臨近既有線鉆孔樁施工及安全防護技術(shù)-最新資料

1、臨近既有線鉆孔樁施工及安全防護技術(shù)1、工程概況 寧波象山港公路大橋及接線工程云龍公鐵立交橋雙幅第二 聯(lián)位于4#墩7#墩之間，該聯(lián)處于半徑 2080m左偏圓曲線上， 超高 2%。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)，橋跨布 置為52.5m+95m+52.5m中跨主墩為 5#墩和6#墩，其基礎(chǔ)為9 根1.8m摩擦樁設(shè)計，樁長均為 74m。該聯(lián)呈左、右幅分幅錯開布置，主跨跨越杭深鐵路，經(jīng)現(xiàn)場 實際測量，鐵路既有線與云龍公鐵立交橋 5#墩、6#墩之間的平 均距離為 28 米，最小距離為 23.3 米，其中左幅 6#墩臨近河邊， 須填土擴大施工平臺以滿足鉆孔施工。 根據(jù)上海鐵路局相關(guān)文件 規(guī)定，距既有

2、線線路中心30m范圍內(nèi)鐵路營業(yè)線施工為臨近營業(yè) 線范圍。第二聯(lián)主跨平面圖見下圖：杭深鐵路為國家 I 級雙線電氣化鐵路，是一條以客運為主、 客貨兼顧的國家一級鐵路， 時速為 250 千米小時， 鐵路已經(jīng)于 2009 年 9 月 28 日全線貫通，每天穿行客車 46 對，是中國現(xiàn)代 化水平最高的鐵路線路之一。2、鉆機的選型 首先，根據(jù)業(yè)主要求，為了降低泥皮厚度，發(fā)揮鉆孔樁基礎(chǔ) 的側(cè)向摩擦阻力，禁止使用沖擊鉆。其次，施工區(qū)域地表為淤泥 質(zhì)粘土層，旋挖鉆機自重大，施工時容易造成鉆機下沉、傾斜、鉆孔樁孔徑收縮、甚至塌孔；旋挖鉆結(jié)構(gòu)高大，在臨近既有線區(qū) 域施工嚴(yán)重影響鐵路客車的正常運行， 不適合在臨近既有

3、線區(qū)域 進行施工。最終，結(jié)合鐵路部門和業(yè)主的具體要求，以及施工區(qū) 域的實際情況，確定使用反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機。云龍公鐵立交橋5#墩、6#墩鉆孔樁樁底入砂巖 2.7m4.4m不等，且彷max=1400Kpa, 綜合考慮鉆機的鉆盤功率、鉆壓以及泥漿循環(huán)量，決定采用25型泵吸反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機，配備滾刀和牙輪鉆頭。3、鉆孔樁總體施工方案5#墩、6#墩樁基均為9根1.8m摩擦樁設(shè)計，橫橋向、順 橋向相鄰樁基間距均為 4.8米，斜向樁基間距6.8米（3d）。為 快速完成這四個墩子的鉆孔樁樁基施工， 減少在臨近既有線區(qū)域 的施工時間，保證既有線的安全運行，每個墩子布置兩臺鉆機， 兩臺鉆機交叉布設(shè)，由鄰近鐵路至遠離鐵

4、路方向（即由里至外） 逐步推進。鉆孔樁施工，采取正循環(huán)造漿、反循環(huán)進尺、牙輪鉆 頭磨巖，每臺鉆機使用單獨的泥漿池，保證清孔、鉆進兩不誤。4、臨近既有線鉆孔樁施工安全控制要點4.1 設(shè)置沉降觀測點， 定時觀測， 監(jiān)控鐵路既有線在鉆孔樁 施工期間的沉降情況， 確保鐵路既有線的運行安全。 鉆孔樁施工 前，在墩位平臺四周，每邊設(shè)置兩個沉降觀測點，在鐵路路基上 設(shè)置4個沉降觀測點。沉降觀測樁應(yīng)用 15cmx 15cm的水泥樁， 中間預(yù)埋一根 16的鋼筋，鋼筋上口需做十字絲，以便觀測X、Y、Z三向數(shù)據(jù)。在鉆孔樁施工前開始沉降觀測，鉆孔樁施工過 程中， 每天早晚各進行一次沉降觀測。 如果在兩次觀測時沉降較

