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    四川茂縣太平鄉段成蘭鐵路項目工程

    2018-12-11

    DTR全套管全回轉鉆機嵌巖灌注樁經典案例(一)


    一、工程概況

    1)樁基工程概況

    中鐵三局承建的成蘭鐵路CLZQ-10標段位于四川省阿壩州境內,線路穿越茂縣和松潘縣。管段起屹里程為D8K170+850-DK189+358(含太平車站),正線全長18.7公里。管內路基(含站場)土石方60753斷面方,橋梁2座,分別為太平四線大橋323.07延長米,解放村雙線大橋379.87延長米;隧道共3/18004延長米,其中平安隧道出口方向9336延長米,新民隧道6527延長米,解放村隧道進口方向2141延長米;隧橋比例約99.98%,其中隧道占標段線路全長的96.20%。

    2)工程地質概況

    本段工程施工地處青藏高原東南緣,橫斷山脈北端與川西北高山峽谷的結合部,地貌以高原與高山峽谷為主。項目工程施工地點即處于兩山之間峽谷中。

    該施工地點地層描述:

    1. 粗角礫土:粒徑大于2毫米具棱角的巖石或礦物碎塊,層厚1-3米;

    2. 塊石土:粒徑大于2毫米的顆粒含量超過總質量的50%的土層,根據顆粒形狀及大小,由小到大包括:漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫、角礫,層厚1.6-4米;

    3. 粉質粘土:黏性土,黃褐色,可塑,層厚20-43米;

    4. 粉質粘土:塑性指數介于10-17之間的黏性土,灰黃色、黃褐色,硬塑-可塑,層厚30-50米;

    5. 砂巖W2:隸屬沉積巖,呈砂礫狀、碎塊、葉片狀,強風化泥質(石英)砂巖,含礫砂巖,頁巖,層厚6-17米;

    6. 灰巖:黃褐色-灰色,呈塊狀,層厚8-16米。

      3)水文地質概況

        地下水資源豐富,含有高承壓水源,水壓高達1Mpa

      二、鉆孔灌注樁

      1)鉆孔灌注樁設計

        本項目樁基為高鐵高架橋橋墩承臺灌注樁,每單個承臺設計8組鋼筋混凝土灌注樁。根據地質報告勘察顯示,該區域持力層為斜坡狀,因此該處項目施工樁深不統一,但需確保每根灌注樁必須扎根于持力層。(平均樁深約120米左右)

      2)鉆孔灌注樁工程數量

      樁徑1500mm、樁長110-160m、樁數64根、工程量14500m3

      3)機械設備配置

      DTR2605H型全套管全回轉鉆機3臺;

      ② 徐工120T履帶吊車2臺(含快放功能);

      ③ 神鋼100T履帶吊車1臺(含快放功能);

      ④ 挖掘機及裝載車各3輛;

      ⑤ 配套沖抓斗+重錘。

      4)施工日期

        20156---201712

      三、施工工藝

      根據地質勘探報告分析,樁基設計樁徑為1500mm,樁基平均深度高達120米,其中粉質粘土地層占據總深度的40%-60%,另需入巖至持力層,傳統的全套管全回轉鉆機嵌巖灌注樁施工工藝會因為套管阻力過大,導致很難鉆進達到設計要求深度,經多次現場調研及會議協商,最終選取變徑鉆進方式進行施工,具體施工方式如下:利用DTR2605H型全套管全回轉鉆機先行將2000mm套管下壓至50米深,到位后將2000mm套管固定,并將最頂部一節2000mm套管拆除,變更全套管全回轉鉆機變徑塊,吊裝1500mm套管放置于2000mm套管內并依靠全套管全回轉鉆機繼續夾緊鉆進,以此減少1500mm套管的摩擦阻力(前50米深度時,因2000mm套管的護壁作用1500mm套管不存在摩擦阻力)使其順利下壓到設計標高,成孔后下放鋼筋籠并灌注成樁,隨后于2000mm1500mm套管間隙進行碎石回填并逐節拔除2000mm套管。(其中,2000mm套管為螺紋連接套管后期拔出,1500mm套管選用焊接型套管不拔出)

      四、施工流程

    平整土地→測放樁位→全套管全回轉鉆機對中→吊裝2米套管→360度回轉下壓2米套管→校核垂直度并及時糾偏→抓斗取土,套管跟進至50米→固定2米套管→更換全套管全回轉鉆機主機變徑塊→吊裝1.5米套管→360度回轉下壓1.5米套管→校核垂直度并及時糾偏→抓斗取土,套管跟進至設計要求持力層→測量孔深→吊放鋼筋籠→吊放混凝土灌注導管→灌注混凝土同時逐次起拔導管→測定樁頂混凝土面→更換全套管全回轉鉆機主機變徑塊→1.5米與2米套管間隙回填粘土、碎石→邊回填邊起拔2米套管→回填到設計標高成樁鉆機移位。

     

    `

          

    施工現場圖(1                                                  施工現場圖(2

          

     抓斗取土作業                                                      高承壓水自然噴涌

    五、施工進度

    鉆孔灌注樁單樁作業時間

    序號

    工序項目

    作業時間(h

    1

    全套管全回轉鉆機對中就位

    0.5

    2

    壓入2米套管至50米處

    50

    3

    更換變徑塊

    2

    4

    壓入1.5米套管至持力層

    125

    5

    吊放安裝鋼筋籠

    6

    6

    吊放混凝土灌注導管

    3

    7

    灌注混凝土逐節起拔導管

    15

    8

    更換變徑塊

    2

    9

    回填間隙同時起拔2米套管

    4

    小計

    合計單樁平均作業時間

    207.5

    六、結語

    本項目工程的順利完成,創造了多項全套管全回轉鉆機嵌巖灌注樁的施工記錄:本灌注樁是迄今為止國內乃至世界上采用全套管全回轉鉆機施工最深的灌注樁(樁徑1.5m,最深已達158m);同時也是國內少有的棘手復雜地層環境(高承壓水層:壓力高達1Mpa)全套管全回轉鉆機灌注樁施工的典型工程。DTR系列全套管全回轉鉆機在該項目上攻堅克難,按時保質保量的完成工作任務,得到了廣大施工單位及業主方的一致好評和高度贊譽。