岩溶区临近铁路线全护筒旋挖隔离桩施工技术.pdf
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1、中国科技信息 2024 年第 4 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024-72-两星推荐白云机场 T3 交通枢纽站位于广州白云国际机场三期红线范围内,基坑东西向总长 1 483m,宽 15 164.41m,深度 10 25m,基坑占地面积 14.23 万 m2,车站总建筑面积近 17 万 m2,其中地下一层为枢纽站站厅层,建筑面积为 58 000m2,地下二层为枢纽站站台层,面积为108 000m2。项目北邻既有新白广城际铁路隧道,该段既有铁路盾构隧道内径 8m,外径 8.8m,管片厚度 0.4m,隧道埋深 7.4898.687m。
2、白云机场 T3 交通枢纽站隔离桩距离既有新白广城际铁路隧道结构仅为 37.6m,已进入铁路安全保护区内,白云机场 T3 交通枢纽站隔离桩桩长为22m,隔离桩底距既有新白广城际铁路盾构隧道底距离仅为4.5135.711m。详勘揭露场地范围同时具备溶蚀带和断裂层等不良地质。岩溶见洞隙率为 49%,岩溶线岩溶率为 11%,判定为岩溶强烈发育。断层造成岩体破坏、地层错开、岩溶连通,基岩面起伏变化加大,为地下水提供了良好的运移通道,进一步沟通了深部基岩裂隙水、岩溶水及第四系潜水等各含水层,导致白云机场 T3 交通枢纽站基坑开挖、成桩成槽施工风险加大。为确保基坑施工期间既有新白广城际铁路盾构隧道安全,在紧
3、邻既有隧道结构南侧围护结构按照隔离桩+地下连续墙双排桩进行设计,其中隔离桩桩径为 1m、设计桩长为22m,共 118 根。为确保隔离桩施工期间既有隧道结构安全,上述桩基采用基于信息化指导的全护筒跟进旋挖施工工艺。工艺原理利用山河360H型旋挖钻机,对旋挖钻机驱动头进行改造,在旋挖钻机驱动头下部焊接 50 80cm 全护筒的连接底座,后续通过连接底座进行下部护筒连接。通过旋挖钻机驱动头动力提供全护筒的旋转及下压动力。旋挖钻机驱动头将全护筒打设至地下,后采用原旋挖钻机钻杆安装钻头,进行全护筒内部土方开挖,完成桩基成孔。护筒对周边土体起支护作用,在桩基成孔过程中减少周边土体扰动,避免桩基成孔过程中引
4、起的塌孔,同时可对邻近的既有新白广城际铁路盾构隧道起到支撑作用,进一步控制旋挖桩施工期间对既有隧道结构的影响。施工工艺设备改造行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度史 超广州铁路投资建设集团有限公司史超(1989),硕士研究生,工程师,研究领域:轨道交通工程。岩溶区临近铁路线全护筒旋挖隔离桩施工技术史 超-73-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024中国科技信息 2024 年第 4 期两星推荐对既有旋挖钻机改造增设 1.5m 的工装全护筒连接头,增加通过销钉与原驱动头进行连接。采用原旋挖钻机动力头
5、通过全护筒连接头进行下部全护筒钻进驱动。全护筒配置全护筒外径为 1.13m,内径为 1.1m,壁厚 1.5cm。标准节为 4m 及 6m,配节为 1m、2m、3m。护筒使底部加焊 1.2cm 钢板作刃脚,刃脚高度 10cm,同时在刃脚处焊接刀座,并安装高合金切削刀具。超前钻探隔离桩施工前,按照中心线每隔一根桩布置一个先导孔进行地质超前钻探,探查隔离桩施工范围内是否存在溶洞,先导孔钻孔深度为隔离桩底以下 5m。若发现溶洞处理,则按照设计图纸进行注浆预处理。测量放样钻机就位前,采用长度为 3540cm 钢筋打入地面 30 cm,作为桩的中心点。钻机就位后应对桩中心的相对位置进行复核测量,复核无误后
6、开钻。钻机就位桩位放样完成后,将旋挖钻机开至桩位附近,校准钻机平稳度。利用自动控制系统对旋挖钻机垂直度进行调整,钻机定位安放时,要机塔垂直,机座平整,护桩点十字线中心与全护筒中心对正。泥浆控制旋挖钻机在施工时,采用泥浆进行全套筒内壁与土体之间进行润滑,并平衡孔内水压,润滑钻头,开钻前按照设计配合比制拌泥浆,泥浆采用水+膨润土进行制拌。旋挖钻机在施工时,采用泥浆进行全套筒内壁与土体之间进行润滑,并平衡孔内水压,润滑钻头,在开钻前,需按照设计配合比制拌泥浆,泥浆采用水+膨润土进行制拌。泥浆比重控制在1.101.25、黏度 1828S、含砂率 8%。利用土渣与泥浆的相对密度差使土渣沉淀并排除土渣。造
7、浆后要试验全部符合各项性能指标,钻孔过程中随时检验泥浆比重和黏度。全套筒钻进成孔全套筒就位校正后即开始进行钻进成孔施工,旋挖钻全套筒成孔钻进过程中采取湿成孔作业,全套筒钻进成孔施工采用分段钻进全套筒、分段成孔施工工艺,即:在开始钻进时在全套筒内加入少量泥浆,减少全套筒钻进时阻力。钢套管采用单排螺丝连接,在钢套管底部安装刀头,刀头上的合金齿可用于穿越土层、混凝土以及其他障碍物。钻进过程中实时采用水平尺检查护筒的垂直偏差,控制垂直偏差。全套筒成孔过程中,每次全套筒钻进长度宜为 46m,当土层阻力较小时适当加长全套筒钻进长度,具体视现场情况确定。当一段全套筒钻进完成后,采用旋挖钻钻取全套筒内渣土,并
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