桩基采用桩基托梁工程安全通过新荆竹岭隧道暗河影响段

摘 要：结合新荆竹岭隧道安全通过暗河影响段的施工，归纳了桩基托梁工程的施工流程，从桩基、托梁及衬砌底板、溶洞底回填、上部衬砌主体工程及衬砌外部挡水墙工程四方面阐述了桩基托梁工程的施工方法及技术，实践证明，该方法既有效的保证了施工安全及工期、又较经济实惠。

关键词：暗河影响段 桩基托梁 溶洞底回填 衬砌及挡水墙

概况
新荆竹岭隧道位于遂渝二线合川车站与北碚车站之间，位于既有线右侧约30m,全长4365m,最大埋深约360m,设计采用人字坡，其中出口段1970m利用既有平导扩挖。根据既有线竣工资料，既有线施工过程中通过平导揭示PDK0+880～+903段（对应新建二线YDK110+830～+853段）发育一大型溶洞，位于线路下方7～8m，洞内局部为碎石土、块石土夹粘土堆积充填，大部分无充填物，并存在地下暗河。由洞内周壁附着1～3cm厚或灰褐色软塑～流塑状粘土情况推断，洪水期间可淹没整个溶洞。2011年7月隧道施工至暗河段，经现场核实，岩溶、暗河影响范围为YDK110+845～+890。经四方会商，决定采用桩基托梁工程通过新荆竹岭隧道暗河影响段。

二、岩溶大厅的处理

1)对岩溶大厅的溶洞壁锚网喷防护，喷C20砼，厚10cm，Φ22砂浆锚杆，每根长4m，交错布置，间距

1.2m×2m，Φ8钢筋网，网格间距25cm×25cm。

2)沿岩溶大厅的溶洞顶，采用钢管及竹跳板搭设一钢管棚架，防止溶洞顶的脱落物掉下。

三、采用桩基托梁工程安全通过新荆竹岭隧道暗河影响段

新荆竹岭隧道暗河影响段采用桩基托梁工程跨越，分四跨通过，设10根桩。
㈠桩基施工
1、2、3、4、8、9、10号桩采用方形挖孔桩开挖，桩身截面均为2m×2m。工程指挥部在进行5、6、7号桩开挖时桩底出现大量涌水，采用抽排设施后仍无法降低水位，开挖工作无法开展，开挖处距设计桩底约7～8m。经四方会商，决定对上述3根桩改用机械钻孔开挖，桩截面改为圆形截面（直径为2m）并调整钢筋布置

摘自：论文查重站www.udooo.com

形式。桩心位置，桩长，桩顶及桩底高程均不变。5号～7号桩基开挖完成后，桩顶以下0.5m范围扩大成2m×2m的方形断面，以便为后期的掖梁工程施作提供条件。鉴于现状，桩基间横联无法实施，取消下部横联工程，但纵梁之间横联保留。平面示意图见图1
图1桩基平面示意图

1、

2、

3、4、8、9、10号挖孔桩施工

1)、挖孔桩工艺流程图2： 图2挖孔桩工艺流程图
2)、挖孔桩施工方法
1、放线定位：平整场地，铲除松软土层并夯实后，即可施测墩台十字线，定立桩孔位置，设置护桩。浇筑完第一节砼护壁后在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线。
2、挖土：采用人工手摇铰车开挖，每挖进1.0m立模灌注砼护壁，砼护壁厚10～20cm。在开挖过程中，经常检查桩尺寸和平面位置，孔的中线误差不大于桩长的0.5%，截面尺寸做到满足设计要求。孔深超过10米后，经常检查孔内的二氧化碳浓度，如超过0.3%，增设通风设备。挖孔工作暂停时，孔口加盖，以策安全。孔内石方开挖采用风镐开挖，坚硬岩石采用浅眼爆破方法掘进。开挖过程中经常检查了解地质情况，如与设计资料不符，及时报设计，提出变更。
3、钢筋骨架的制作与安装：根据施工条件，挖孔灌注桩钢筋骨架，根据起吊能力在孔外平台上用模具分节制作成型，采用分节吊装的方法安装钢筋骨架。
4、终孔检查处理：挖孔达到设计标高后，进行孔底处理。做到平整，无松碴、污泥及沉碴等软层。嵌入岩层深度符合设计要求。
孔桩砼浇筑：孔内渗水量超过规范要求时按水下混凝土施工，如渗水量少则按普通混凝土的灌注方法灌注。砼搅拌严格按配合比进行，浇筑时，分层连续一次浇筑成型，分层厚度为振动器作用部分长度的1.25倍，每点的振捣延续时间为1分钟左右，以混凝土不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为准。当自由倾落高度大于2m，采用串筒浇筑。

