临近既有线钻孔桩施工及安全防护技术

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1、临近既有线钻孔桩施工及安全防护技术吴恒凯职务：中铁大桥局一公司象山港大桥及接线工程第1合同段项目经理部设备管理负责人职称：助理工程师邮编：315131摘要：本文介绍宁波象山港大桥及接线工程云龙公铁立交桥临近既有线的钻孔桩施工，通过充足的开钻准备，严格的过程控制，实现开钻后快速成孔、快速灌注的成桩理念；并加强临近既有线钻孔桩施工中的安全控制，做好施工机械设备的安全使用和安全防护。关键词：临近既有线钻孔桩施工机械设备安全防护中图分类号：F407.4文献标识码：A文章编号：1、工程概况宁波象山港公路大桥及接线工程云龙公铁立交桥双幅第二联位于4#墩～7#墩之间，该联处于半径2080m左

2、偏圆曲线上，超高2%。上部结构采用预应力混凝土变截面连续刚构，桥跨布置为52.5m+95m+52.5m，中跨主墩为5#墩和6#墩，其基础为9根Ф1.8m摩擦桩设计，桩长均为74m。8该联呈左、右幅分幅错开布置，主跨跨越杭深铁路，经现场实际测量，铁路既有线与云龙公铁立交桥5#墩、6#墩之间的平均距离为28米，最小距离为23.3米，其中左幅6#墩临近河边，须填土扩大施工平台以满足钻孔施工。根据上海铁路局相关文件规定，距既有线线路中心30m范围内铁路营业线施工为临近营业线范围。第二联主跨平面图见下图：杭深铁路为国家I级双线电气化铁路，是一条以客运为主、客货兼顾的国家一级铁路，时速为2

3、50千米／小时，铁路已经于2009年9月28日全线贯通，每天穿行客车46对，是中国现代化水平最高的铁路线路之一。2、钻机的选型首先，根据业主要求，为了降低泥皮厚度，发挥钻孔桩基础的侧向摩擦阻力，禁止使用冲击钻。其次，施工区域地表为淤泥质粘土层，旋挖钻机自重大，施工时容易造成钻机下沉、倾斜、钻孔桩孔径收缩、甚至塌孔；旋挖钻结构高大，在临近既有线区域施工严重影响铁路客车的正常运行，不适合在临近既有线区域进行施工。最终，结合铁路部门和业主的具体要求，以及施工区域的实际情况，确定使用反循环旋转钻机。云龙公铁立交桥5#墩、6#墩钻孔桩桩底入砂岩2.7m—4.4m不等，且σmax=1400

4、Kpa，综合考虑钻机的钻盘功率、钻压以及泥浆循环量，决定采用25型泵吸反循环旋转钻机，配备滚刀和牙轮钻头。3、钻孔桩总体施工方案85#墩、6#墩桩基均为9根Ф1.8m摩擦桩设计，横桥向、顺桥向相邻桩基间距均为4.8米，斜向桩基间距6.8米(＞3d)。为快速完成这四个墩子的钻孔桩桩基施工，减少在临近既有线区域的施工时间，保证既有线的安全运行，每个墩子布置两台钻机，两台钻机交叉布设，由邻近铁路至远离铁路方向（即由里至外）逐步推进。钻孔桩施工，采取正循环造浆、反循环进尺、牙轮钻头磨岩，每台钻机使用单独的泥浆池，保证清孔、钻进两不误。4、临近既有线钻孔桩施工安全控制要点4.1设置沉降观

5、测点，定时观测，监控铁路既有线在钻孔桩施工期间的沉降情况，确保铁路既有线的运行安全。钻孔桩施工前，在墩位平台四周，每边设置两个沉降观测点，在铁路路基上设置4个沉降观测点。沉降观测桩应用15cm×15cm的水泥桩，中间预埋一根Ф16的钢筋，钢筋上口需做十字丝，以便观测X、Y、Z三向数据。在钻孔桩施工前开始沉降观测，钻孔桩施工过程中，每天早晚各进行一次沉降观测。如果在两次观测时沉降较大，必须立即采取补救措施，防止影响铁路路基整体稳定性。4.2快速成孔、快速灌注、减少临近既有线桩基施工的时间。4.2.1开钻前做好充分的准备，包括水封导管试压合格，钻机、钻头、钻杆等检查合格，对钻机机组

6、人员进行钻孔桩技术交底和临近既有线施工安全交底。84.2.2钻孔桩施工开始后，先使用正循环造浆，有效护住护筒刃角；在钻孔至护筒刃角以下2m以后，再使用泵吸反循环方式进尺，通过砂石泵将孔底钻渣及时吸出。钻孔桩施工时，采用大功率回旋钻机辅以泥浆分离器进行成孔。使用泥浆分离器，可以在钻进过程中将将绝大部分难于沉淀的粉砂、粉质粘土、粘土块滤除，极大的提高了清孔质量、减短了清孔时间。4.2.3勤于测量孔深，辨别渣样，并做好相关记录。钻孔入岩以后，要及时更换滚刀钻头。如果在一段时间内发现滚刀钻头进尺困难、或无进尺，应将钻头提起来，检查磨损和损坏状况，及时修复或更换牙轮钻头。4.2.4为保证

7、孔内泥浆对孔壁的侧压力，在清孔的过程中要严格控制泥浆指标。一清泥浆比重不宜低于1.15，含砂率必须低于0.2％pa•s；二清要考虑泥浆对水封的影响，泥浆比重应介于1.10～1.15之间。4.2.5一清报检合格后，应立即提钻下放钢筋笼。钢筋笼分段加工，每段不长于9米；钢筋笼必须要有足够的刚度，确保在起吊、下放过程中的安全。下放钢筋笼过程中，注意钢筋笼中心和桩位设计中心保持一条竖向直线，吊车匀速缓慢松钩，施工人员辅助钢筋笼下放，减少钢筋笼对泥浆护壁的刮伤。4.2.6二清报检合格后，应