長(zhǎng)鋼護(hù)筒人工挖孔樁及鉆孔樁結(jié)合工法在工程中的應(yīng)用

摘 要：綜合了任丘電廠鐵路專(zhuān)用線(xiàn)D2K1+303.06處跨津保公路與既有京九鐵路線(xiàn)路新建橋臺(tái)的施工過(guò)程，研究了采用人工挖孔鋼筋混凝土防護(hù)樁的可行性，給出了防護(hù)樁的施工方法和施工安全防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：人工挖孔樁；防護(hù)樁；既有線(xiàn)路

人工挖孔樁具有機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，施工操作方便，占用場(chǎng)地小，對(duì)鐵路營(yíng)業(yè)線(xiàn)影響小，施工質(zhì)量可靠，施工速度快，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)[1-4]，因此，在既有線(xiàn)施工中得到廣泛應(yīng)用。文章結(jié)合任丘熱電鐵路專(zhuān)用線(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目工程特點(diǎn)采用基樁上部長(zhǎng)護(hù)筒人工防護(hù)樁工法，下部采用鉆孔防護(hù)樁工法相結(jié)合的工藝。

1 工程概況

新建任丘電廠鐵路專(zhuān)用線(xiàn)D2K1+303.05處跨津保公路大橋中心線(xiàn)與既有京九鐵路右線(xiàn)中心線(xiàn)間距8m，新線(xiàn)橋臺(tái)施工時(shí)，需拆除既有橋臺(tái)錐體護(hù)坡，為維護(hù)既有線(xiàn)設(shè)備，保證既有線(xiàn)行車(chē)安全，采用人工挖孔鋼筋混凝土防護(hù)樁進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)樁在既有線(xiàn)橫向和縱向成“U”形布置（見(jiàn)圖2），防護(hù)樁樁徑1.25m，樁間距1.75m，護(hù)壁厚0.1 m，樁頂設(shè)高0.5米、寬1.25米冠梁。樁身主筋采用Φ18 HRB335 鋼筋，混凝土等級(jí)C30。既有京九線(xiàn)橋臺(tái)后過(guò)渡段原地平面以上5.2米的填筑材料為砂夾級(jí)配碎石，自身穩(wěn)定性較弱，容易造成塌方，影響既有線(xiàn)安全，所以防護(hù)樁上部6米采用長(zhǎng)鋼護(hù)筒護(hù)壁抵抗負(fù)摩阻力，下部采用鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)。

2 防護(hù)樁檢算

在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)斷面的基礎(chǔ)上，建立了驗(yàn)算模型，如圖2所示。為便于計(jì)算，將上述模型簡(jiǎn)化，見(jiàn)圖3

（1）最小埋深驗(yàn)算（按單錨淺埋樁計(jì)算）

為保證樁身穩(wěn)定，在B點(diǎn)的力矩為零，即？撞MB=0，由此可得出：

解方程得：t=8.26m，實(shí)際挖樁為8.5m，滿(mǎn)足要求。

（2）挖空樁截面驗(yàn)算

設(shè)最大彎矩點(diǎn)出現(xiàn)在承臺(tái)的底部，則彎矩為：

樁身混凝土采用：C30，fc=14.3N/mm2，A=1226563mm2，保護(hù)層厚度取as=30mm，則rs=750-30=720mm

則樁的抗彎承載力為：

滿(mǎn)足要求。

3 防護(hù)樁施工方法

3.1 橋臺(tái)防護(hù)樁原地平面以上部分采用人工下鋼護(hù)筒的形式進(jìn)行制作，樁徑1.25m，施工時(shí)必須確保挖孔的垂直度。鋼護(hù)筒采用8mm厚的HPB235鋼板進(jìn)行彎制，單節(jié)護(hù)筒高度為1.5m，護(hù)筒間焊接成整體，護(hù)筒底必須伸入原地面下不小于1m，以保證護(hù)壁強(qiáng)度及既有線(xiàn)路基的穩(wěn)定。原地面以下橋臺(tái)防護(hù)樁采用小型正循環(huán)鉆機(jī)鉆孔方式進(jìn)行施工。

