鋼管樁加固隧道仰拱軟弱地基施工技術(shù).pdf

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1、施工技術(shù)鋼管樁加固隧道仰拱軟弱地基施工技術(shù)李新榮（中鐵二十一局三公司，陜西咸陽(yáng)712000）摘要：本文結(jié)合貴陽(yáng)樞紐龍洞堡隧道仰拱地基加固工程，闡述了鋼管樁加固隧道洞內(nèi)仰拱軟弱地基及高塑性紅粘土地基的施工工藝原理和施工技術(shù)。關(guān)鍵詞：鋼管樁；加固；地基中圖分類號(hào)：U455.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674—3024（2017）01—70—02引言圖1鋼管樁施工工藝流程圖2.2施工準(zhǔn)備隨著城市建設(shè)和交通的發(fā)展，隧道的施工條件日益復(fù)雜，鋼管樁施工前，除了做好仰拱開挖及鋼管樁孔位布置測(cè)量在處理隧道地基時(shí)，傳統(tǒng)的旋噴樁、樹根樁等

2、方法由于操作空放線和專項(xiàng)施工方案外，還需要對(duì)洞身四周及地表建構(gòu)筑進(jìn)行間和人員分配的限制難以在城市地下隧道內(nèi)進(jìn)行施工且其在施調(diào)查，形成地質(zhì)水文及地表情況調(diào)查報(bào)告，做好施工過程污水工后無法對(duì)某些計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證。而鋼管樁加固城市隧道洞內(nèi)的處理通道，鉆機(jī)施鉆需在仰拱初期支護(hù)成環(huán)封閉后進(jìn)行，保證仰拱軟弱地基具有一定的優(yōu)勢(shì)，其利用鍍鋅鋼管和潛孔沖擊鉆初期支護(hù)表面平順、干燥、無積水。頭及偏心鉆頭構(gòu)成隧道洞內(nèi)軟基處理系統(tǒng)，在近幾年的發(fā)展中2.3仰拱開挖引起了眾多施工技術(shù)人員的關(guān)注。由于隧道洞內(nèi)空間狹小，鋼高塑性紅粘土是一種區(qū)域性特殊土，

3、具有表面收縮、上硬管樁長(zhǎng)度較大，不宜施工的問題，如何探索合理的鋼管樁施工下軟、裂隙發(fā)育的特征，洞身全部位于高塑性紅粘土中，仰拱工藝，是面臨的一項(xiàng)新的挑戰(zhàn)?；准t粘土深約7～20m，為了達(dá)到仰拱快速封閉及方便機(jī)械作1項(xiàng)目概況業(yè)，主要采用“3個(gè)3米”的原則進(jìn)行仰拱開挖，即開挖3米封閉成環(huán)3米鋼管樁施作3米，仰拱澆筑控制在6米內(nèi)，襯砌新建貴陽(yáng)樞紐白云至龍里北鐵路工程站前I標(biāo)龍洞堡機(jī)場(chǎng)澆筑控制在4～6米，有效控制了沉降和變形。仰拱初期支護(hù)采隧道主要地質(zhì)為軟弱人工填土，以喀斯特地貌的紅粘土（主要用弧形Ⅰ20b工字鋼與拱墻初期支護(hù)

4、Ⅰ20b工字鋼連接，Φ22由碳酸鹽巖系形成）為主，紅粘土是一種區(qū)域性特殊土，具有鋼筋進(jìn)行縱向連接；根據(jù)測(cè)量放樣預(yù)埋Φ250PVC管按照表面收縮、上硬下軟、裂隙發(fā)育的特征。這類地層雖然具有較0.5m*0.6m布孔間距進(jìn)行孔位布置，并噴射混凝土，完成初期高的天然含水率及孔隙比大的弱點(diǎn)，但也具有較高的地基強(qiáng)度支護(hù)封閉成環(huán)施工。與較低的地基壓縮性。洞身全部位于高塑性紅粘土中，仰拱基2.3鉆機(jī)工作平臺(tái)底紅粘土深約7～20m，洞頂覆蓋層厚約30m。在鉆機(jī)就位后，為確保隧道上臺(tái)階正常施工，先選擇線路基于本隧道仰拱軟弱地基，采用群樁鋼

