浅谈临近既有线防护挖孔桩施工技术..docx

浅谈临近既有线防护挖孔桩施工技术摘 要：本文以某车站旅客通道异型块施工为例，阐述了临近既有线防护挖孔桩施工技术。关键词：库仑土压力 基坑 防护桩 1 工程概况近年来，随着铁路既有线扩增的施工，邻近结构物（如涵洞接长、桥梁承台、地道施工等）对临近既有线及路基边坡影响较大，但同时对既有线路及路基边坡进行加固防护，这在铁路既有线施工中仍然是一个难点，而采用挖孔桩能够满足此类施工的需求。 某车站旅客通道框架主体轨下洞身二施工，基坑开挖深度最深为7m，基坑按1:1放坡水平距离达28m。由于整个车站改造施工方案的需要，首先暂停既有6道与既有10道间的线路运营，作为施工场地。由北向南方向，左侧为既有5道，右侧围既有11道，仍处于运营状态（如下图所示）。为了施工旅客通道框架主体轨下洞身二，如果单纯采用D型便梁对既有5道进行架空加固，开挖后线路下方路基易坍塌，难以回填密实。且由于工期较短，采用D型便梁耗时较长，成本较大。故对此方案优化，采用人工挖孔桩对该线路及其路基进行防护。地道洞身基础置于黏土（夹园砾）层上，地震动峰值加速度0.05g，属中亚热带季风气候，年总降水量1345mm~1940mm，70%集中在4月~9月。2 建立检算模型及检算条件（1）在地下固定的桩可视为刚性悬臂梁的静定结构计算，桩顶部无水平拉杆，桩底为弹性嵌固。计算图式如下：挖孔桩桩受力示意图（2）桩身设计参数：圆桩桩径1.5m，C30钢筋砼桩身，C20钢筋混凝土护壁厚20cm，桩间距2m。（3）按最不利条件检算，轨下洞身2距既有5道中心最小距离为4 m，开挖高度按7m计。（4）轨下洞身2基底面以上为7米 ,土为硬塑黏土，查《路桥施工常用数据手册》，摩擦角为θ=35°,重度γ=18KN/m3 ，粘聚力c取0( KN/m2)（5）挖孔防护桩桩身范围内地质情况从上而下为粘土，其σ0 =180kpa。3 检算过程3.1 荷载计算因既有5道还在运营使用中，路基面上承受着轨道荷载和列车的活载，若运用库仑土压力公式计算土压力，首先应将轨道和列车活载转换为与路基填料相同的土柱高度，作为外荷载，计算土压力。顺线路方向截取1.0m的路基：（1）活载纵向分布：作用于路基面上的列车活载采用“中活载”（轴重250KN，轴距1.6m）。W1=250/1.6=156.25KN/m计。（2）活载横向分布宽度为： L=2.6+0.5×2=3.6m（自轨底起以45°扩散角传力至路基面，道床厚度为0.5m）（3）轨道恒载计算如下：60Kg/m钢轨：P=2×60 =120Kg/m=1.2KN/m钢 筋 砼 枕：1667根/Km配 件：0.2KN/m碎 石 道 床：40.2KN/m则：∑W2=1.2+2.04+0.2+40.2=43.64（KN/m）（4）换算土柱高（填料为砂性土γ=18KN/m3）h0=(W1+∑W2)/lγ=(156.25+43.64)÷(3.6×18)=3.1m地面均布荷载换算成当量土层厚度：（其中：4-1.3-0.5＝2.2）3.2 桩长计算： (由已经条件根据“布氏理论”求桩的入土深度) 则土压力:由m、n值查“布氏理论曲线”表得查表得: =0.63则:理论入土深度: 即桩长：H=h+t=7+6.52=13.52m（轨下洞身2实际开挖高度为6.5m，为了加大保险系数，计算采用7m）故：实际施工桩长为14m时满足防护桩的稳定性要求。3.3 最大弯矩计算：以上是受力面单位为1米的计算出来的弯矩,护桩所承担的受力面为2米。 故：3.4 配筋计算:混凝土采用C30： 最大弯矩：桩直径采用1.5米,换算矩形边长为：钢筋采用HRB335, , h0—截面有效高度（mm），取1329-100=1229mm试算，取26根直径22mm钢筋。令： 采用试算法求得a=0.22计算所能承受的弯矩： 配筋满足要求！4 检算结论经检算：采用 16Ф1.5 C30桩长14m，桩间距2米，配置26根直径22mm的HRB335螺纹筋的钢筋混凝土人工挖孔桩，满足轨下洞身2施工。 另采用直径8mm的Q235钢筋，间距200mm；每2米用16mm直径的HRB335钢筋作为钢筋笼的构造筋。5 防护桩施工方法5.1 施工准备（1）开挖前探明地上地下电缆、水沟、水管、管线等障碍物，若有障碍物应及时通知设备单位进行迁改或者做防护措施。（2）充分了解施工图纸及场地的地下土质和地质资料。（3）进行桩位轴线及桩中心点测量放样，围绕桩中心点撒灰粉确定装位置。确定桩位对铁路道床无影响之后，通知监理检验桩位，合格后进行场地平整。（4）设备进场，临时设施、施工用水、用电均应按要求施工到位。（5）对准备进场的钢筋、水泥、砂、石进行见证取样，保障材料合格。5.2 工艺流程测量放样—孔桩锁口开挖—护壁—摇轮架—安装吊桶—照明、通风设