征得设计与监理认可；
(5)降低地下水水位：在路堑开挖同时，路堑内两侧开挖排水沟，将水汇集至低洼段处采用抽水泵明排的方式将地下水排至路堑外，确保路堑内不积水，保证施工的顺利进行；
(6)建立纵向盲沟等地下排水系统；
(7)对路床进行换填处理、压实；开挖至路面结构层以下0.8m并进行压实，之后分层回填0.8m厚度碎石垫层并压实，碎石垫层间夹一层高强土工格栅，碎石垫层最大粒径不得大于30mm，含泥量不得大于5％，且不含草根、垃圾等杂质，并碾压密实，压实度不小于96％，孔隙率≤23％；土工格栅为聚丙烯双向土工格栅，幅宽不小于5.0m，网孔直径80～120mm，纵、横向屈服抗拉强度≥80kN/m，对应纵、横向伸长率≤10％；铺设土工格栅时，必须拉直拉平，幅与幅之间要对齐对好，叠合长度不小于15cm；压实检测合格后施工其上路面结构层；
压实标准：零填方及路堑地段路面底面以下0～80cm的压实度≥96％；路堤的路面底面以下0～80cm压实度≥96％，80～150cm的压实度≥94％，150cm以下的压实度≥93％；
路床及路堤填料最低强度(CBR)要求：在路面底面以下0～30cm为8％；30～80cm为5％；80～150cm为4％；150cm以下为3％；压实标准和填料最低强度要求需根据道路等级执行设计最新的规范、规程要求。
作为优选，在步骤1中，高压旋喷桩桩径0.5m，纵横向桩间距均为0.4m，相互咬合，形成的高压旋喷桩止水帷幕宽1.3m；高压旋喷桩施工采用单管旋喷法，喷射压力不小于20MPa；
作为优选，在步骤1中，设置止水帷幕的具体施工方法如下：场坪平整后，进行桩位放样并修建排污和灰浆拌制系统，对钻机进行调平、对中保证钻杆与桩位的垂直度，钻孔采用高压切割成孔至设计深度，旋喷桩间隔施工；注浆管下至设计位置，在桩底部边旋转边喷射，达到预定的喷射压力、喷浆量以后，边旋转、边提升、边喷射；
施工时注浆管分段提升的搭接长度不小于10cm；成桩过程中，因故停止，恢复供浆时，在断浆面上下重复搭接0.5m喷浆施工；施工完成后高压旋喷桩采用取芯检验桩身质量和完整性；检验点抽取不少于总桩数1％的桩，且每检验批不少于3根。
作为优选，在步骤2中，具体方法如下：根据基准点采用全站仪或RTK进行桩位放样和复核，确保桩位偏差满足规范要求；
对拟施工桩桩位确认无误后使钻机按预定桩位就位，且使钻机停在硬实地面，调整桅杆偏差，保证桩位移、倾斜度不超标，并在成孔中间不定期检查调整；
由于旋挖钻机自身成孔工艺决定其造浆能力较差，故所用泥浆全部为提前预拌好的优质高塑性粘土，拌制出的泥浆比重在1.1～1.15，随着施工的进度及时对泥浆进行添制、净化，保证成孔、成桩质量；
钻进时根据土层情况掌握钻进速度，严格控制钻斗在孔内升降速度；钻孔至设计要求深度时，由施工人员和监理工程师现场共同测量孔深，以此作为终孔孔深的依据；
钻孔达到设计深度后，将钻具稍微提升，用钻具清扫孔底沉渣；
钢筋笼在现场进行制作，箍筋与主筋在每个节点处绑扎牢固，钢筋笼安放时要缓慢，防止碰撞孔壁；
导管选用φ250螺丝扣式连接，每节长度2.5m，底管长度4.5m，使用前先进行拼装、试压，试验时的水压大于井孔内水深至少1.5倍的压力，导管采用汽车吊安放，导管底部安放至距孔底50cm；
采用预拌商品混凝土，采用泵送直接入集料斗，混凝土首灌要有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1m以上，混凝土必须具备良好的和易性，塌落度控制在16～22cm，每根桩用混凝土塌落度进行抽检不小于1次；
待桩基质量检测合格后，破除桩头后按照冠梁和盖梁的结构图进行钢筋制作；钢筋绑扎完毕后，进行支模，支模须确保稳定牢固；采用商品砼用滚浆法进行浇筑，浇筑4～6小时后，收光表面。
作为优选，在步骤3中，复合地基施工顺序从中间向外围进行，或由一边向另一边施工。
作为优选，在步骤3中，搅拌桩正式施工前进行工艺性试验，以掌握适用该地段的成桩经验及获得各种技术参数；搅拌桩采用两喷四搅施工工艺，具体实施步骤如下：
按照施工规范要求进行场地清理、整平并做好排水措施，根据设计图纸进行桩位放样，钻机根据放样桩位进就位、调平，启动钻机通过电机的电流控制下沉速度，根据设计配合比拌制水泥浆，搅拌机下沉至设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，同时按照工艺性试验确定的速度提升搅拌机，重复以上步骤，直到达到“两喷四搅”的工艺要求；移动搅拌机械采用同样的工艺要求进行其他搅拌桩的施工。
