浅谈钢管桩施工在隧道基底加固中的应用
2020-01-23
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第36卷第32期 2 0 1 0年1 1月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.36 No.32 Nov.2010 ·349· 文章编号:1009-6825(2010)32-0349—02 浅谈钢管桩施工在隧道基底加固中的应用 周光容 摘 要:以襄渝线安康一梁家坝增建第二线工程郑家坪隧道工程为例,介绍了钢管桩施工在隧道基底加固中的应用,具 体阐述了钢管桩注浆加固的施工工艺及安全注意事项,为今后类似工程施工提供了经验。 关键词:钢管桩,施工工艺,隧道,注浆加固 中图分类号:U457.3 文献标识码:A 1 工程概况 1)测量布孔。在隧底初期支护施作完成后,进行钢管桩施 测量孔位边墙范围按0.6 m间距交错布置, 襄渝线安康一梁家坝段增建第二线工程郑家坪隧道位于四 工。根据设计要求,其余范围按I in间距交错布置(如图2所示)。 川省万源市境内,起讫里程YDK466+310~YDK467+235,全长 925 m。隧道设计坡度一7.5%e,平面曲线半径2 000 m。隧道位 于大巴山山脉南部之低山河谷区,群山起伏,河谷深切。上覆第 四系全新统人工填筑(Q )碎石土,全新统滑坡堆(Q “)块石土, 60×4 } o o :。 o:。:o o 。 第四系全新统坡、崩积层(Q )碎石土,第四系全新统、坡残积 年b(、 I层(Q: );下伏侏罗系下统(J。)砂岩、砾岩夹泥岩、页岩及煤层。 地质构造主要为郑家坪向斜(YDK466+750附近)、郑家坪1号逆 断层(YDK466+455附近)、郑家坪2号逆断层(YDK466+900附 近)。本隧地下水对混凝土具有弱~中等硫酸盐酸性侵蚀性。不 良地质为滑坡、岩堆、危岩落石及采空区,特殊地质为煤层瓦斯。 隧道开挖后在对隧底进行进一步物探和钻孔验证后,确认 YDK466+770~YDK467+015在隧底以下3 m~8 111存在煤层采 重庆 ‰ 孳 图2测量孔位布置图 2)钻机就位。钻机应就位在稳固的地基之上,就位时应使钻 空巷道,因此设计中对于YDK466+765一YDK467+015段基底采 机底部平整,支撑牢固,以确保钻孔时不产生下沉、摆动及偏移等 用 75钢管桩注浆加固,钢管桩桩长为10 m,边墙范围钢管桩间 现象。钻孔时可采用多台钻机同时钻孔,就位时应避免钻机互相影 距0.6 m,注浆材料为1:1水泥浆,其余范围问距1 m设置,注浆 响。就位时应使钻机准确对位于已测量的点位之上,防止偏斜。 材料为1:1水泥砂浆,注浆压力0.5 MPa一1 MPa。 3)钻孔。为便于安装钢管,设计中采用689钻孑L,钻孔前应 2钢管桩注浆加固的施工工艺及方法 2.1 钢管桩注浆施工工艺流程 钢管桩注浆施工工艺流程见图1。 检查机械设备是否正常。开钻时,可低速低压,待钻进一定深度 时,可根据地质情况调整钻速。钻进时钻孔速度要均匀,特别是 遇到加泥、加砂及破碎岩层后,要特别注意钻进速度,以防止卡 钻。当遇到初期支护钢架、钢筋难以钻进时,应改用特制的合金 钻头进行切割(隧底初期支护前应尽量提前预留钢管桩孔位,以 便于后期施工)。当个别地方底部遇到孤石等难以钻进时,可使 钻杆适当偏斜1。~3。来调整钻孔方向。钻孔过程中应检查钻孔 的垂直度,并及时进行纠偏。钻孔过程中应及时作好记录,根据 孔口岩屑判断基底地质情况,以用来指导施工。 4)清孔。当检查孔位、孔深及垂直度符合要求后,进行清孔, 清孔采用高压风从孔底向孑L口清理钻渣。 5)安装钢管桩钢管。钢管桩钢管采用675(d=5 mm)无缝钢 管加工而成,钢管前端为尖形,尾端50 cm设止浆段。钢管壁一周 设四排注浆孑L,注浆孔66 rllm~4,8 mm,间距15 cm左右,梅花形 布置。 6)注浆。注浆材料边墙范围内采用1:1水泥浆,其余范围内 图1钢管桩注浆施I-T艺流程 采用1:1水泥砂浆。注浆前先检查管路和机械设备状况,确认正 常后做压浆试验,以选择合适的注浆参数,以此来进行施工。注 2.2钢管桩施工主要施工设备 浆分两次进行,第一次注浆的浆液充分收缩后,进行第二次注浆。 钢管桩施工主要机具设备:本隧道采用的是HGY一1500型钻 注浆应隔桩注浆,不得连续注浆,以确保浆液的固结效果。注浆 机进行钻孔,采用KBY-50/70注浆机进行注浆。 初压控制在0.5 MPa~1 MPa,终压控制在2 MPa,持压3 rain~ 5 min后停止注浆。注浆时应确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙 2.3钢管桩注浆加固施工方法 收稿日期:2010—0%23 作者简介:周光容(1981一),女,助理工程师,中铁二十局集团第六工程有限公司,陕西西安710032 350· 第36卷第32期 2 0 1 0年1 1月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.36 No.32 NOV. 2010 文章编号:1009—6825(2010)32—0350—02 超前地质钻探技术在齐岳山隧道中的运用 王建军 王淑丽 摘要:以齐岳山隧道进口施工为例,介绍了超前地质钻探技术在岩溶富水、高压突水、突泥的复杂地质条件下的施工工 艺、成果分析、技术特点,从而为以后同类隧道施工奠定了基础。 