K179356顶进涵穿越砂层的施工方案(钢护筒)

1、录 1. 编制依据与编制原则1.1 编制依据 11.2 编制原则 12. 工程简介 13. 地质情况 34. 挖孔总体方案 75. 流砂和涌水区域挖孔桩施工方法 85.1 总的施工原则 85.2 水量较小、流砂少的情况 85.3 水量较大、砂层较厚的情况 86. 施工质量安全措施 106.1 布置降水井 106.2 挖孔施工时应注意事项 111 . 编制依据与编制原则1.1 编制依据（1）、K179+356.53顶进涵施工设计图纸。（ 2） 、现行铁路工程施工有关规范、标准及相关的部颁标准。（ 3） 、 现场勘探所掌握的有关地质、 水文资料及自行调查所掌握的有关资料及信息。（ 4） 、我集团公

2、司的综合施工能力、机械、技术装备能力及近年来积累的有关挖孔桩的施工经验。1.2 编制原则（ 1） 、施工方案设计必须满足赣龙铁路公司筹备组对工期、质量、安全的要求。（ 2） 、工程质量必须符合现行铁路工程施工有关规范及验评标准要求，确保工程质量优良。（ 3） 、在仔细考察工程实地，认真研究施工合同、设计图纸等有关资料的基础上， 充分考虑顶进涵的工程特点及现场实际情况， 科学合理地制定施工方案。2 . 工程简介K179+356.53 1-6.0m 钢筋混凝土框架顶进涵位于既有赣龙线，曲线半径600 mb缓和曲线长120m的曲线的缓直点（K179+359.80）的末端附近。曲线超高125mm线路纵

3、坡为1%。.涵洞对应新建线里程DK176+547.66,所在既有线中心坐标 X=2839784.38, Y=519364.47,右偏角65.50。本顶进涵是为取消赣龙复线 DK176+307.19上跨桥、拆除既有赣龙线K179+137.91上跨桥而新建的交通涵。涵身总长 10ml 全部顶进。框架宽度6.84m,涵身共计68.4顶平米。框架涵采用顶进法施工，铁路架空加固采用挖孔桩支墩及 D24甲 施工便梁.基坑后背采用钢轨桩后背。挖孔桩共计4根，桩长15m,桩身截面如下图所示。挖孔桩护壁 采用C25钢筋混凝土现浇节段，内径1.5m。护壁壁厚18cm的每节高 度50cm,共12节；壁厚15cm的每

4、节高度50cm,共16节，桩身最下 端为1m高的C20混凝土圆台型基础，上顶截面宽度 1.92m,下底截 面宽度2.72m.C25a筋混凝土 口I ).15 _7 一? 一"C20昆凝土C2屋冈筋混凝土2,72挖孔桩截面图挖孔桩的平面布置方式参见 K179+356.53线路加固施工布置图K179+356.53线路加固施工布置图龙岩D24mg 梁附注：1.施工期间限速45Km/hi2.3.轨底 1.5m 挖孔桩卜四口而义g'框架底293.33 _4.第支点第二支点OrIII /N1 wI .1 1,1 IJ I钢轨钢轨 ，.一施工时密切注意路基沉降，确保行车安全； 先挖线路一侧

5、的两个孔桩，每次0.5m进尺, 钢护筒跟进，钢筋硅护壁。尺寸标注单位：米。米一 I I IJ IL平面3 .地质情况2011年10月22日至24日，中铁四勘院对K179+356.53顶涵所在的既有线进行现场钻探。勘探里程为K179+356.5,钻孔位于赣龙线右侧距轨中8m的路基坡脚处，孔口标高297.1.通过现场钻探，确定既有路基下地质如下：钻孔以下0.5-1.0m为钻机平台填土； 1.0m-2.0m为路基填土； 2.0m-4.4m为淤泥质粉质黏土； 4.4m-5.4m为粗砂层；5.4m-44.3m为全风化的花岗岩层；44.3m-46m为强风化的花岗岩层；46m-48.2m为弱风化的花岗岩层。

6、具体地质情况见下图花岗岩遇水易发生液化，砂层地段容易涌水，如果处理不好，极易塌 孔，给开挖施工带来安全隐患。为确保行车及施工人员安全，特制定 本方案。4 .挖孔总体方案由于是营业线施工，为确保既有线行车安全，在一般地层，孔桩 开挖遵循每0.5m 一个循环作业，并在0.6m时锁定进口。在开挖第一 循环时（挖深0.5米）在孔口做成锁口，锁口高于路基面 0.3米以防 道硅、杂物及孔内进水。护壁每开挖 0.5m,就安放护壁钢筋网，然后 安装钢护筒作为支挡，护筒安装加固完毕之后，浇注C25混凝土。每个循环做到护壁紧跟开挖，开挖一段，护壁一段，防止塌孔。待混凝 土强度达到2.5Mpa以上再拆除钢护筒进行下

