列车动载影响下深孔桩开挖及支护技术

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1、列车动载影响下深孔桩开挖及支护技术1．工程概况**高速公路下穿隧道与既有**线交叉通过，全线位于直线地段，与既有成昆铁路交角α=21°。为保证在下穿隧道施工过程中不影响列车运行，经多方市场调研，采用由铁道部建筑专业设计研究院2003年研制开发的军用B型梁进行轨道架空，两端用工字钢配跨梁作为钢梁与路基的过渡。轨道整体架空段里程为***，其中B型梁架空段里程为****，采用5孔24米B型梁进行加固。B型梁架空轨道分为两次进行，第一次架空按照简支梁进行架空轨道，其支墩为人工挖孔桩临时支墩。2.工程特点及技术难点(1)水文地质比较复杂，临时支墩范围内主要为岩溶水，岩溶水主要赋存于下伏全、强风化灰岩、泥

2、灰岩中，由于勘察区处于断层构造破碎带附近，岩石节理裂隙十分发育，溶蚀、溶隙、溶洞发育，稳定地下水位较浅；主要赋存于灰岩层溶隙、溶孔、溶洞中，富水性弱～中等，局部富水性较好。岩溶地下水主要靠大气降水补给，迳流途径主要沿层面和溶隙内运移，动态变化较大。（2）地质特点对墩柱的稳定性影响十分不利。临时支墩范围内地层岩性主要为二叠系下统阳新组（P2y）全、强、弱风化灰岩、泥灰岩及二叠系上统火山碎屑岩组段（P1e1）的全、强、弱风化玄武岩、凝灰岩等。建设场地由于处于二叠系上统火山碎屑岩组与二叠系下统阳新组灰岩岩组的岩性接触界线，岩性接触带上分布有0.4～1.5米的破碎带，呈角砾、碎石状，富水性好，工程性质

3、差，受储水情况的影响及岩层裂隙中充填泥土不均匀等影响，受力时容易产生不均匀沉降，对工程建筑物十分不利。(3)支墩挖孔桩施工对轨道影响很大，轨道处置不当将直接影响行车安全，且施工时无行车封锁，且上部有接触网，对施工进度和安全有较大影响；(4)临时支墩采用人工挖孔的施工方法，施工工艺较简单，但涉及既有线行车安全，质量要求高；(4)地质情况较复杂，地质勘察不详细，孔桩下部存在溶洞的可能。3.施工方案的确定3.1轨道加固临时支墩开挖属既有线施工，开挖过程对轨道下路基岩层产生扰动，对既有线的行车安全影响较大。在临时支墩开挖之前必须对轨道进行加固处理，轨道加固方案采用轨束梁的形式。图1轨束梁加固平面布置图

4、图2轨束梁加固效果图及现场如效果图形式，在无缝线路上抽出混凝土枕，换为木枕，用P43钢轨采用3-5-5-3的形式对B型便梁桩基顶部的线路进行加固，在2～5号支墩处设置12.5米的轨束梁，按支墩中心位置对称分布。在0～1和6～7支墩两侧配跨梁的位置设置25米的轨束梁，按两支墩的跨中位置布置。轨束梁加固以后，以便进行B型便梁的挖孔桩及轨道影响范围内的挖孔支护桩作业，同时进行接触网支架改移。同时，在孔口位置用钢筋栏网进行防护，既保护了道床，又保障了孔桩的施工安全。图3挖孔作业3.2孔桩开挖支护及防渗由于孔桩下部水资源比较丰富，且临时支墩开挖属深孔桩开挖，在开挖之前一定要确定支护和防渗方案。方案选择时

5、要考虑裂隙岩层防渗的特点、工期紧迫等因素，原则上根据不同的施工阶段采用有针对性的处理方案，并力求做到安全适用，确保质量、经济合理、技术先进。挖孔桩开挖采用人工开挖的方法，采用提升设备进行出碴，小型自卸车运输。上部碎石土采用人工风镐开挖，石质岩层采取浅眼预裂爆破。为保证孔内作业安全，每1.5米及时分段施作混凝土护壁。护壁既能保持孔壁的土体稳定，又能保证挖孔桩的结构尺寸，在施工中严格按照技术交底分节段进行护壁的钢筋绑扎和混凝土浇注作业。每施工完成一节，对实测项目逐一检查，待各项检查项目均符合设计及规范要求了方可允许进行下一节的施工。如图示意。根据水文地质勘察和施工过程中实际流量，防渗方案采用抽水机

6、进行抽排，以便孔内施工。图4孔桩支护示意图为保证在孔桩开挖爆破过程中减少对孔壁震动，防止塌方，另外既有线成昆铁路、公路等运输繁忙，加上邻近村庄，施工与运营互相干挠，必须保证公路及铁路的正常运营，控制爆破飞石，特制定如下爆破参数：钻孔直径d=40mm最小抵抗线w=0.4～0.6m孔深L=1.0～1.2m孔距a=0.5～0.6m排距b=0.5～0.6m由于该控爆段与既有线交叉，同时与320国道几乎平行，施工地段有铁路动力线、民用电线、民房等，爆破飞石是损坏线路设备和危及行车安全最危险因素。根据现场具体情况，采用了如下防护措施：（1）覆盖材料：爆体覆盖的材料应具有一定的面积、重量、强度和弹性、柔性，

7、应易于搭接和搬动。在实际施工中结合细孔钢筋网φ10@20*@200、草袋（或竹夹板）、施工用的尼龙安全网等辅助覆盖材料。（2）覆盖方法：爆破前进行全面（包括各临空面）的爆体覆盖；爆体覆盖采用二层，即在爆体上先密铺一层草袋，其上一层胶管帘。炮口覆盖采用两层，在孔口盖上钢筋网，其上用土袋装土压口。注意，覆盖不能严实，要留一定数量的出气孔，不至覆盖物掀起。胶管帘采用搭接的型式；爆破（台阶）顶面上覆盖的胶