作为优选，在步骤3中，CFG桩正式施工前进行工艺性试验，以掌握适用该地段的成桩经验及获得各种技术参数；
CFG桩采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工工艺，具体实施步骤如下：
根据平面设计图进行桩位放样，桩位定位方法可采用现场插短棍表示，并用白石灰作标记；
钻机就位前，先施工排淤沟，移动钻机就位，校核钻杆的垂直度；
按照配合比配制混合料，混合料的塌落度宜为160～200mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm；
启动钻机先慢后快钻进，根据钻杆如土深度和钻机上的电流表双向指标确定判定CFG桩钻孔深度是否已达到设计深度；
成孔后停止钻机，泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，混合料的泵送量与拔管速度相匹配；
成桩过程需连续进行，灌注至桩顶后用振动棒对桩顶以下3～4m范围内进行振捣；
由于桩头受浮浆与自重压密的影响，在灌注至设计标高后继续灌注50cm的保护桩头，然后移动钻机进行下一根桩的施工；
对桩头用湿粘土盖好，进行保护；
CFG桩施工完毕待达到一定强度后，开始清理桩间土并机械切割桩头；
施工完成28天后，对CFG复合地基进检测。
作为优选，在步骤4中，具体步骤如下：
采用机械配合人工开挖桩前土体，开挖过程中避免损坏锚固桩体，边开挖边设置桩间的袋装砂砾石和复合防排水板反滤层，复合防排水板铺装时将不透水复合土工膜一面朝外，靠板侧，透水无纺土工布一面朝内；
按照挡土板结构详图进行挡土板的钢筋绑扎，钢筋绑扎过程中注意与桩预埋钢筋的连接，加强模板支护措施，确保浇筑过程中模版的不发生移位和变形，混凝土浇筑前每隔两米预埋一处PVC管泄水孔，混凝土浇筑过程中，避免产生离析现象，为使混凝土密实，分层并连续浇筑，不可一次投料过多；
混凝土浇筑完成后混凝土带模养护期间，采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护，保证模板接缝处不致失水干燥；
为了保证顺利拆模，在混凝土浇筑24～48h后略微松开模板，并继续浇水养护至拆模后再继续保湿至规定龄期。
作为优选，在步骤6中，施工前复测原地表，拆除障碍物，根据排水平面图定位走向并进行现场测量放线，沟槽开挖前确定开挖边线和高程控制桩，挖深由测量人员检测高程控制，采用挖掘机结合人工配合开挖；
开槽时同时采用防水、排水措施，避免槽底受水浸泡，尽量缩短开槽的暴露时间；
沟槽开挖达到设计深度后，沟底土基采用蛙式打夯机配合人工夯实；人工将土工布铺入沟内，要将土工布拉直铺平，并采取固定措施，透水管安装前，精确计算好管节接头位置，在接口处挖设工作坑，深度不低于20cm，以便于操作接口；透水孔在管壁上交错布置，间距符合设计要求且不大于200mm。透水软管安装就位后，立即对管身两侧对称回填级配碎石以稳定管身，并分层夯实；
反滤层选用颗粒大小均匀的碎、砾石分层填筑，或土工合成防渗材料铺成，并在其上夯填厚度不小于0.5m的粘土防水层。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明主要解决沿河地段修建路堑时，路堑的止水、支护、开挖、地下排水设施修建及路床换填处理等一系列技术问题；在路堑开挖过程中，采用设置止水帷幕、预锚固桩支护、双排桩支护结构前设置多向水泥搅拌桩加固土体，边开挖边挂挡土板、开挖排水沟结合明排抽水的方式降低地下水水位，排水沟下设置纵向排水盲沟，路床范围内采用换填、压实等措施处理，确保沿河地段地下水路堑施工质量，保证双排桩的锚固段土体提供设计所需的锚固力，保证路基边坡的稳定和路面弯沉的合格，保证路基不产生病害；该施工方法同时也可用于道路过湖、塘等地下水比较发育的路堑地段施工。
附图说明
图1为本发明的施工示意图。
图中1-自然地面线，2-天然河道，3-现浇挡土板，4-双排桩，5-盖梁，6-高压旋喷桩止水帷幕，7-桩前复合地基加固区，8-路面结构层，9-碎石垫层，10-压实土基层，11-排水沟，12-盲沟。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