2、

5、

6、7号钻孔桩施工

1)、施工工艺流程图3 图3钻孔桩施工工艺流程图
2)、施工方法
钻孔桩基础采用冲击钻成孔，泥浆护壁，垂直导管法灌注桩基础。
①放线定位：平整场地，铲除松软土层并夯实后，施测墩台十字线，定立桩孔位置，设置护桩。以备检查。
②钻机定位：平稳加固场地，做好地面排水工作，精确测定孔位放出护桩，，确保在钻进中不发生倾斜和位移。
③埋设护筒：钢护筒，用厚度为6mm钢板焊成整体制成，内径较钻头大40cm，护筒顶端留有高20cm宽30cm的出浆口，护筒顶面要比原地面高30cm左右。
④钻孔：采用泥浆护壁，选择适当钻头和控制泥浆比重、稠度，钻孔采用冲击钻一次成孔，钻进时，注意孔位正确和垂直度。成孔后按规定，请设计核对岩层情况。
⑤清孔：采用大泵量循环换浆清孔方法，最终泥浆比重控制在

1.1～2。沉渣厚度小于规范或设计要求。

⑥吊放钢筋笼：孔桩钢筋骨架制安，根据起吊能力在孔外平台上用模具分节或整体制作成型，当采用分节吊装的方法安装钢筋骨架时，分节焊接时采用单面帮条焊接法施工，焊接长度及标准严格按施工规范进行焊接长度及质量。钢筋笼制安严格按施工规范、验标及“贰设施桥参图”进行施工。并经自检后报请监理检查签认。吊放钢筋笼后用4根20圆钢与钢筋笼主筋进行焊接并与护筒顶焊牢，以防浮笼现象发生。
⑦插入导管：导管使用前先进行试拼，试压，不得漏水，导管分节组成，节间用法兰螺栓连结可拆卸，放入孔内时不得与钢筋笼相碰，底部距孔底300～400mm。
⑧射风翻浆：在清孔达到要求，钢筋笼及导管就位后，用高压风冲射孔底3～5min，翻动沉淀物。并经自检后报请监理检查签认进行下道工序混凝土施工。之后立即进行灌注水下混凝土灌注。
⑨水下混凝土灌注：混凝土为抗侵蚀性混凝土，强度等级比设计强度等级提高10%～20%，坍落度为18～20cm，粗骨料用碎石，粒径为20～30mm，砂用级配良好的中砂。水泥用量不小于350kg/m3，初凝时间为3～4h，一次浇注成型。
灌注首批混凝土，其数量经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土，其深度不少于1m，在整个灌注过程中，导管最小埋深不小于1m，并不大于3m。利用导管内混凝土的压力使混凝土的灌注面逐渐上升，直至高于设计桩顶标高0.5～1m。升降导管捣实混凝土及拆卸导管时导管提升高度根据已浇筑的混凝土量进行计算确定，以防止导管下口进水导致断桩现象，以及导管埋置过深导致拔管困难。
3)、注意事项
①为防止冲击振动使邻孔壁坍塌和影响邻孔刚灌注的混凝土的凝固，应待邻孔混凝土灌注完毕，一般经24h后，方可开钻。
②用十字形钻头钻孔时，开孔前应在孔内多放粘土，用低冲程冲砸，泥浆比重1.6左右，钻进.5～1.0ｍ，再回填粘土，继续以低冲程冲砸，如此反复

二、三次，必要时多重复几次。