7、一循环施工，且保证从 混凝土浇注到拆除钢护筒的时间不少于 24小时。护筒的加固形式如 下图所示。钢护筒加固示意图竖向放置可调底托2个， 分别支撑在方木 的上部及下部50钢管，长1.0-1.2m斗一螺栓 一角钢钢护筒，壁厚1cm府50cm）上中下周边用16 钢筋焊接加固一圈钢 筋 碎 护 壁钢 筋 碎 护 壁在流砂和涌水的地层开挖，极易造成坍孔，再加之孔内抽水，会 导致水流砂涌，使井下孔壁造成坍塌，不但给挖孔桩施工带来难度， 而且会危及挖孔桩工程质量和施工安全。因此，降水和堵砂将是施工 中最突出的两大问题，在没有做好降水和堵砂措施时，应停止施工。人工挖孔桩在遇到流砂和涌水情况下，为保证挖孔桩工程

8、质量和 施工安全，应根据流砂、涌水的实际情况，有针对性的编制相应的专 项处理方案。5 .流砂和涌水区域挖孔桩施工方法5.1 总的施工原则施工时必须对照地质报告，根据地下水流向和流砂厚度，采用合 适的施工顺序，并间隔交替循环施工一一总的施工原则是按先易后难 依次进行，合理组织安排，在流砂层较薄地段先行施工，并同时抽排 水，以减少挖孔内的涌水量。5.2 水量较小、流砂少的情况当地下水量较小、流砂情况较轻时，有效的方法是缩短循环开挖 深度，每节护壁的高度可减少到30cm,缩短孔壁暴露时间，增加孔径 30-50cm。在挖孔的同时，用土袋逐渐堆堵孔壁，形成井孔的外壁， 并保证桩孔尺寸满足设计要求，然后及

9、时浇筑护壁混凝土。5.3 水量较大、砂层较厚的情况当地下水量较大、砂层较厚（一般大于 2m以上时），流砂情况 严重时，应查明地下水的流向，采取在其上流区段24小时连续降水排水措施，让孔桩场地的地下水位形成一个整体下降的“水位漏 斗”。抽排水过程中严密做好路基沉降观测，现场准备约 100m的道 碎，若是出现路基沉降应及时起道。具体施工方法如下：（1）充分地做好施工准备和应急准备工作。（2）采用钢护筒（要求深入孔底20cm左右），钢护筒钢板厚度 6mm每节长度1-1.5m。钢护筒内径的确定需要考虑以下情况。a.当孔桩中已经施工部分钢筋混凝土护壁时，则第一节 钢护 筒内径D' =d-10cm

10、 （d为设计桩径），使得钢护筒在下沉时四周有一 定的富余量。护筒用钢管架（高度2.5m,跨度2.5m）带手摇葫芦利用 列车间隙起吊，（注意防止钢管架侵限），钢护筒落入后，采用边挖边 夯打的方法，使之沉入相应深度，对护筒周围的空隙用混凝土回填。 第二节护筒的直径较第一节减少 5cm1同样的方法沉入相应深度，依 次直至达到设计桩长。在安装第一节钢护筒之后，对上部护壁全部用护壁模板进行支撑 加固，防止由于钢护筒护壁之后，水压力增大，流砂对上部钢筋混凝 土护壁产生巨大挤压力而发生爆模，从而酿成事故。b.新开挖的挖孔桩，第一节钢护筒直径为挖孔桩直径加混凝土护 壁厚度，第二节钢护筒直径为第一节钢护筒直径减

11、少5cm.钢护筒钢板厚度6mm每节长度1-1.5m,可以做到2nli高度不宜太高，否侧因 重量太重，现场不易起吊。钢护筒施工示意图如下：<5t手摇声6.施工质量安全措施6.1布置降水井K179+356.53顶进涵所处的地层含地下水砂层厚度较大，含水量 丰富，且承压水头较高，如果降水措施不力，不但影响工程质量，同 时还危及施工安全，所以施工降水措施是关键。根据含水砂层渗透系 数和挖孔作业面井底疏干的要求，降水方法如下：在顺线路两个挖孔桩之间，平行于线路，一次性在既有线两侧距 线路中心8-10m,等间距各布置管井8孔进行井点降水，桩孔自身也 作为降水井，施工时进行同步降水排水，降低水位1-2m。6.2挖孔施工时应注意事项(1)开挖土层过程中，在距揭露含水层顶层土时，即要注意小 心少量开挖，边挖边用钢筋向下通孔探测，让下部承压水水位压力经 孔道释放，防止意外承压水突然挤开顶层土而造成安全事故。(2)井上人员应加强与井下作业人员进行通话联系，并置备充 足的水泵等排水器具及时加大抽水强度。(3)灌注浇筑桩