本发明的实施例公开了一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，包括以下步骤：
(1)下穿工程场区范围内呈透镜状分布粉土、砂土，该段地下水位较高，具一定承压性，且工程与河道平行，距离河道较近，为防止基坑开挖中管涌、流砂以及大量地下水渗入软化基底等问题，在道路与河道之间原地面采用高压旋喷桩设置止水帷幕，确保河道内的水和路堑不进行对流渗透；
(2)采用旋挖钻机钻孔，泥浆护壁确保钻孔不坍塌，下钢筋笼，灌注水下混凝土，待混凝土达到设计强度，为保证双排支护桩的质量，进行双排桩桩基检测，待检测合格后采用冠梁和盖梁对前后两排桩进行有效连接，保证双排桩支护结构前后桩体变形协调；
(3)加固排桩支护结构桩前土体：根据不同的地质条件，采用水泥搅拌桩、多向搅拌水泥砂浆桩或CFG桩中的任一种复合地基处理措施对桩前土体进行加固，加固范围内复合地基处理必须在路堑开挖前施工，以达到预加固的效果，提高桩前土体横向强度，确保地基土提供足够的锚固力，保证双排桩桩顶位移和锚固点位移满足规范要求；
复合地基施工完成后需对桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度、单桩承载力和复合地基承载力进行检测，检测频次按照《建筑地基处理技术规范》和《铁路工程地基处理技术规程》的要求执行；
(4)开挖并施做挂板；采用机械开挖路堑至地下水位以上0.5m，一边开挖一边施工桩间挡土墙板，挡土板采用现浇钢筋混凝土，板与桩之间采用连接钢筋进行有效连接，确保桩板结构的整体性；
为了指导施工，确保工程与周围建筑物及地下管线的安全，通过施工监测及时反馈数据，以实现信息化施工，做到随时预报，及时处理，防患于未然。基坑施工监测须由具备资质的监测机构依据有关基坑工程监测规范规程进行，监测机构根据工程情况编制监测方案，并须征得设计与监理认可；
(5)降低地下水水位：在路堑开挖同时，路堑内两侧开挖排水沟，将水汇集至低洼段处采用抽水泵明排的方式将地下水排至路堑外，确保路堑内不积水，保证施工的顺利进行；
(6)建立纵向盲沟等地下排水系统；
(7)对路床进行换填处理、压实；开挖至路面结构层以下0.8m并进行压实，之后分层回填0.8m厚度碎石垫层并压实，碎石垫层间夹一层高强土工格栅，碎石垫层最大粒径不得大于30mm，含泥量不得大于5％，且不含草根、垃圾等杂质，并碾压密实，压实度不小于96％，孔隙率≤23％；土工格栅为聚丙烯双向土工格栅，幅宽不小于5.0m，网孔直径80～120mm，纵、横向屈服抗拉强度≥80kN/m，对应纵、横向伸长率≤10％；铺设土工格栅时，必须拉直拉平，幅与幅之间要对齐对好，叠合长度不小于15cm；压实检测合格后施工其上路面结构层；
压实标准：零填方及路堑地段路面底面以下0～80cm的压实度≥96％；路堤的路面底面以下0～80cm压实度≥96％，80～150cm的压实度≥94％，150cm以下的压实度≥93％；
路床及路堤填料最低强度(CBR)要求：在路面底面以下0～30cm为8％；30～80cm为5％；80～150cm为4％；150cm以下为3％；压实标准和填料最低强度要求需根据道路等级执行设计最新的规范、规程要求。
本实施例中，在步骤1中，高压旋喷桩桩径0.5m，纵横向桩间距均为0.4m，相互咬合，形成的高压旋喷桩止水帷幕宽1.3m；高压旋喷桩施工采用单管旋喷法，喷射压力不小于20MPa；
本实施例中，在步骤1中，设置止水帷幕的具体施工方法如下：场坪平整后，进行桩位放样并修建排污和灰浆拌制系统，对钻机进行调平、对中保证钻杆与桩位的垂直度，钻孔采用高压切割成孔至设计深度，旋喷桩间隔施工；注浆管下至设计位置，在桩底部边旋转边喷射，达到预定的喷射压力、喷浆量以后，边旋转、边提升、边喷射；
施工时注浆管分段提升的搭接长度不小于10cm；成桩过程中，因故停止，恢复供浆时，在断浆面上下重复搭接0.5m喷浆施工；施工完成后高压旋喷桩采用取芯检验桩身质量和完整性；检验点抽取不少于总桩数1％的桩，且每检验批不少于3根。
本实施例中，在步骤2中，具体方法如下：根据基准点采用全站仪或RTK进行桩位放样和复核，确保桩位偏差满足规范要求；