关键词:隧道施工,岩溶富水,高压突水,超前地质钻探 中图分类号:U456.3 文献标识码:A 1 工程概况及地质条件 宜(昌)万(州)铁路是我国铁路建设史上施工难度最大的一 孔探测,根据探测情况宏观上初步判识前方大范围内有无明显较 大地质异常,为下步掘进里程、细化探测方案实施及后续施工准 条铁路,也是我国第一条把地质超前预报工作纳入一一道施工工序 备提供初始资料;中距离超前钻探用于中短范围内探测,根据多 的铁路。齐岳山特长隧道为全线控制性和重难点工程,地处湖北 孔探测验证基本确定前方有无重大地质异常,可为施工方案制定 省利川市城外西偏北23 km处,东起野茶乡乐园沟,向北西垂直 穿越齐岳山及荆竹园等台地,在百丈沟下真咀出口,进口里程 提供直接依据;短距离超前钻探用于探测地质情况不稳定,地质 变化频繁、不均质地层,通过周边全方位加密探孔以探明掌子面 常用作长距离、中距离钻探的补充验证措施。 DK361+255,出口里程DK371+783,隧道全长10 528 nl。进口段 周边隐伏岩溶情况,3 645 m,洞身最大埋深670 FI1,全隧单面反坡排水,为13%o, 2.2超前地质钻探施工 施工准备 15.3%0的下坡。本标段隧道工程地质和水文地质极其复杂,主要 2.2.1地质构造为齐岳山背斜,穿越二、三叠系灰岩地层,全部位于可溶 钻机在洞外检修完毕,置于运输车辆上进洞,钻探施工前,根 岩地段,发育有大、小鱼泉及得胜场三条暗河,穿越9条较大断 据所选钻机作业场地或钻探平台要求搭设钻探工作平台,做好平 孔口管、麻丝、快硬水泥、锚固剂、止水闸 层。预测日正常涌水量约为14.6万nl /d,日最大涌水量约为 台准备;现场钻探材料:做好材料准备;钻机用电及高压风、水管线现场连接就 74.3万m /d。施工难度极大,不可预见因素较多,被列为全线八 阀备齐,做好动力准备;钻机及所有配套设备运行调试完毕,做好开孑L 大I级风险隧道之一,主要工程地质问题有:岩溶及岩溶高压富 位,水;突水、突泥等。 准备。特别指出,当地质条件差,为预防钻探过程中出现大规模 2超前地质钻探施工工艺 2.1 超前地质钻探的分类及应用 根据单循环探测长度,将超前钻探大致分为三类:长距离超 涌水、突泥突石致使掌子面失稳崩塌,掌子面需施工混凝土止浆 墙进行封闭,必要时掌子面附近临时仰拱封闭,以充分确保钻探 施工安全,避免地质灾害的发生。 前钻探(一般为80 m~120 m)、中距离超前钻探(一般为30 m~ 2.2.2 开孔施工 1)测量标定孔位。钻机就位、设备运行调试完毕后,开钻前, 60 m)、短距离超前钻探(一般为5 m)。长距离超前钻探用于深 均为浆液充填,方可终止注浆。注浆过程中压力如突然升高,可 2.4安全注意事项 能发生堵管,应停机检查。如发生串浆,应立即停止注浆或采用 1)作业人员作业时应戴好各类防护用具;2)钻孔机械应固定 间歇式注浆封堵串浆口,也可采用木楔、棉纱、锚固剂或快硬水泥 牢靠;3)钻孔时要掌握好钻进速度,防止断杆;4)钻杆安装、拆卸 进行封堵,直至不再串浆时继续注浆。注浆结束后应及时清除管 时及钢管桩安装时要注意安装及拆卸人员与钻机操作手的配合, 内浆液,并用不低于M30的水泥砂浆充填,以增强钢管桩的刚度 避免因未安装或拆卸好而启动机械伤人;5)注浆时,施工人员应 和强度。注浆过程中应安排专人负责,并填写好注浆记录,以使 避免正对注浆管;6)注浆时应随时检查管路的连接及机械设备的 注浆过程具有可追溯性。 运行状况,防止因机械故障弓l发事故。 7)注浆效果质量检验。在注浆段每隔15 m设置检查孑L一 参考文献: 个,检查孔取岩芯,观察注浆充填情况,并检查测量孑L内涌水量。 [1] 罗启斌,马 磊.太中银铁路岗城隧道注浆施工技术研究 进行压水检查,在l MPa的压力下,进水量小于2 L/(min·m)。 [J].山西建筑,2009,35(6):335-336. 当注浆效果达不到质量要求时应进行补注或重注。 On application of steel pipe pile construction in tunnel basement intensification ZHOU Guang-rong Abstract:Taking Zhengjiaping tunnel of the added No.2 project,from Ankang to Liangjiaba along Xiangfan to Chongqing railway as the exam- pie,the paper introduces the application of the steel pipe pile constn ̄etion in tunnel basement intensification,and illustrates the construction craft of the grouting and intensiifcation of the steel pipe pile and its safety precautions,SO as to provide the experience for similar projects. Key words:steel pipe pile,construction craft,tuteel,groutring and intensification 收稿日期:2010—07-21 作者简介:王建军(1982.),男,中铁卜二局第二 l二程有限公司,I』J西太原王淑丽(1983一),女,中铁十二局第:=工程有限公司,山西太原030032 030032