临近既有线桥梁桩基开挖施工分析

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1、临近既有线桥梁桩基开挖施工分析中铁二局四分公司摘要：临近既有运营高速公路施工安全要求高、难度大、责任追究严厉，以往均被列为项目的重难点工程；特别是地质条件差，距离既有运营公路很近的桥梁基础施工更是需要严密的施工组织方案和精挑细选的施工技术。水磨钻挖孔桩施工技术在临近既有运营高速公路施工中发挥到了极致，有效地保证了既有高速公路结构的安全、正常的运营和新建桥梁桩基础的安全施工。木文以永吉高速公路临近既有运营高速公路的桩基础施工为例，对水磨钻施工桩基础施工应用进行分析、总结，对临近既有建、构筑物的其他工程基础施工也具有很强的借鉴意义。关键词：

2、既有线；挖孔桩；水磨钻近年来随着我国交通建设规模的扩大，在道路建设中与各种线路和沿线重要设施不可避免的发生交叉、互通和临近的现象，制定既有结构安全及新建结构的的施工安全保证既有运营公路的正常运行；各公路高管局对既有线安全施工制定了大量的规章制度，配备大量的人力物力进行监控，对施工单位的既有线施工带来极大的挑战。水磨钻挖孔桩技术在临近既有线，严禁振动的施工条件下,因其施工安全，投入相对较低，完全满足既有线施工的需要，在川湘贵地区被广泛应用。1工程概况永吉高速公路石家寨互通桥及加宽桥位于位于湖南省吉首市寨阳乡境内，其中石家寨左线1#加宽桥、

3、石家寨左线2#加宽桥、石家寨右线加宽桥与既宥吉茶高速公路石家寨高架桥相接；庄稼坡右线加宽桥与既有吉茶高速公路庄稼坡高架桥相接；石家寨A匝道桥28#墩位于既有吉茶高速石家寨高架桥梁底，距既有吉茶高速公路梁底距离39.46m,距既有桥梁桩基水平最小净距7.8m;除此之外，B-E匝道桥尾部墩位桩基距既有运营高速公路也较近。在施工过程中既要保证既有高速公路结构安全、行车运营安全，又要保证施工期间工作面土体的稳定性及新建桩基的施工安全，选择合理桩基施工方式，即成为该工程的重点和难点工作之一。2地质地貌情况依据勘察设计结果显示，拟建加宽桥桥梁区无断

4、层构造，未见新结构活动痕迹，地层结构较为稳定。桥位区岩层为单斜岩层，岩层产状165°<8°,倾向与桥梁轴线呈大角度相交。桥址区分布地层主要分布第四系全新统填筑土，第四系更新统粉质粘土，寒武系下统清虚洞组（∈lq）泥质灰岩。结合现场已施工桩基情况，地面下约2.0m为碎石土，再往下为中风化页岩或灰岩。3桩基设计参数1）桩基设计孔径分布有1.5m、1.8m、2.0m、2.2m、2.5m,孔深分布为13.33-37.13m;其中桩基最大长度为33.0m（挖孔桩长度37.13m），孔径2.5m。2）新建桥梁桩基础与

5、既有桥梁桩基础的孔间浄距最小为2.31m;新建桥梁桩基础底与既冇桥梁桩基础底高差为0.09-7.21m。4施工选择分析常见的桩基成孔方法有冲击钻成孔、旋转钻成孔、爆破成孔、静态爆破成孔、人工风镐开挖成孔等。施工前组织对各种成孔方法进行了比选，并组织参建各方及专家进行了论证。受地形限制大型设备无法运至墩位、受场地限制无法布设泥浆池等设施，更重要的是施工过程中不能有过大振动而影响既有桥结构，故一致认为采用水磨钻成孔的施工方法最适宜临近既冇运营高速公路桩基施工。同吋与会人专家对爆破安全距离进行验算，确定爆破安全距离为10m,离既奋高速公路浄距

6、大于10m的桩基可采用爆破成孔，10m范围内的桩基采用水磨钻成孔。5水磨钻施工技术水磨钻施工原理为：用钻孔取芯机在桩孔周边开挖线范围钻孔取芯，使桩孔圆周形成空心槽，再以劈裂机分解中部岩体，靠劈裂机产生的水平冲击力使岩石沿劈裂面劈裂，底部岩层发生水平剪切岩石成块，再用电动卷扬机出渣。5.1施工设备1）取芯机：HZ15-A型，钻孔直径160mm,最大钻孔深600mm,功率为2.5KW。水磨钻主要有水磨钻机、水磨钻简和专用水泵三部分组成。一般一个水磨钻机配备2-3水磨钻简，一个水磨钻简上奋8个刀头。水磨钻筒外径为16cm,内径为14cm，壁厚

7、度为1.2cm，高度为62cm，一个循环可钻60cm。专用水泉外径为12cm，高度为40cm，非常适用于桩基孔底入岩施工。2）水泵：Q（D）X1.5-25-0.55J,流量1.5m3/h，扬程25米，功率0.5KW。3）卷扬机：丫132S-4,钢丝绳额定拉力10KN,功率5.5KW。4）通风机：功率1500W。5.2施工工艺水磨钻施工桩基础施工工艺流程见（图4）:图2水磨钻施工工艺流程5.3施工方法水磨钻进行桩基施工，其钢筋、混凝土等施工工艺与传统施工工艺相同,此处不再赘述，本文着重介绍成孔工艺。1）粗放临近既有线墩台位置点及原地面高程

8、，根据位置点规划施工道路、平整临近既冇线的墩台施工场地，施工场地平面高程以设计桩顶标高为准。2）精准测量放样，全站仪放出临近既有线桩基础的中心点并用水泥钉和红汕漆标记，为保证下挖桩基础的垂直度，需根据中心点