对拟施工桩桩位确认无误后使钻机按预定桩位就位，且使钻机停在硬实地面，调整桅杆偏差，保证桩位移、倾斜度不超标，并在成孔中间不定期检查调整；
由于旋挖钻机自身成孔工艺决定其造浆能力较差，故所用泥浆全部为提前预拌好的优质高塑性粘土，拌制出的泥浆比重在1.1～1.15，随着施工的进度及时对泥浆进行添制、净化，保证成孔、成桩质量；
钻进时根据土层情况掌握钻进速度，严格控制钻斗在孔内升降速度；钻孔至设计要求深度时，由施工人员和监理工程师现场共同测量孔深，以此作为终孔孔深的依据；
钻孔达到设计深度后，将钻具稍微提升，用钻具清扫孔底沉渣；
钢筋笼在现场进行制作，箍筋与主筋在每个节点处绑扎牢固，钢筋笼安放时要缓慢，防止碰撞孔壁；
导管选用φ250螺丝扣式连接，每节长度2.5m，底管长度4.5m，使用前先进行拼装、试压，试验时的水压大于井孔内水深至少1.5倍的压力，导管采用汽车吊安放，导管底部安放至距孔底50cm；
采用预拌商品混凝土，采用泵送直接入集料斗，混凝土首灌要有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1m以上，混凝土必须具备良好的和易性，塌落度控制在16～22cm，每根桩用混凝土塌落度进行抽检不小于1次；
待桩基质量检测合格后，破除桩头后按照冠梁和盖梁的结构图进行钢筋制作；钢筋绑扎完毕后，进行支模，支模须确保稳定牢固；采用商品砼用滚浆法进行浇筑，浇筑4～6小时后，收光表面。
本实施例中，在步骤3中，复合地基施工顺序从中间向外围进行，或由一边向另一边施工。
本实施例中，在步骤3中，搅拌桩正式施工前进行工艺性试验，以掌握适用该地段的成桩经验及获得各种技术参数；搅拌桩采用两喷四搅施工工艺，具体实施步骤如下：
按照施工规范要求进行场地清理、整平并做好排水措施，根据设计图纸进行桩位放样，钻机根据放样桩位进就位、调平，启动钻机通过电机的电流控制下沉速度，根据设计配合比拌制水泥浆，搅拌机下沉至设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，同时按照工艺性试验确定的速度提升搅拌机，重复以上步骤，直到达到“两喷四搅”的工艺要求；移动搅拌机械采用同样的工艺要求进行其他搅拌桩的施工。
本实施例中，在步骤3中，CFG桩正式施工前进行工艺性试验，以掌握适用该地段的成桩经验及获得各种技术参数；
CFG桩采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工工艺，具体实施步骤如下：
根据平面设计图进行桩位放样，桩位定位方法可采用现场插短棍表示，并用白石灰作标记；
钻机就位前，先施工排淤沟，移动钻机就位，校核钻杆的垂直度；
按照配合比配制混合料，混合料的塌落度宜为160～200mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm；
启动钻机先慢后快钻进，根据钻杆如土深度和钻机上的电流表双向指标确定判定CFG桩钻孔深度是否已达到设计深度；
成孔后停止钻机，泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，混合料的泵送量与拔管速度相匹配；
成桩过程需连续进行，灌注至桩顶后用振动棒对桩顶以下3～4m范围内进行振捣；
由于桩头受浮浆与自重压密的影响，在灌注至设计标高后继续灌注50cm的保护桩头，然后移动钻机进行下一根桩的施工；
对桩头用湿粘土盖好，进行保护；
CFG桩施工完毕待达到一定强度后，开始清理桩间土并机械切割桩头；
施工完成28天后，对CFG复合地基进检测。
本实施例中，在步骤4中，具体步骤如下：
采用机械配合人工开挖桩前土体，开挖过程中避免损坏锚固桩体，边开挖边设置桩间的袋装砂砾石和复合防排水板反滤层，复合防排水板铺装时将不透水复合土工膜一面朝外，靠板侧，透水无纺土工布一面朝内；
按照挡土板结构详图进行挡土板的钢筋绑扎，钢筋绑扎过程中注意与桩预埋钢筋的连接，加强模板支护措施，确保浇筑过程中模版的不发生移位和变形，混凝土浇筑前每隔两米预埋一处PVC管泄水孔，混凝土浇筑过程中，避免产生离析现象，为使混凝土密实，分层并连续浇筑，不可一次投料过多；
混凝土浇筑完成后混凝土带模养护期间，采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护，保证模板接缝处不致失水干燥；