5、大，必須立即采取補救措施，防止影響鐵路路基整體穩(wěn)定性。4.2 快速成孔、 快速灌注、 減少臨近既有線樁基施工的時間。4.2.1 開鉆前做好充分的準(zhǔn)備，包括水封導(dǎo)管試壓合格，鉆 機、鉆頭、鉆桿等檢查合格，對鉆機機組人員進行鉆孔樁技術(shù)交 底和臨近既有線施工安全交底。4.2.2 鉆孔樁施工開始后，先使用正循環(huán)造漿，有效護住護筒刃角；在鉆孔至護筒刃角以下 2m以后，再使用泵吸反循環(huán)方 式進尺，通過砂石泵將孔底鉆渣及時吸出。鉆孔樁施工時，采用 大功率回旋鉆機輔以泥漿分離器進行成孔。 使用泥漿分離器， 可 以在鉆進過程中將將絕大部分難于沉淀的粉砂、 粉質(zhì)粘土、 粘土 塊濾除，極大的提高了清孔質(zhì)量、減短了清

6、孔時間。4.2.3 勤于測量孔深，辨別渣樣，并做好相關(guān)記錄。鉆孔入 巖以后， 要及時更換滾刀鉆頭。 如果在一段時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)滾刀鉆頭 進尺困難、或無進尺，應(yīng)將鉆頭提起來，檢查磨損和損壞狀況， 及時修復(fù)或更換牙輪鉆頭。4.2.4 為保證孔內(nèi)泥漿對孔壁的側(cè)壓力，在清孔的過程中要 嚴(yán)格控制泥漿指標(biāo)。一清泥漿比重不宜低于 1.15 ，含砂率必須 低于 0.2 pa•s ；二清要考慮泥漿對水封的影響，泥漿比 重應(yīng)介于1.101.15之間。4.2.5 一清報檢合格后，應(yīng)立即提鉆下放鋼筋籠。鋼筋籠分 段加工，每段不長于 9 米；鋼筋籠必須要有足夠的剛度，確保在 起吊、下放過程中的安全。下放鋼

7、筋籠過程中，注意鋼筋籠中心 和樁位設(shè)計中心保持一條豎向直線， 吊車勻速緩慢松鉤， 施工人 員輔助鋼筋籠下放，減少鋼筋籠對泥漿護壁的刮傷。4.2.6 二清報檢合格后，應(yīng)立即進行水下混凝土灌注。灌注 前必須充分做好準(zhǔn)備工作，如做好倒車平臺，清空蓄漿池。4.3 加強鉆孔樁施工安全控制，杜絕塌方、塌孔現(xiàn)象4.3.1 采取措施，提高孔內(nèi)水頭，穩(wěn)定孔內(nèi)泥漿對孔壁側(cè)壓 力。首先，在鉆孔樁施工前，將地表淤泥質(zhì)粘土進行換填，并部 分筑高，提高孔內(nèi)水頭。 其次，在護筒埋壁四周用粘土分層夯實， 防止因水頭高造成護筒刃角泥漿反竄。 最后， 泥漿池開挖采用淺 挖筑坡的形式， 使泥漿池內(nèi)泥漿能夠形成自流， 在采取泵吸反循

8、 環(huán)方式鉆進過程中， 泥漿池內(nèi)的泥漿自動回流到孔內(nèi)， 時刻保持 孔內(nèi)水頭，穩(wěn)定孔內(nèi)泥漿對孔壁側(cè)壓。4.3.2 根據(jù)地質(zhì)報告和現(xiàn)場鉆渣取樣，嚴(yán)格控制鉆機轉(zhuǎn)速。 云龍公鐵立交橋 5#墩、 6#墩所處位置地層復(fù)雜，從上到下依次 經(jīng)過淤泥、淤泥質(zhì)粘土、粘土、圓礫、粉土、礫砂、粉質(zhì)粘土、 粉砂、中砂、砂巖，樁底入砂巖 2.7m4.4m 不等。鉆機轉(zhuǎn)速與 鉆進速度成正比，但鉆機轉(zhuǎn)速越高，對孔壁沖刷就越大，容易造 成擴孔，甚至坍孔。云龍公鐵立交橋 5#墩、 6#墩鉆孔施工，鉆 機轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)地層情況控制在 0.38 0.75m/s 之間，即 4 8r/min 。5、鉆孔樁施工機械設(shè)備在臨近既有線使用的安全防護

