富水区段围护桩采用钢护筒跟进成孔技术.pdf

筑与设针
富水区段園护柱用钢护简
跟迸成孔技术
张大宝中铁二十四局集团有限公司;身份证号410726198207015838
摘要:随着我国城市发展步伐的加快,大规模的地铁建设随之而来,地铁鲅路长,车站和区间分布于城市的不同区域,
沿线路走向的工程地质与水文情沉变化多样,给地铁建设带来许多难题。结合重庆市轨道交通环线奥陈区间明挖段工程实
例,介绍了钢护简跟进技术在地铁富水区段国护桩成孔中的应用。与常规的成孔方法相比,成功解决了富水区段成孔难、常娟
孔、易断桩等技术难题,有效提高了成桩质量,在工程进度、经济效益和对周边建筑物的影响上均有较大的优势,为今后类似工
程的施工提供了可借鉴经验。
关键词:富水区段;国护桩;钢护筒跟进;成孔技术
工程概况
重庆市轨道交通环线奥陈区间明挖段工程,自奥体中心
03(302302
站起沿龙腾大道北侧向西,止于下穿龙井湾大桥的奥体运动
街,该区间长183.726m,穿越高填方区,地质条件差,地基承
图1钻孔灌注桩成孔顺序示意图
载力不足,采用明挖法施工,主体结构为矩形框架结构。明
钢护筒结构设计
挖法施工形成14.8m-2065m深填士基坑,采用的基坑围护结3.1钢护简孔口結构
构形式为桩撑支护结构,围护桩采用旋挖钻成孔灌注桩,桩
根据该明挖区间的地质水文条件、钢护筒下放过程中的
直径1200m,间距200om,共计193根,柱长范围为18m-受力情况,以及满足钢护筒顶口振打和底口人土的要求,对
钢护筒结构进行了设计,确定钢护筒直径1.4m,采用壁厚
该区间原始地貌属构造剥蚀丘陵地貌,地形起伏较大,10mm的Q235钢板卷制;为避免钢护筒在下沉过程中发生变
为斜坡沟谷地形。由于场地及人们活动频繁,原始地形遭到形,分别对钢护筒的顶口和底口进行加强,在护筒的上下端
破坏,现场地内多为城市道路及建筑物,北侧为重庆高新区制作加厚环块,厚度为8mm,长度为15cm;两节护筒连接时
育才学校,南侧为龙井湾大桥,地面高程在283m-290m之间,以6根长为30cm的20钢筋纵向均布焊接在加厚环块上,焊
相对高差小。根据沿线地下水的赋存条件、水理性质及水力
缝长度为30m。具体每根桩基的钢护筒长度根据现场钴孔
特征,沿线地下水可划分为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙情况及桩长调整使用,护筒结构如图2所示。
水。此区间处于原始沟谷区,现有厚度较大的覆土层分布,
下伏中等风化岩石起到了相对隔水层作用,且岩土界面平
缓,地表水向下滲人浅部松散土体内形成上层滞水,地下水
主要为大气降水补给和原地形沟谷储水。
2成孔方案选择
语2e
根据地质情况显示,该区间为回填土,基岩面为凹槽形
构造,地下水位位于基岩面以上滞水厚度15m~20m。先后采
用注浆加固、回填混凝土二次成孔进行施工方案比选,均未
达到理想效果。综合考虑地质与水文、周边环境等因素,围
护桩采用10mm壁厚钢护筒跟进辅助成孔工法,5m范围内钢
每节护海立面图
每节护能平图
护筒拔出再次利用,5m以下埋设钢护筒为一次性使用。为
两节护座示图
说:!,以上单位均以面计
防止钻孔桩施工时由于相邻两柱距离太近或间隔时间太短,
2,现场施工以本图纸为
造成桩体倾斜、强度受损等现象,采取分批跳孔施作,钻孔桩
图2钢护筒结构设计示意图
成孔按隔二钴一施作,如图1所示。
3.2导向架设计与制作
150
2016,03
万方数据
筑与设社