为了保证顺利拆模，在混凝土浇筑24～48h后略微松开模板，并继续浇水养护至拆模后再继续保湿至规定龄期。
本实施例中，在步骤6中，施工前复测原地表，拆除障碍物，根据排水平面图定位走向并进行现场测量放线，沟槽开挖前确定开挖边线和高程控制桩，挖深由测量人员检测高程控制，采用挖掘机结合人工配合开挖；
开槽时同时采用防水、排水措施，避免槽底受水浸泡，尽量缩短开槽的暴露时间；
沟槽开挖达到设计深度后，沟底土基采用蛙式打夯机配合人工夯实；人工将土工布铺入沟内，要将土工布拉直铺平，并采取固定措施，透水管安装前，精确计算好管节接头位置，在接口处挖设工作坑，深度不低于20cm，以便于操作接口；透水孔在管壁上交错布置，间距符合设计要求且不大于200mm。透水软管安装就位后，立即对管身两侧对称回填级配碎石以稳定管身，并分层夯实；
反滤层选用颗粒大小均匀的碎、砾石分层填筑，或土工合成防渗材料铺成，并在其上夯填厚度不小于0.5m的粘土防水层。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。应当注意，为了清楚的进行表述，本发明的说明中省略了部分与本发明的保护范围无直接明显的关联但本领域技术人员已知的部件和处理的表述。

Claims (9)

1.一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在道路与河道之间原地面采用高压旋喷桩设置止水帷幕，确保河道内的水和路堑不进行对流渗透；
(2)采用旋挖钻机钻孔，灌注水下混凝土，检测合格后采用冠梁和盖梁对前后两排桩进行有效连接；
(3)采用水泥搅拌桩、多向搅拌水泥砂浆桩或CFG桩中的任一种复合地基处理措施对桩前土体进行加固；
(4)开挖并施做挂板；采用机械开挖路堑至地下水位以上0.5m，一边开挖一边施工桩间挡土墙板，挡土板采用现浇钢筋混凝土，板与桩之间采用连接钢筋进行有效连接；
(5)在路堑开挖同时，路堑内两侧开挖排水沟，将水汇集至低洼段处采用抽水泵明排的方式将地下水排至路堑外；
(6)建立纵向盲沟等地下排水系统；
(7)对路床进行换填处理、压实。
2.根据权利要求1所述的一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，其特征在于，在步骤1中，高压旋喷桩桩径0.5m，纵横向桩间距均为0.4m，相互咬合，形成的高压旋喷桩止水帷幕宽1.3m；高压旋喷桩施工采用单管旋喷法，喷射压力不小于20MPa；
作为优选，在步骤1中，设置止水帷幕的具体施工方法如下：场坪平整后，进行桩位放样并修建排污和灰浆拌制系统，对钻机进行调平、对中保证钻杆与桩位的垂直度，钻孔采用高压切割成孔至设计深度，旋喷桩间隔施工；注浆管下至设计位置，在桩底部边旋转边喷射，达到预定的喷射压力、喷浆量以后，边旋转、边提升、边喷射；
施工时注浆管分段提升的搭接长度不小于10cm；成桩过程中，因故停止，恢复供浆时，在断浆面上下重复搭接0.5m喷浆施工。
3.根据权利要求1所述的一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，其特征在于，在步骤2中，具体方法如下：根据基准点采用全站仪或RTK进行桩位放样和复核，确保桩位偏差满足规范要求；
对拟施工桩桩位确认无误后使钻机按预定桩位就位，且使钻机停在硬实地面，调整桅杆偏差，保证桩位移、倾斜度不超标，并在成孔中间不定期检查调整；
由于旋挖钻机自身成孔工艺决定其造浆能力较差，故所用泥浆全部为提前预拌好的优质高塑性粘土，拌制出的泥浆比重在1.1～1.15，随着施工的进度及时对泥浆进行添制、净化，保证成孔、成桩质量。
4.根据权利要求1所述的一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，其特征在于，在步骤3中，复合地基施工顺序从中间向外围进行，或由一边向另一边施工。
5.根据权利要求1所述的一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，其特征在于，在步骤3中，搅拌桩采用两喷四搅施工工艺，具体实施步骤如下：
