北京路鹏达建设发展有限责任公司 刘长龙 102200
摘要：昌平区朱辛庄北路项目西侧与回昌东路连接，在连接处从轻轨昌平线下方穿越。对项目施工提出了很高的要求。本工程包含道路工程以及给水、污水、强弱电等多个专业工程施工。为保证施工期间轻轨正常运营，我单位针对各单位工程的特性，采用了多种防护措施，包括土钉墙、复合锚杆桩、钢板桩等，部分位置甚至同时采用了多种防护措施。本文主要阐述复合锚杆桩在本工程施工过程中的具体应用及效果。
关键词：复合锚杆装 道路工程 管线工程 安全 穿越既有线施工
一、工程概况
本工程在昌平线朱辛庄地铁站及北侧第一个桥墩处自下方横穿轻轨昌平线区间及朱辛庄地铁站区间（该地铁站为轻轨昌平线及8号线换乘站），道路里程K0+000~K0+100位于轻轨重点防护区范围内（可能受到影响的轻轨区段为长频现区间及8号线折返线），施工期间需要保障城铁的安全运营。
本工程道路基层为三层18cm厚石灰粉煤灰碎石，面层自下向上为7cmAC-20,5cmAC-16,4cmAC-13沥青混凝土。
随路管线采用明挖法施工，断面宽度为 11.5m，开挖深度为2.5m~6.2m，采用钢板桩围护，北侧钢板桩深度约为4.9m，南侧钢板桩深度为7.3m，南侧采用b150@600复合锚杆桩梅花形布置并进行注浆加固，深度超过基坑底以下2米。
所谓锚杆桩就是将常规锚杆垂直打下，作为桩来使用，但此处的锚杆已经不是常规意义上的锚杆，他不需要承载纵向荷载，但他要承担抑制土体侧向变形和原土体增强改性的双重任务。
二、施工过程
1、施工准备
施工现场布置
材料堆放与加工区，布置于基坑内。
基槽周圈1米外设置按全护栏，护栏高1.5米，由Ф48钢管构成，纵向立柱钢管间距3.0米，砸入土体深度0.5米，横向设三道横杆，间距0.6米，底部砌300mm高,120mm宽的挡水墙。外挂双层密目网。
（1） 平整工作面：设备进场前先平整施工区场地。
（2）测量放线：根据设计要求做好桩位的轴线标记和桩位的测量放样，并进行复核报验，填写复核记录，经复核确认桩位的轴线正确无误后，按桩位施工。
2、钻孔
“潜孔钻成孔”的施工方法，采用了QH500型高风压潜孔钻机。
高风压潜孔钻机套管跟进成孔。
（1）钻孔定位：分段测量，按图纸设计要求桩间距给定孔位中心点。
（2）钻机就位：钻机就位对正，钻机就位后，进行孔位复测，复测合格后钻机方可施工钻进，钻进到设计深度
3、复合锚杆制作、连接复合锚杆制作
(1)为提高连接时的精度，现场加工制作两块1.5mm厚钢板定位器，将配好的钢筋笼主筋从两块定位器的孔洞穿过，保证每根主筋在同一水平面上。
(2).在钢筋圈制作台上制作隔离环内径30mm，φ12钢筋围成，纵向每米1环与钢筋及定位支撑焊接。定位支撑由φ18螺纹钢筋弯成宽40mm，高200mm的环行，如图
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图 定位支撑与纵向钢筋大样
(3). 将制作好的复合锚杆稳固放置在平整的地面上，防止变形。
4、钢筋桩吊放安装
采用简易支撑架吊放，人工配合就位。每节吊起后缓慢落入桩孔内就位，借助自重保证支撑体系的标高及垂直度正确，用接驳器连接牢固。吊运时应防止扭转、弯曲，安装时对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，就位后立即固定。
5、注浆
复合锚杆就位后，拔出钻孔套管准备注浆。注浆采用三根注浆管，注浆管φ20mm，注浆区域H/2出浆孔φ4mm，四孔竖向错开150mm。
注浆管竖向安装时，第一根注浆管端不封闭，其他两根管端封闭，并且第二根注浆管比第一、第三根短2米，给第一根管注浆时，二、三根管的出浆孔用浆液隔离塑料胶带粘贴，防止注浆时封赌出浆孔。，注浆采用施压密注浆，注浆分三次：第一次注浆采用常压注浆，注浆压力0.4～0.6MPa，孔口溢浆时结束本次注浆，水泥浆水灰比0.5：1；第二次注浆采用中高压注浆，注浆压力1.0～1.5MPa，在第一次注浆完成后10～15小时进行，水泥浆水灰比0.75：1；第三次注浆压力1.5～2.0MPa，在第二次注浆完成后5～10小时进行，水泥浆水灰比0.75：1。所有注浆材料采用普硅425水泥。
三、复合锚杆桩实施效果
1、工前评估
工前评估模型采用三维地层结构模型分析。
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计算范围图
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现有地铁结构与新建结构位置关系
通过工前评估分析，按方案实施后，昌平线区间横向及竖向变形发生在昌平线左线1-125号承台处，变形结果分别为0.052及-0.389（下沉），8号线折返线横向及竖向变形发生在8号线折返线承台处，变形结果分别为0.063及-0.424（下沉）.png)
