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浅谈高速铁路下穿公路U型槽施工技术

摘要:本文描述了某铁路工程下穿高速公路的工程实例，介绍了U型槽基坑开挖，

施工工艺和保证措施，最终对结构稳定性进行验算分析。总体来看，采用下穿U

型槽的方式跨越高速公路，具有风险小、工期短、造价省、对原有线路运营影响

小的特点，能够有效加快施工进度、提高施工质量、降低施工风险，值得在高速

铁路建设中推广。

关键词：高速铁路；U型槽；施工工艺

1.工程概况

某铁路工程作为2022年冬奥会快速通道、京津冀一体化建设的国家重点工

程。本标段位于河北省张家口境内，属于寒温带半干旱性气候区。在京新高速公

路与京包铁路交口处，既有上跨高速的T梁，原地面与既有桥梁梁底净距为4.2m，

交角48°；又有铁路的地面道路和管线，既有铁路并行，现场地形复杂。为不影

响原有公路与铁路的交通状态，且保证既有建筑物的安全与稳定，通过方案研究，

决定对此段路基设封闭式路堑，采用U型槽整体结构。U型槽通过边墙支撑土体

压力，由边墙、底板自重及附属设施自重抵抗地下水的扬压力，从而保持结构的

稳定性，确保铁路运营安全的目的。U型槽设计总长度大100m，最宽处达34.8m，

基槽开挖深度6m，边坡为1:0.4。

1.1土质情况

本段穿越怀来盆地，地形平坦，线路两侧为农田及果园，植被发育。本标地

层主要由素填土、粉土、新黄土、细圆砾土、粗圆砾土组成。

1.2嵌固深度计算

经查阅京新高速公路该处桥梁地质资料，地下水埋深在45～48m左右。地震

动峰值加速度为0.2g,地震基本烈度为VIII度，最大冻结深度为0.99m。为保证公

路桥安全，取6.7m。

2.桩型方案

由于本段路基范围内有一条贯通电力电缆，首先与供电设备管理单位联系，

共同确认电缆设施的位置、径路，然后将电缆迁改到既有线另一侧，并设立标志

牌。正式开工前，首先在既有路堑上设置硬隔离栅栏，将施工现场与既有京包线

隔离。临时栅栏采用高度为1.8米钢丝网片、φ48mm钢管立柱间距3.0m，埋深

40cm。DK109+561～DK109+607设Φ1.2m钢筋混凝土围护桩，桩长16m,桩间距

0.3m,单侧共计29根。为在强度和桩径满足设计的条件下保证施工进度及经济效

益采用挖孔灌注桩施工，所有桩基同时进行施工。DK109+561～DK109+607设

Φ1.2m钢筋混凝土围护桩，桩长16m,桩间距0.3m,单侧共计29根。

路堑开挖前在坡顶设置截水沟，防止地表水流入基坑内，或对围护结构顶造

成边坡冲刷。路堑开挖由小里程向大里程进行施工，采用挖掘机开挖、25t自卸

式汽车运输。本段路堑开挖深度最深约为8.96m，路堑开挖自上而下分层进行，

每层1m,并与开挖边线预留20cm，由人工进行修坡，确保坡面平整、密实、无

凹坑。U型槽顶路堑开挖坡度为1：1.5，U型槽喷锚支护处开挖坡度为1：0.4，

围护桩处垂直开挖。

挖土施工与锚杆施工相互配合，交替进行。在挖至锚杆下部0.2m处，待该

层锚杆完成后，才可向下继续开挖。分层开挖至基坑底设计深度以上30cm,再用

人工整平至基坑设计深度。

3.U型槽施工工艺

3.1施工工艺流程

场地平整→测量定桩位→开挖桩孔（1m深度）→支设护壁模板→进行护壁砼

施工→按每节护壁要求高度重复开挖、护壁施工直到设计桩底标高→钢筋笼制作、

吊装到位→桩基砼浇筑。

3.2U型槽底板施工

灌注前，将垫层顶面清理、凿毛、冲洗干净，将模板内的杂物和钢筋上的污

渍等清除干净，进一步检查模板、加固、支撑、钢筋骨架、预埋构件是否符合要

求；灌注过程中，设专人检查模板、支架等，发现问题及时处理[2]。灌注时砼的

自由倾落高度不得大于2m，以防止对模板冲击过大以及产生离析现象。

3.2U型槽侧墙施工

U型槽混凝土浇筑采用分段浇筑。由地泵送入模，混凝土罐车统一运送施工

现场。浇筑混凝土前，前层混凝土的强度不得小于1.2Mpa；凿除施工缝处的水泥

砂浆薄膜、松动石子和松弱混凝土层，并用水冲净、湿润，但不得有积水。宜在

横向施工缝处涂抹一层优质水泥基渗透结晶涂层，然后再持续浇筑新层混凝土。

施工缝处的新层混凝土应捣实。浇筑混凝土前应将模板内的杂物和钢筋上的油污

等清除干净；当模板有缝隙和孔洞时，应予堵塞，不得漏浆。

3.3防水施工

U型槽结构采用自粘