桩基托梁跨越隧道溶洞施工技术

第１９卷增刊２００６年５月石家庄铁道学院学报　　　　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　Ｓ明ＩＡＺＨＵＡＮＧ　ＲＡＩＬＷＡＹ　ＩＮＳＴＩＴＵＴＥＶｏｌ．　１９　　Ｓｕｐｐ．Ｍａ　　　　ｙ．　２００６桩基托梁跨越隧道溶洞施工技术陈鹏飞（中铁十一局集团有限公司，湖北武汉４３００６３　）摘要：根据溶洞在新啊罗二号隧道所处地理位置和地质条件，介绍通过采用稳定既有隧道衬砌，混凝土护拱封闭溶洞，桩基托梁跨越溶洞取得的满意效果。关键词：桩基托梁；隧道；溶洞；跨越中图分类号：Ｕ４５９文献标识码：Ａ文章编号：１００６一３２２６　（２００６）　Ｓ１－０２１１－０２１工程概况　　　　新啊罗二号隧道位于六盘水枢纽工程内昆引人线葡萄著车站贵阳端，起讫里程是ＤＫ２５８十６３０一十８７０，全长２４０　ｍ，为重载Ｉ级电气化单线隧道。该段地质条件为溶蚀峰丛残丘地貌，上覆盖零星厚度０一２ｍ的粘土。基岩为中厚层状灰岩，但节理裂隙发育，地表溶洞槽发育。隧道出口围岩受既有线隧道施工的影响，断裂破碎严重，全隧设计为Ｕｌ类围岩。　　　　新啊罗二号隧道出口段于１９９８年１０月正式进洞，开挖至ＤＫ２５８十８６２时揭露遇到特大溶洞。溶洞横穿过隧道并与新建隧道线路中心线约成３０“向既有隧道发展延伸。该溶洞长约２０　ｍ，上部高ＩＩ　ｍ，底部充填软塑状粘土（又称弹簧土），经过孔探测充填物厚７ｍ，基岩为中层状灰岩，如下图所示。紧靠既有线隧道侧溶洞壁较破碎，另一侧较完整。由于新建隧道和既有隧道在出口端相距较近，两隧道中心最小线间距仅为１３．８　ｍ，施工中稍有不慎，容易造成大面积的塌方，破坏既有隧道接触网和村砌，危及既有线行．车安全。２溶洞处理方案　　　　该溶洞距既有隧道近、断面大，充填物深的特殊性。采用常规的暗洞明做，换填等方法已难以实施。经反复观察论证，确定采用“上封下承”的原则渡过溶洞区段，即先进行砌筑一道承重墙支顶线路右侧溶洞上部岩体，在较稳定的套拱临时支护下实施暗挖，修筑桩基托梁跨越溶洞。３溶洞处理方法３．１砌筑承重墙支护溶洞内的积水沉淀物易污染浆砌石料，　　　　所以砌筑前应将石料表面污垢清洗干净并保持湿润。砌筑时靠桩基托梁外侧立杆挂线，按１：　０．０５的坡比逐层收坡，浆砌石底面应卧浆铺砌，立缝填浆补实，不得有空隙和竖缝贯通现象，外壁面砌缝可随砌刮平，不另勾缝。砌筑至护拱拱脚标高时，预留凹形牛脚，以便护拱钢轨骨架的架立。３．２拱部支护　　　　为了防止在桩基托梁施工过程中溶洞上部掉落石块危及隧道暗挖的安全条件，承重墙完成以后，立即进行护拱支护。护拱采用Ｐ３８钢轨拱架和ｃ）６钢筋网灌筑混凝土联合临时支护，混凝土厚度４０　ｍ。钢轨底脚支撑在承重墙专设的牛脚上，护拱上部采用干码片石回填。收稿日期：２００６－０３－２９作者简介：陈鹏飞男１９７４年出生工程师２１２石家庄铁道学院学报第１９卷３．３桩基托梁施工３．３．１桩身开挖　　　　准确测量确定桩位，桩口开挖尺寸，平整场地，做好地面排水。用脚手架安装塔设２ｍ高工作平台，在平台上安置一台３ｔ卷扬机作为提升牵引设备。桩身开挖上部用铲挖，中部采用镐挖，基底用风镐配合风枪开挖，局部可实施浅孔松动控制爆破。井壁采用边开挖边支护的方法，在井口挖深１ｍ时开始立模喷射混凝土施作第一节钢筋混凝土护壁，距井口０．　５　ｍ高度范围内加高加厚２０　ｃｍ，避免洞内积水流入基坑内，防止由于开挖软塑性土塌孔造成井口沉陷。３．３．２桩身、托梁浇筑混凝土（１）桩身钢筋笼的绑扎和焊接质量必须符合要求，　　　　每个接头必须经过检查验收，笼身要顺直，主筋与托梁连接钢筋的伸出长度要足够，为保证桩身的整体性，浇筑混凝土应一次完成。（２）清理于净托梁基础，　　　　在基础上作５　ｃｍ厚的砂浆垫层。（３）托梁钢筋的绑扎。托梁全长２２　　　　　ｍ，左右各四根挖孔桩，设计为６ｍ等跨的整体连续地梁，主筋均为通长。仰拱连接筋、桩的主筋以及其它筋和托梁的主筋多处交错。因此要求钢筋工和电焊工必须持证上岗，在绑扎前认真研究绑扎方法，避免出现有些筋放不进去或绑不牢现象。施工中严格执行操作规程、规范和验收标准。（４）立模浇筑混凝土。立模时堵严仰拱连接钢筋间的缝隙，　　　　防止混凝土漏浆，浇筑托梁混凝土要求质量高，保证连续不停工一次浇筑成型，严禁出现施工缝和应力集中面。３．４仰拱施工和混凝土衬砌桩基托梁完成以后，及时施作仰拱和隧道永久衬砌，尽快由隧道仰拱、边墙和拱组成封闭的支护圈。仰拱底溶洞的充填土采用弃碴换填厚２．０　ｍ。即夯填弃碴ｌｍ，上砌筑ｌｍ厚５０＂浆砌片石，再灌筑仰拱混凝土。衬砌外拱脚以下超挖部分除边墙基底上１．０ｍ范围内用同级混凝土加填外，其余用５０＂浆砌片石加填。４结束语　　　　采用“上封下托”的措施处理较大较深的溶洞方法简捷，所需机具设备简单，只是考虑到既有线隧道和行车和安全因素多，故安全系数大，绝对保证了施工安全。无论从安全或者经济效益出发，采用桩基托梁无疑是首选的方案。参考文献〔１］王玲．水工隧洞无水溶洞处理方案总结〔Ｊ］．西部探矿工程，２００３（９）：１０５一１０６［２」张德和．隧道穿越溶洞堆积物的设计与施工ＬＪ］．地下空间，１９９９（２）　：９４一１００［３」江伟忠．钻孔灌注桩施工中溶洞处理的几点认识「Ｊ］．中南公路工程，２００１，２６（４）　：７６一７７（责任编辑刘宪福）