开挖后地铁结构竖向变形云图
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加载后地铁结构竖向变形云图
根据评估结果，考虑仪器精度、轨道列车稳定运行的需要，施工过程中的监测控制值设定为1mm，预警值设定为控制值的70%，即0.7mm，报警值设定为控制值的80%，即0.8mm，变形速率控制值设定为0.5mm/天。
2、施工过程中对轻轨结构物的监测及巡查
施工期间的监测时间为2018年2月23日~2018年4月23日，由于施工完成后，该地地面荷载有所变化，需要进行时长一年的工后监测，即2018年4月23日~2019年4月23日。
（1）结合本工程特点，本工程监测的对象、项目、仪器及精度见下表。
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（4）测点布置
昌平线轨道结构沉降32个测点、桥梁结构沉降32个测点、桥墩结构沉降8个测点、桥墩倾斜16个测点、轨道几何形位8个测点、轨道爬行8个测点，
8号线轨道结构沉降36个测点、桥梁结构沉降24个测点、桥墩结构沉降5个测点、桥墩倾斜10个测点、轨道几何形位14个测点、轨道爬行8个测点。
（5）初始值采取
施工开始前一周将自动化设备调试完成，进行3天的连续观测保证自动化系统的稳定，施工开始前3天对所有人工测点进行三次初始值观测。
（6）监测结果
昌平线轨道结构累计变形最大点发生在点位C-GD4-1、C-GD6-2，累计变形量-0.5mm（评估值-0.389），轨道累计结构变形最大点发生在点位C-QL2-2、C-QL3-1、C-QL4-1，累计变形量为-0.5mm（评估值-0.389）。
八号线轨道结构累计变形最大点8-GD4-1，累计变形量为-0.6mm（评估值-0.424），桥梁结构竖向变形阶累计变形最大点8-QL4-2，累计变形量为-0.5mm（评估值-0.424）
3、工后阶段检测
（1）高架桥结构
结构外观调查、结构裂缝检测、结构混凝土强度检测、结构混凝土碳化深度检测、钢筋保护层厚度检测、钢筋锈蚀检测、高架桥支座检测、墩柱垂直度检测。
（2）道床结构
结构外观调查、结构裂缝检测、结构混凝土强度检测、结构混凝土碳化深度检测
（3）建筑限界测量
（4）轨道现状调查与检测
轨距、水平情况调查、扣件类型及调高情况调查、扣件各零部件、轨枕完好程度调查
（5）线路现状调查
线路平面测量、线路纵断面测量。
（6）检测结果
未发现结构外观有明显变化，未发现有新的裂缝产生，混凝土强度无明显变化、碳化深度符合混凝土碳化随时间变化曲线，钢筋保护层厚度、锈蚀度与施工前无明显变化，支座检测与工前检测结果一致，墩柱垂直度与工前差值-0.2%~0.2%。
8号线折返线正线左线工后与工前线路中线高程较差在-1.1~～+1.7mm之间，右线工后与工前线路中线高程较差在-1.5~+1.3mm之间，工前工后左右线中线高程变化较小;8号线折返线渡线左线工后与工前线路中线高程较差在-1.5～+0.7mm之间，右线工后与工前线路中线高程较差在-1.6~～+1.5mm之间，工前工后左右线中线高程变化较小。
4、工后评估
根据既有结构的工后现状调查与第三方监测数据，综合分析后，可以得出以下结论：
(1）根据工后现状检测的结论，地铁8号线与昌平线桥梁及轨道结构在工前工后未发现明显变化，说明工程施工对地铁结构影响较小。
(2）根据现场施工情况，施工过程中施工单位严格按照设计图纸施工，期间未发生异常，无工程事故，各项监测数据均在正常范围内，可知施工过程正常。
(3）由监测结果可知，由于既有地铁区间结构的监测最大竖向变形为-0.6mm，实际变形在原预测变形以及控制值之内，地铁最终变形与预测趋势基本一致，故可知新建工程对既有地铁产生的变形影响较小，地铁结构内力均在允许范围之内，既有地铁结构是安全的。
四、总结
在下穿轻轨既有线的道路工程项目实施过程中，我们首先要明确会对轻轨既有线造成影响的行为有哪些，如开挖基坑（特别是基坑深度超过轻轨承台底面的）、较大直径的钻孔作业、震动、压迫土体、大型机械作业等。作为隔离桩的预处理作业，就应该首先考虑避开以上所述的各种行为。复合锚杆桩技术正好符合这种需求，他的特点有小型机械即可成孔，孔径小，施工安静，不会改变土体受力等。作为隔离措施使用时，在桥梁承台附近形成隔离围护结构，防止临空面松散导致桩周摩阻力损失，减少桥桩沉降在本工程的实践过程中，复合锚杆桩起到了隔离基坑与轻轨桥桩的作用，隔绝了土体内力的传递，很好的保护了轻轨结构物和轨道运营安全。
参考文献
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