9、措施鉆孔樁施工的主要機械設(shè)備包括鉆機、 挖掘機、 汽車吊和砼 攪拌車； 在臨近既有線鉆孔樁施工過程中， 要確保這些機械設(shè)備 在作業(yè)時和移機、 轉(zhuǎn)場時不傾覆、 不侵限，確保營業(yè)線運行安全。5.1 為確保臨近既有線鉆孔樁施工安全，施工便道和鉆孔樁 施工平臺都要使用塘渣填筑， 并使用壓路機碾壓密實， 施工便道 要拓寬， 方便汽車吊吊裝時的站位。 泥漿池設(shè)置于遠離既有線方 向，確保泥漿池不能外泄侵入既有線道床或堵塞排水系統(tǒng)。5.2 鉆機的安全防護鉆機進入鉆孔樁施工平臺，鉆機下面要鋪設(shè)20mn厚的鋼板， 保證鉆孔樁平臺均勻受壓；同時在鉆機四周插打4根6米得 30型工鋼作為地錨，利用纜風(fēng)繩將鉆機塔架牢固的

10、鏈接在工鋼上， 確保鉆機穩(wěn)定， 并且始終保持水平作業(yè)。 鉆孔樁鉆進過程中安排 專職安全員全程監(jiān)控， 隨時觀察鉆機的穩(wěn)定性， 確保鉆機不發(fā)生 傾覆。鉆機移機、轉(zhuǎn)場前，作業(yè)隊安全員、技術(shù)員、現(xiàn)場監(jiān)理員 和工地防護員必須到場， 經(jīng)確認各項安全措施到位， 場地處理滿 足規(guī)定要求后方能移機，移機時要將鉆機塔架放倒。5.3 挖掘機和汽車吊的安全防護挖掘機、 汽車吊必須經(jīng)現(xiàn)場施工人員檢查合格后，方能進入臨近既有線區(qū)域作業(yè)； 挖掘機、 汽車吊作業(yè)時必須嚴(yán)格遵守安全 操作規(guī)程， 并派專職安全員監(jiān)護， 嚴(yán)格執(zhí)行“一機一人一防護” 原則；挖掘機、汽車吊作業(yè)時，其走行方向應(yīng)設(shè)置為垂直既有線 的方向， 從而使其易傾覆方

11、向為非既有線位置。 當(dāng)營業(yè)線上有列車通過時，挖掘機、汽車吊必須提前 10 分鐘停止作業(yè)，并停放 妥當(dāng)。汽車吊支腿時，地面上要先鋪設(shè)一米見方的鋼板，然后在 鋼板上擺放枕木， 支腿支撐在枕木上， 監(jiān)護人員要時刻觀察汽車 吊作業(yè)時的穩(wěn)定性； 汽車吊吊裝時， 起重大臂要背向既有線方向， 并嚴(yán)禁大臂朝既有線方向轉(zhuǎn)向超過 90 度；吊裝長、大物件時， 要綁遛繩，保證被吊物件的穩(wěn)定性。挖掘機作業(yè)時，首先要保證 挖掘機的穩(wěn)定性， 背向既有線方向作業(yè)， 禁止大臂朝既有線方向 轉(zhuǎn)向超過 90 度，確保挖掘機大臂不侵限。6、結(jié)束語臨近鐵路既有線進行鉆孔樁施工， 必須考慮在鉆孔樁施工過 程中， 可能會對鐵路運行造成的安全隱患， 并采取積極有效的措 施，杜絕安全、質(zhì)量事故的發(fā)生。在鉆孔樁施工前，對每個墩子 的鉆孔樁施工進