(1)为保证钢护筒的准确定位及竖直度,采用定位导向架护筒自然垂直对准桩位,启动振锤;同时,吊车大钩稍放松,
定位,定位导向架采用钢桁结构,长3.05m,导向架结构形式并控制大钩下降速度以便护筒在保持垂直的状态下沉入土
如图3所示。
中。两个观测点连续观测钢护筒的垂直度,发现有倾斜倾向
2)导向架主要作用:保证钢护筒在自重作用下及在连续立即调整大钩位置进行纠正。
施振时能够垂直入土下沉。
履带吊配合振动锤进行钢护筒沉放。振拔锤对钢护筒
3.3导向架安装固定
振人时,先采用自重下沉,在确保钢护筒的位置准确,桩身有
(1)导向架采用吊车吊装移位,并固定在已平整压实完成足够的稳定性后,再采用振动下沉。
的钻孔平台的钢护筒设计顶口位置。
在振动过程中,振动锤、夹桩器等必须连接可靠,其中心
(2导向装置内设置有供钢护简定位、纠偏、调整的液压与护筒中心、钻孔柱中心应尽量保持在一条直线上。偏差控
千斤顶和锁定装置。利用擬棍等对钢护筒进行微调定位施制在5cm以内。
沉过程中纠偏,利用木襖和I32a工字钢等对调整后钢护筒进
护筒定位现场完成计算,计算数据应相互校核,以保证
行锁定。
计算的正确性。
4.3.3后续钢护筒沉人
用1200mm的旋挖钻钻头通过已连接好的两节护筒旋
挖钻进1.5~3m,将钻头提出,再继续振动跟进第三节钢护
筒。循环操作,跟进钢护筒,直至无严重塌孔时止。
4.4钢护筒沉入质量控制
(1)导向架须安放到位,氧割、电焊机等设备状态良好,使
用正常。
(2)位置和垂直度调整到设计值后,履带吊慢慢放下钢护
筒,使钢护筒沿导向架下沉至孔中。待钢护筒自重下沉稳定
后,起吊振动锤至钢护筒顶口并调整振动锤的位置,使其重
心在钢护筒的中心位置。
(B)同护桩钢护飴施质量应符合表1的要求。
表1护筒质量控制检查项目
图3导向架结构示意图
项次「检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率
4钢护筒的沉入
中心位置(m)
用全站仪检查
2钢护筒倾斜度
1%
检查记录
4.1工艺流程
单根钢护筒沉入工艺流程:导向架安装定位一→首节护筒
(4)如钢护筒打设沉入困难,遇地下障碍物、护筒侧摩阻
入导向架→测量校核→首节护筒振动下沉→测量校核→第
力大时,需更换合适的振动锤,并清除障碍物,校正钢护筒后
二节接长、焊缝检验→第二次振动下沉→移走导向架→继续
方可继续沉人。
振动下沉到位→防护措施。
(5)如打设过程钢护筒偏心或垂直度偏移过大,因素有钢
护筒架立不正、导向架与钢护筒接触不良、遇横向障碍物,需
4.2钢护筒分节
及时调正,使接触面平整,障碍物不深时,可挖除回填后再
护筒分节规格为1.5m、3m,根据现场情况及桩长进行跟
打设
进控制。
4.5钢护筒沉入安全措施
4.3施工步聚
(1)在钢护筒沉人前,认真研究钻探资料、分析地质情况,
4.3.1首节护筒沉入
査明地下管线和地下构筑物情况,对可能出现的异常情况有
开孔:用1500mm钻头开孔,用70吨履带吊吊起第一节
针对性地制定措施。
钢护筒,对准已经架好的导向架孔口,垂直立放在定位架内
(2)履带吊及振动锤应保证良好的运转状态,应具备有效
并临时固定。
的检测检验报告及合格证,并经进场验收合格;履带吊的机
下沉:在沉桩前先用自重下沉,再振动下沉。
械操作、指挥及司索人员必须持证上岗。
施工中护筒的精度主要取决于首节护筒垂直的精度,所
(3)钢护筒吊装及沉人环境需做好必要的围护措施,严禁
以对首节护筒的下沉至关重要,测量人员必须进行认真、