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京沪高速铁路桩基施工技术总结
摘要:随着我国交通运输量日益增长,高速公路及高速铁路等交通基础建设必将迅速发展,桥梁工程随之越来越多。钻孔灌注桩基础以它施工速度快,承载能力大,适用范围广,质量可靠,受气候环境影响小,施工较方便而被广泛地采用。中国水电七局成都水电建设有限公司在京沪高速铁路跨津浦铁路特大桥桩基施工过程中,应用了冲击钻成孔,旋挖钻机成孔,人工挖孔等成孔方式。本文是作者结合自己对京沪高速铁路跨津浦铁路特大桥钻孔桩施工的工作经验,主要论述了桥梁孔桩采用不同的方式成孔的施工技术,工艺原理,适用条件等,简要介绍了桩基施工的每道工序的施工中说明该技术操作要点等问题。
关键词:京沪高铁;桥梁;桩基;施工技术
1 工程概况
新建京沪高速铁路土建工程JHTJ-,起迄里程DK428+~DK442+,桥梁线路位于鲁中南低山丘陵及丘间平原,地表以剥蚀为主,部分地段基岩裸露,地形起伏大,是京沪高铁全线海拔最高的地段。该段受区域构造的影响,以剥蚀为主,冲沟发育,河谷下切明显,丘间谷地发育有小型的冲洪积平原及盆地。
主要岩性为新黄土、黏土、粉质黏土、卵石土、圆砾土、砾砂等,下伏花岗片麻岩,斜长片麻岩,局部有闪长岩侵入体,节理裂隙发育;新黄土具湿陷性。沿线地下水水位较深,一般深度大于10m,大气降水为地下水的主要补给来源。地下水对混凝土不具侵蚀性。
桥梁基础设计为明挖基础、挖井和钻孔桩基础等基础形式,全桥共设计有钻孔桩3200多根,、,桩基每个桥墩含桩数为8、10、12、21个不等,,。本段桥梁桩基础设计为柱桩嵌入基岩3~8m。
2 桩基础工艺原理及工艺流程
工艺原理
钻孔灌注桩是采用机械或人孔开挖等方式,在地层中按要求形成一定形状(断面)的井孔,达到设计高程后,将按照设计图纸制作的钢筋骨架吊入井孔中,再灌注混凝土成为桩基础。
根据地层和地下水情况,以及周边环境问题,京沪高速铁路跨津浦铁路特大桥桩基施工采用了冲击钻机成孔、旋挖钻机成孔和人工挖孔三种不同的施工方法。
桩基施工成孔方式
冲击钻机成孔
冲击钻机成孔在桩基中适用范围比较广,不受地层、地下水等因素的影响,在跨津浦铁路特大桥桩基施工中,大部分桩基施工均采用该方法,其工艺流程如图1。
图1 桩基施工工艺流程
旋挖钻机成孔
1)旋挖钻机施工主要特点:
(1)旋挖钻机功率大、钻孔速度快、施工效率高、自动化程度高、定位准确,成孔质量可靠。
(2)旋挖钻机适用范围较小,由于嵌岩困难,仅适用于各类粘性土、粉质土、砂土地层、砂卵石层及软弱岩石地层;同时,不宜用于易坍塌的饱和砂层并不能有超径的漂石、孤石等。只在跨津浦铁路特大桥进行了六个墩48根桩的施工。
(3)旋挖钻机不能自身造浆,但制备的泥浆可以循环使用。
(4)旋挖钻机移动方便,噪音小、环保,但自重大对场地要求高。
(5)其施工工艺流程与冲击钻机类似。
2)施工方法
旋挖钻机采用筒式钻斗,钻机安装后调整好桅杆的垂直度和钻机的水平度,注入调制好的泥浆,然后进行钻孔。当钻头下降到预定深度后,旋转钻斗并施加压力,将土挤入钻斗内,仪表自动显示筒满时,钻斗底部关闭,