5、管樁施工技術(shù)，控左、右側(cè)進(jìn)行施鉆，線路左、右側(cè)各設(shè)2根長(zhǎng)5～6m槽鋼縱向制隧道洞內(nèi)不均勻沉降，有效發(fā)揮高強(qiáng)度單樁或群樁的承載能搭設(shè)簡(jiǎn)易工作平臺(tái)，仰拱棧橋放置中間合理位置，以便上臺(tái)階力，使其受力均勻，提高地基的穩(wěn)定性。施工機(jī)械通行，然后根據(jù)工序安排選擇棧橋中間鋼管樁施工，保證上臺(tái)階施工通車與仰拱鋼管樁施工互不影響。因上臺(tái)階施2隧道地基鋼管樁注漿加固工采用大拱腳弧形導(dǎo)坑法施工，主要存在超前管棚、超前小導(dǎo)2.1施工工藝流程管、大拱腳開挖、左右側(cè)導(dǎo)坑開挖及其他初期支護(hù)等施工，施施工工藝流程圖見（圖1）工工序較為復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)合理調(diào)

6、整施工工序，在上臺(tái)階掌子面進(jìn)行超前管棚或注漿工序施工時(shí)，及時(shí)調(diào)整鉆機(jī)進(jìn)行仰拱中部鋼施工準(zhǔn)備、仰拱開挖管樁施鉆。（鉆機(jī)工作平臺(tái)布設(shè)見圖2）測(cè)量放樣、設(shè)置PVC管鉆機(jī)就位（邊墻處搭設(shè)簡(jiǎn)易平臺(tái)）鉆進(jìn)鋼管樁，過程糾偏圖2鉆機(jī)工作平臺(tái)布設(shè)示意成孔、驗(yàn)孔2.4鋼管加工及鋼筋籠制作不合格鋼管樁采用鍍鋅鋼管，壁厚6.5mm，導(dǎo)管上鉆設(shè)注漿孔，制作鋼筋籠并下放（補(bǔ)孔徑10～16mm，孔縱向間距15～20cm，呈梅花型布置，尾部強(qiáng)）留不小于100cm的不鉆孔的止?jié){段。配合比現(xiàn)場(chǎng)試配、注漿為了提高鋼管樁的承載能力，在鋼管內(nèi)增設(shè)鋼筋籠，鋼筋合

7、格（14天）籠由四根直徑為16mm主筋構(gòu)成，每隔50cm設(shè)一道箍筋，以保檢樁（自檢、委托有資質(zhì)單位檢測(cè)）證鋼筋籠的整體性，避免下放鋼筋籠時(shí)主筋扭曲。2.5鉆進(jìn)施工70建筑建材裝飾施工技術(shù)隧道仰拱基底巖層為紅粘土，深度在7～20m，根據(jù)PVC建議水灰比0.4～0.6，建議注漿壓力1.0～1.5MPa，為提高鋼管管布孔位置定位鉆機(jī)后，選用Φ230偏心鉆頭施鉆，每鉆進(jìn)1.5～樁的承載能力，在鋼管內(nèi)增設(shè)鋼筋籠，鋼筋籠有四根直徑為2m提升一次清理鉆頭，反復(fù)施鉆，根據(jù)鉆渣情況及偏心鉆頭無16mm的主筋構(gòu)成。鋼管樁孔位布置見圖4。法

8、鉆進(jìn)來確定是否進(jìn)入基巖，進(jìn)一步將偏心鉆頭及鉆桿提升，將鉆頭更換為沖擊鉆頭，進(jìn)行基巖部分鉆設(shè)，鋼管樁入巖深度不小于1.1m，沖擊鉆頭鉆設(shè)基巖部分一次成型。2.6頂管措施由于鋼管樁深度較深，且孔內(nèi)為紅粘土，Φ219鋼管無法利用鋼管本身自重下管，需利用破碎錘頂進(jìn)下管。將鋼管進(jìn)行焊接連接，破碎錘頂端安裝套管插入鋼管內(nèi)進(jìn)行直接頂進(jìn)。（見圖3