1 工程概况

    京九铁路电气化改造工程新张湾中桥为2-10m 框架桥，位于武穴至蔡山区间，因曲线小半径改造而新建，与既有铁路桥最小间距3.41m。既有框架结构为2-10m 框架，设耳墙式桥台，台后填砂，浆砌片石锥体护坡，框架桥北京侧半幅为交通，九江侧半幅为排洪。新建桥梁基坑开挖时需要挖除既有桥台锥体，同时影响既有桥台后路堤土体稳定，桥位布置如图-01 所示。

    根据现场调查情况及前期在该地段路基软基处理施工情况，地表1.0m 左右为粉砂土，硬塑，其下15m 左右为粉质黏土，软塑，σ0=50Kpa，地下水丰富，埋深在地面以下1～1.5m。

2 基坑支护方案确定

2.1 桥梁基坑开挖存在的难题

    （1）紧邻既有铁路为繁忙干线，需确保绝对安全，安全压力极大；

    （2）新建框架桥与既有铁路桥最小间距3.41m，对既有桥台锥体的开挖量大，且台后锥体填料为中粗砂，稳定性差。基坑开挖面与既有路堤顶面高差达9m，无法放坡开挖。

    （3）既有路堤以及新建桥位处地质条件为粉质黏土，地下水丰富且埋深很浅，扰动即为流砂；

    （4）框架桥主体工期需要约30 日历天，基坑壁暴露时间较长，且正值雨季施工。

2.2方案比选

    目前常用的临既有铁路基坑开挖支护措施有人工挖孔桩、钢板桩、高压旋喷桩等。

    （1）人工挖孔桩：我们首先考虑采用人工挖孔桩防护，但在开挖到富水的粉质黏土层后，土层被扰动成流塑状态，上涌、缩颈很快，无法继续成孔；

    （2）钢板桩方案：由于基底为地下水丰富的粉质黏土，若采用钢板桩，需要设置对撑结构确保钢板桩稳定性，而基坑作业面相对狭小不便于设置对撑结构，同时在既有铁路路堤上打、拔钢板桩都将严重影响行车安全，该方案不可取；

    （3）高压旋喷桩方案：采取该方案，通过高压旋喷射水泥浆液，冲击破坏土体，使土和浆液混合固结，形成支护结构，兼具止水功能。且高压旋喷桩施工机械较小，相对适合于在既有铁路路堤上施工，可确保既有铁路行车安全。

    所以最终选用高压旋喷桩对既有路堤进行支护。

2.3 支护方案设计

    通过现场详细调查，确定按图-02 方式布置高压旋喷桩，桩径60cm，垂直铁路方向间距40cm，平行铁路方向间距45cm，桩间咬合20cm，桩长依据路堤边坡递减，保证上端与路堤边坡面齐平，下端在桥梁基坑底面以下5.0m。

3 高压旋喷桩施工方法

3.1 高压旋喷桩施工工序

    高压喷射注浆的施工工序为原地面处理→测量放样→钻机就位→钻进至设计深度→高压喷射注浆→喷射结束→拔管→钻机移位。

    结合现场条件，高压旋喷桩的施工顺序为：从坡脚往坡顶依次施工，按照跳孔施工的原则确定成桩顺序，垂直铁路方向施工顺序如图-03 所示。

3.2 施工参数的确定

    高压旋喷桩浆液采用P.O42.5水泥，水灰比1.0。单重管喷射压力20Mpa，提升速度20cm/min ，喷嘴旋转速度20rpm。

3.3 施工方法

    （1）原地面处理将既有路堤坡面植被进行清理，对浆砌片石护坡骨架进行拆除，严格控制清理范围，尽量避免对既有路堤边坡的扰动，对进场道路进行修整。对施工范围内既有铁路预埋管线进行探测，提前配合设备单位进行防护或迁改。

    （2）测量放样施工前必须根据新建桥梁基坑边线、既有桥台锥体护坡情况，定出高压旋喷桩设置范围边线，再根据方案设计的桩位布置图，定测出桩位。

    （3）钻机就位因作业面位于路堤边坡上，采用25 吨汽车吊将钻机吊放置设计桩位处，再人工进行调整，使钻杆对准孔位中心，对钻机垂直度进行校正，垂直度控制在1.5%以内，桩间距偏差控制在50mm 以内。

    （4）钻进至设计深度将带喷浆嘴的钻杆钻进至设计深度，插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，采取边射承边插管的方法。射水压力控制在0.5～1.0MPa。钻机过程需认真做好钻孔记录。