列車動載影響下深孔樁開挖及支護技術

1、列車動載影響下深孔樁開挖及支護技術1項目簡況*高速公路下穿隧道與既有*線交叉通過，全線位于直線地段，與既有成昆鐵路交角a =21° .為保證在下穿隧道施工過程中不影響列車運行 , 經(jīng)多方市場調(diào)研 , 采用由鐵道部建筑專業(yè)設計研究院 2003 年研制開發(fā)地軍用 B 型梁進行軌道架空 ， 兩端用工字鋼配跨梁作為鋼梁與路基地過渡 . 軌道整 體架空段里程為*,其中B型梁架空段里程為*,采用5孔24MB型梁進行加固.B型梁架空軌道 分為兩次進行 ， 第一次架空按照簡支梁進行架空軌道 ， 其支墩為人工挖孔樁臨時支墩 .2. 項目特點及技術難點（1> 水文地質(zhì)比較復雜 , 臨時支墩范圍內(nèi)主

2、要為巖溶水 , 巖溶水主要賦存于下伏全、強風化灰?guī)r、泥 灰?guī)r中 , 因為勘察區(qū)處于斷層構造破碎帶附近 , 巖石節(jié)理裂隙十分發(fā)育 , 溶蝕、溶隙、溶洞發(fā)育 , 穩(wěn)定 地下水位較淺；主要賦存于灰?guī)r層溶隙、溶孔、溶洞中，富水性弱中等，局部富水性較好巖溶地下水主要靠大氣降水補給 , 逕流途徑主要沿層面和溶隙內(nèi)運移 , 動態(tài)變化較大 .<2）地質(zhì)特點對墩柱地穩(wěn)定性影響十分不利 臨時支墩范圍內(nèi)地層巖性主要為二疊系下統(tǒng)陽新組<P2y）全、強、弱風化灰?guī)r、泥灰?guī)r及二疊系上統(tǒng)火山碎屑巖組段<Pie1）地全、強、弱風化玄武巖、凝灰?guī)r等 建設場地因為處于二疊系上統(tǒng)火山碎屑巖組與二疊系下統(tǒng)陽新組灰?guī)r

3、巖組地巖性接觸界線， 巖性接觸帶上分布有 0.41.5M地破碎帶，呈角礫、碎石狀，富水性好，項目性質(zhì)差，受儲水情況地影響 及巖層裂隙中充填泥土不均勻等影響 ，受力時容易產(chǎn)生不均勻沉降 ，對項目建筑物十分不利 （3>支墩挖孔樁施工對軌道影響很大 ，軌道處置不當將直接影響行車安全 ，且施工時無行車封鎖 ，且上 部有接觸網(wǎng) ， 對施工進度和安全有較大影響；（4>臨時支墩采用人工挖孔地施工方法 ，施工工藝較簡單 ，但涉及既有線行車安全 ，質(zhì)量要求高；（4> 地質(zhì)情況較復雜 ， 地質(zhì)勘察不詳細 ， 孔樁下部存在溶洞地可能 .3. 施工方案地確定3.1 軌道加固臨時支墩開挖屬既有線施工

4、， 開挖過程對軌道下路基巖層產(chǎn)生擾動 ， 對既有線地行車安全影響 較大 . 在臨時支墩開挖之前必須對軌道進行加固處理 ， 軌道加固方案采用軌束梁地形式0-益*.圖1軌束梁加固平面布置圖圖2軌束梁加固效果圖及現(xiàn)場如效果圖形式，在無縫線路上抽出混凝土枕，換為木枕，用P43鋼軌采用3-5-5-3地形式對B型便梁樁基頂部地線路進行加固，在25號支墩處設置12.5M地軌束梁，按支墩中心位置對稱分布在01和67支墩兩側(cè)配跨梁地位置設置25M地軌束梁，按兩支墩地跨中位置布置軌束梁加固以后，以便進行B型便梁地挖孔樁及軌道影響范圍內(nèi)地挖孔支護樁作業(yè)，同時進行接觸網(wǎng)支架改移同時，在孔口位置用鋼筋欄網(wǎng)進行防護，既保

5、護了道床，又保障了孔樁地施工安全圖3挖孔作業(yè)3.2孔樁開挖支護及防滲因為孔樁下部水資源比較豐富，且臨時支墩開挖屬深孔樁開挖，在開挖之前一定要確定支護和 防滲方案方案選擇時要考慮裂隙巖層防滲地特點、工期緊迫等因素，原則上根據(jù)不同地施工階段采用有針對性地處理方案，并力求做到安全適用，確保質(zhì)量、經(jīng)濟合理、技術先進 挖孔樁開挖采用人工開挖地方法，采用提升設備進行出碴，小型自卸車運輸上部碎石土采用人工風鎬開挖，石質(zhì)巖層采取淺眼預裂爆破為保證孔內(nèi)作業(yè)安全，每1.5M及時分段施作混凝土護壁護壁既能保持孔壁地土體穩(wěn)定，又能保證挖孔樁地結構尺寸，在施工中嚴格按照技術交底分節(jié)段進行 護壁地鋼筋綁扎和混凝土澆注作業(yè)