3.2 設(shè)計(jì)防護(hù)樁樁長(zhǎng)為18.5m，地平面下采用小型正循環(huán)鉆機(jī)鉆孔方式進(jìn)行施工。

3.3 防護(hù)樁施工采用隔一打一的方法，避免路基凌空面過(guò)大造成路基的坍塌。

3.4 為確保防護(hù)樁的穩(wěn)定，在防護(hù)樁頂預(yù)留50cm鋼筋籠，增加寬度1.25m，厚度0.5m的冠梁，內(nèi)設(shè)通長(zhǎng)連接鋼筋，將防護(hù)樁連接為一個(gè)整體。

3.5 由于既有橋臺(tái)后過(guò)渡段填料為砂夾碎石，容易發(fā)生溜塌，由于樁與鋼護(hù)筒已經(jīng)澆注成整體，既有護(hù)錐開(kāi)挖時(shí)，隨開(kāi)挖隨用8mm厚的HPB235鋼板將樁間孔隙全部焊死，確保其不會(huì)溜塌。

4 施工安全措施

4.1 孔下工作人員必須戴好安全帽，孔上工作人員應(yīng)專(zhuān)心致志，絕對(duì)保證孔下工作人員的安全性，防止一切地面墜物，并時(shí)刻注意孔下人員情況，有列車(chē)通過(guò)時(shí)應(yīng)停止孔下作業(yè)，孔下作業(yè)人員應(yīng)在防護(hù)人員的監(jiān)護(hù)下提前上來(lái)。

4.2 所有使用的提升、裝土工具都必須做到牢固、可靠，并每天在開(kāi)工前檢查，以保證孔下施工安全的可靠性。

4.3 挖孔、混凝土護(hù)壁、制作護(hù)壁鋼筋、澆搗砼必須嚴(yán)格按施工工序和施工安全操作規(guī)程進(jìn)行。

4.4 挖孔樁施工過(guò)程中，設(shè)專(zhuān)人觀測(cè)土體情況，以保證施工人員安全。

4.5 作業(yè)人員上下孔，必須通過(guò)專(zhuān)用吊籠或安全爬梯上下，下班期間孔口必須有可靠的覆蓋措施。孔下作業(yè)人員在作業(yè)過(guò)程中，隨時(shí)留意孔內(nèi)各種變化情況。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題停止施工并及時(shí)處理。

4.6 挖出地面的土石應(yīng)距孔口邊緣2米以外，堆放高度不應(yīng)超過(guò)1米并及時(shí)運(yùn)走。

4.7 鋼筋籠長(zhǎng)度分節(jié)制作，每節(jié)長(zhǎng)度為3米，鋼筋籠采用吊車(chē)吊裝。

4.8 鋼筋籠吊裝使用吊機(jī)進(jìn)行，施工時(shí)必須設(shè)專(zhuān)人進(jìn)行安全防護(hù)，確保施工安全。

4.9 吊車(chē)臂、泵車(chē)臂距離接觸網(wǎng)桿回流線(xiàn)安全距離不小于2.5米，施工過(guò)程中派專(zhuān)人盯控。

4.10 施工中，施工后，施工單位要加強(qiáng)對(duì)該區(qū)段路基及線(xiàn)路幾何尺寸的檢查，24小時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)通知主管部門(mén)及設(shè)備單位。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)施工情況的分析和計(jì)算，采用人工挖孔樁施工是可行的，因此建議設(shè)計(jì)單位在做既有線(xiàn)路的防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，可以?xún)?yōu)先考慮人工挖孔樁形式的防護(hù)設(shè)計(jì)，以保證既有線(xiàn)路的安全和項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，但是，在施工的過(guò)程中還應(yīng)該注意正確的施工工序和保證施工過(guò)程中的施工安全。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：宋龍斌（1984-），男，河北省邢臺(tái)市人，助理工程師。