进行场地清理、整平并做好排水措施，桩位放样，钻机根据放样桩位进就位、调平，启动钻机通过电机的电流控制下沉速度，拌制水泥浆，搅拌机下沉至设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，以一定速度提升搅拌机，重复以上步骤，直到达到“两喷四搅”的工艺要求；移动搅拌机械采用同样的工艺要求进行其他搅拌桩的施工。
6.根据权利要求1所述的一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，其特征在于，在步骤3中，CFG桩采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工工艺，具体实施步骤如下：
根据平面设计图进行桩位放样，桩位定位方法可采用现场插短棍表示，并用白石灰作标记；
钻机就位前，先施工排淤沟，移动钻机就位，校核钻杆的垂直度；
按照配合比配制混合料，混合料的塌落度宜为160～200mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm；
启动钻机先慢后快钻进，根据钻杆如土深度和钻机上的电流表双向指标确定判定CFG桩钻孔深度是否已达到设计深度；
成孔后停止钻机，泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，混合料的泵送量与拔管速度相匹配；
成桩过程需连续进行，灌注至桩顶后用振动棒对桩顶以下3～4m范围内进行振捣；
由于桩头受浮浆与自重压密的影响，在灌注至设计标高后继续灌注50cm的保护桩头，然后移动钻机进行下一根桩的施工；
CFG桩施工完毕待达到一定强度后，开始清理桩间土并机械切割桩头；
施工完成28天后，对CFG复合地基进检测。
7.根据权利要求1所述的一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，其特征在于，在步骤4中，具体步骤如下：
采用机械配合人工开挖桩前土体，开挖过程中避免损坏锚固桩体，边开挖边设置桩间的袋装砂砾石和复合防排水板反滤层，复合防排水板铺装时将不透水复合土工膜一面朝外，靠板侧，透水无纺土工布一面朝内；
按照挡土板结构详图进行挡土板的钢筋绑扎，钢筋绑扎过程中注意与桩预埋钢筋的连接，加强模板支护措施，确保浇筑过程中模版的不发生移位和变形，混凝土浇筑前每隔两米预埋一处PVC管泄水孔，混凝土浇筑过程中，避免产生离析现象，为使混凝土密实，分层并连续浇筑，不可一次投料过多；
混凝土浇筑完成后混凝土带模养护期间，采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿、潮湿养护，保证模板接缝处不致失水干燥；
为了保证顺利拆模，在混凝土浇筑24～48h后略微松开模板，并继续浇水养护至拆模后再继续保湿至规定龄期。
8.根据权利要求1所述的一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，其特征在于，在步骤6中，施工前复测原地表，拆除障碍物，根据排水平面图定位走向并进行现场测量放线，沟槽开挖前确定开挖边线和高程控制桩，挖深由测量人员检测高程控制，采用挖掘机结合人工配合开挖；
开槽时同时采用防水、排水措施，避免槽底受水浸泡，尽量缩短开槽的暴露时间；
沟槽开挖达到设计深度后，沟底土基采用蛙式打夯机配合人工夯实；人工将土工布铺入沟内，要将土工布拉直铺平，并采取固定措施，透水管安装前，精确计算好管节接头位置，在接口处挖设工作坑，深度不低于20cm，以便于操作接口；透水孔在管壁上交错布置，间距符合设计要求且不大于200mm；透水软管安装就位后，立即对管身两侧对称回填级配碎石以稳定管身，并分层夯实；
反滤层选用颗粒大小均匀的碎、砾石分层填筑，或土工合成防渗材料铺成，并在其上夯填厚度不小于0.5m的粘土防水层。
9.根据权利要求1所述的一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法，其特征在于，在步骤(7)中，开挖至路面结构层以下0.8m并进行压实，之后分层回填0.8m厚度碎石垫层并压实，碎石垫层间夹一层高强土工格栅，并碾压密实；土工格栅为聚丙烯双向土工格栅；铺设土工格栅时拉直拉平，幅与幅之间对齐对好。
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