長鋼護筒人工挖孔樁及鉆孔樁結合工法在工程中的應用

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

關鍵詞：人工挖孔樁；防護樁；既有線路

人工挖孔樁具有機具設備簡單，施工操作方便，占用場地小，對鐵路營業線影響小，施工質量可靠，施工速度快，造價低等優點[1-4]，因此，在既有線施工中得到廣泛應用。文章結合任丘熱電鐵路專用線建設項目工程特點采用基樁上部長護筒人工防護樁工法，下部采用鉆孔防護樁工法相結合的工藝。

1 工程概況

新建任丘電廠鐵路專用線D2K1+303.05處跨津保公路大橋中心線與既有京九鐵路右線中心線間距8m，新線橋臺施工時，需拆除既有橋臺錐體護坡，為維護既有線設備，保證既有線行車安全，采用人工挖孔鋼筋混凝土防護樁進行防護，防護樁在既有線橫向和縱向成“U”形布置（見圖2），防護樁樁徑1.25m，樁間距1.75m，護壁厚0.1 m，樁頂設高0.5米、寬1.25米冠梁。樁身主筋采用Φ18 HRB335 鋼筋，混凝土等級C30。既有京九線橋臺后過渡段原地平面以上5.2米的填筑材料為砂夾級配碎石，自身穩定性較弱，容易造成塌方，影響既有線安全，所以防護樁上部6米采用長鋼護筒護壁抵抗負摩阻力，下部采用鉆機進行鉆進。

2 防護樁檢算

在現場實測斷面的基礎上，建立了驗算模型，如圖2所示。為便于計算，將上述模型簡化，見圖3

（1）最小埋深驗算（按單錨淺埋樁計算）

為保證樁身穩定，在B點的力矩為零，即？撞MB=0，由此可得出：

解方程得：t=8.26m，實際挖樁為8.5m，滿足要求。

（2）挖空樁截面驗算

設最大彎矩點出現在承臺的底部，則彎矩為：

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

則樁的抗彎承載力為：

滿足要求。

3 防護樁施工方法

3.1 橋臺防護樁原地平面以上部分采用人工下鋼護筒的形式進行制作，樁徑1.25m，施工時必須確保挖孔的垂直度。鋼護筒采用8mm厚的HPB235鋼板進行彎制，單節護筒高度為1.5m，護筒間焊接成整體，護筒底必須伸入原地面下不小于1m，以保證護壁強度及既有線路基的穩定。原地面以下橋臺防護樁采用小型正循環鉆機鉆孔方式進行施工。

3.2 設計防護樁樁長為18.5m，地平面下采用小型正循環鉆機鉆孔方式進行施工。

3.3 防護樁施工采用隔一打一的方法，避免路基凌空面過大造成路基的坍塌。

3.4 為確保防護樁的穩定，在防護樁頂預留50cm鋼筋籠，增加寬度1.25m，厚度0.5m的冠梁，內設通長連接鋼筋，將防護樁連接為一個整體。

3.5 由于既有橋臺后過渡段填料為砂夾碎石，容易發生溜塌，由于樁與鋼護筒已經澆注成整體，既有護錐開挖時，隨開挖隨用8mm厚的HPB235鋼板將樁間孔隙全部焊死，確保其不會溜塌。

4 施工安全措施

4.1 孔下工作人員必須戴好安全帽，孔上工作人員應專心致志，絕對保證孔下工作人員的安全性，防止一切地面墜物，并時刻注意孔下人員情況，有列車通過時應停止孔下作業，孔下作業人員應在防護人員的監護下提前上來。

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、混凝土護壁、制作護壁鋼筋、澆搗砼必須嚴格按施工工序和施工安全操作規程進行。

4.4 挖孔樁施工過程中，設專人觀測土體情況，以保證施工人員安全。

4.5 作業人員上下孔，必須通過專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。孔下作業人員在作業過程中，隨時留意孔內各種變化情況。發現問題停止施工并及時處理。

4.6 挖出地面的土石應距孔口邊緣2米以外，堆放高度不應超過1米并及時運走。

4.7 鋼筋籠長度分節制作，每節長度為3米，鋼筋籠采用吊車吊裝。

4.8 鋼筋籠吊裝使用吊機進行，施工時必須設專人進行安全防護，確保施工安全。

4.9 吊車臂、泵車臂距離接觸網桿回流線安全距離不小于2.5米，施工過程中派專人盯控。

4.10 施工中，施工后，施工單位要加強對該區段路基及線路幾何尺寸的檢查，24小時監控，發現問題及時通知主管部門及設備單位。

5 結束語

通過對工程現場施工情況的分析和計算，采用人工挖孔樁施工是可行的，因此建議設計單位在做既有線路的防護設計時，可以優先考慮人工挖孔樁形式的防護設計，以保證既有線路的安全和項目的經濟性，但是，在施工的過程中還應該注意正確的施工工序和保證施工過程中的施工安全。

參考文獻

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[2]劉光梓，王芳，劉世平.淺析橋梁人工挖孔樁施工方法[J].商品與質量.2005（S5）：110-112.

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[4]胡紹東.水南大橋百米超長人工挖孔樁施工技術[J].鐵道建筑.2006（12）：29-31.

[5]雷鵬飛.人工挖孔樁在鐵路營業線施工防護中的應用[J].科學之友.2010（02）：45-47.

作者簡介：宋龍斌（1984-），男，河北省邢臺市人，助理工程師。