6、每施工完成一節(jié)，對實測項目逐一檢查，待各項檢查項目均符合設計及規(guī)范要求了方可允許進行下一節(jié)地施工如圖示意根據(jù)水文地質(zhì)勘察和施工過程中實際流量，防滲方案采用抽水機進行抽排，以便孔內(nèi)施工圖4孔樁支護示意圖排距b=0.50.6m因為該控爆段與既有線交叉，同時與320國道幾乎平行，施工地段有鐵路動力線、民用電線、民房等，爆破飛石是損壞線路設備和危及行車安全最危險因素根據(jù)現(xiàn)場具體情況，采用了如下防護措施：1）覆蓋材料：爆體覆蓋地材料應具有一定地面積、重量、強度和彈性、柔性，應易于搭接和搬動在實際施工中結合細孔鋼筋網(wǎng)0 1020*200草袋 或竹夾板）、施工用地尼龍安全網(wǎng)等輔助覆蓋材料2）覆蓋方法：爆破前

7、進行全面 包括各臨空面）地爆體覆蓋；爆體覆蓋采用二層，即在爆體上先密鋪一層草袋，其上一層膠管簾炮口覆蓋采用兩層，在孔口蓋上鋼筋網(wǎng)，其上用土袋裝土壓口 注意，覆蓋不能嚴實，要留一定數(shù) 量地出氣孔，不至覆蓋物掀起膠管簾采用搭接地型式；爆破 臺階）頂面上覆蓋地膠管簾搭接長度大于15厘M，膠管簾縱向與同一起爆段別地炮孔連線平行，并按爆孔先蓋地原則進行搭接覆蓋挖孔工作暫停時，孔口必須罩蓋，防止墜落每次爆破都要爆破員和安全員在場，在確認無列車通過、周圍無其他人員和覆蓋完畢地情況下才能進行爆破作業(yè)3.3支墩鋼筋綁扎和混凝土澆注當挖至樁基底標高后，開始綁扎鋼筋，因為有行車及接觸網(wǎng)干擾，鋼筋采用分節(jié)綁扎及安裝，

8、以保 證施工地安全鋼筋籠主筋下部及四周用混凝土墊塊做支撐，保證鋼筋地保護層混凝土澆筑前，對孔樁嚴格按照鐵路橋涵項目質(zhì)量驗收標準進行檢查和驗收，對不符合驗收標準地，認真進行整改混凝土澆注前將樁基內(nèi)積水抽干 ，抽完水后倒入兩包干水泥 ，以減少樁底水， 同時掛上竄筒，竄筒下口至樁底高度不得超過 2m，防止混凝土離析當混凝土澆至頂面時，用枕木頭 將預埋件預留孔留出圖5支墩混凝土澆注3.4支墩鞏固措施僅僅過程中質(zhì)量監(jiān)控還不夠，我們還在施工后對臨時支墩及底部水文地質(zhì)進行質(zhì)量檢測及鞏固341鋼系梁安裝當支墩周圍土體開挖以后，在列車動荷載影響下，考慮到支墩高度高而無橫向連接，故在兩顆支墩之間增加了兩道鋼系梁4

9、42圖6臨時支墩鋼系梁平面圖占 '汽6皿細32t槽駅厶 342基底注漿342.1墩身檢測及基底地質(zhì)勘查在對支墩進行沉降觀測和地質(zhì)勘察后發(fā)現(xiàn)支墩周圍有溶洞，又對5號墩進行了注漿處理，從而保證支墩地穩(wěn)定圖7支墩鋼系梁和低應變動力檢測通過現(xiàn)場測試及樁基質(zhì)量分析，然后得出結論：1. 該場地共測試 6根樁，n類樁5根，川類樁1根，無I、W類樁；2. 測試樁長與施工樁長基本一致，砼強度等級達到 C25,樁身質(zhì)量合格;3. 該場地共測試基巖 4個點，n類基巖兩個，川類基巖兩個；4. 建議在樁底基巖處進行加固樁身質(zhì)量評估表樁號基巖（m>樁徑（mm>波速（M/S>砼樁身質(zhì)量評估4-1 下部23.02000X15004000v 30n4-2 下部21.52000X15004000v 30n5-1 下部23.22000X15004000v 30出5-2 下部22.12000X15004000v 30