严寒地区测量深埋点施工工艺总结概要

严寒地区测量深埋点施工工艺 分报告之四 严严寒寒地地区区测测量量深深埋埋点点施施工工工工艺艺 研研 究究 报报 告告 中中铁铁十六局集十六局集团团有限公司有限公司 二二 O 一二年五月一二年五月 严寒地区测量深埋点施工工艺 分报告之四 严寒地区测量深埋点施工工艺总结严寒地区测量深埋点施工工艺总结 前言前言 哈齐铁路客运专线地处松嫩平原 贯穿龙凤湿地和扎龙湿地 是连接哈尔 滨和齐齐哈尔的经济大动脉 也是我国第一条高纬度 严寒地区修建的铁路客 运专线 设计时速250km 采用 型板式无砟轨道结构 我国东北地区气候寒冷 冻融严重 既有铁路冻害比较普遍 路基冻胀和 融沉使路基产生不均匀变形 破坏轨道的平顺性 成为影响铁路运行速度和安 全的重大隐患之一 冻融也造成了测量控制点的不稳定 按照常规埋设的控制 点 每年冬季过后控制点的高程和平面位置都会有很大的变化 上浮严重的甚 至达到10cm 哈齐铁路客运专线运营速度高 对测量的精度也就提出了更高的 要求 测量控制点的不稳定直接影响客专的质量 也对哈齐铁路客运专线的建 设安全构成威胁 我们的客专建设也面临严峻的考验 为此 局指挥部和项目 分部多次召开测量专题会议 针对难点进行攻关讨论 最后经过大家的讨论 研制出了一套针对严寒地区控制点的深埋方案 采用钻孔施工工艺进行埋设 经过三年来的导线复测和水准复测 深埋点基本上解决了严寒地区冻胀问题 能够满足施工测量精度要求 本文以管段内 BM134 0和 BM141 0为例 着重介绍 了哈齐铁路客运专线测量控制点深埋的施工工艺 为今后严寒地区的客运专线 建设提供了理论依据与施工指导 2 工程概况工程概况 2 1 工程概况 哈齐二分部管段位于黑龙江省西南部安达市与卧里屯之间 里程为 DK124 478 840 DK135 074 320 管段长度10 6km 主要为桥梁和路基 桥梁采 用群桩结构 实心双曲线墩身 路基主要为填方 下部为桩板和桩帽结构 填 料为 A B 组非冻胀填料 基床表层为级配碎石 桥梁与路基接头处设路桥过渡 段 测量控制点沿线路两侧交替布置 严寒地区测量深埋点施工工艺 分报告之四 2 2 地形地貌 本管段位于黑龙江省西南部安达市与卧里屯之间 该地区地势平坦 稍有 起伏 局部为洼地 海拔高程一般为144 6m 146 0m 地面最大起伏1 5m 2 3 工程地质 本管段经过地区地层 表层为粉质粘土 黑色 软塑 厚度 1 5 2 0m 0 140KPa 粉砂层 厚度 0 3 5m 0 90KPa 粉质粘土层 厚 度 2 12m 0 160KPa 粘土层 厚度 4 12m 0 170KPa 中 粗砂层 厚度 约 1 2m 0 450KPa 550KPa 地震动峰值 0 05g 地震基本烈度 度 2 4 水文资料 沿线地下水为第四系孔隙潜水 地下水埋深 0 6 4 8m 高程 140 5 144 6m 地下水主要由大气降水及地表水补给 以蒸发方式排泄 水 位变幅 1 3m 地下水具有硫酸盐侵蚀性 侵蚀等级为 H1 2 5 气象资料 沿线大部属于中温带亚湿润 亚干旱大陆性季风气候区 冬季严寒干燥漫 长 夏季多雨凉爽 春 秋季干旱多风 蒸发强烈且持续时间长 蒸发量大于 降水量3倍左右 由于沿线最冷月平均气温均低于 15 属严寒地区 年平均 气温4 1 4 7 极端最高温度38 7 40 8 极端最低温度 36 8 39 3 年平均降雨量418 1 537 5mm 年平均蒸发量1411 2 1826 mm 平均 相对湿度59 64 年平均风速2 9 4 0m s 最大定时风速21 7 24 7m s 最大积雪厚度13 24cm 最大季节冻土深度189 272cm 3 施工准备施工准备 1 选点 控制点位置选择要遵循以下原则 控制点之间距离要远近合适 前后 通视 尽可能临近客专线路 施工过程中不容易被破坏的位置 2 施工准备 对选点位置进行调查勘探 确保地下无管线后方可进行钻孔作业 作业前应对作业平台进行平整和夯实 3 选用机械及工具 GC130钻机 铁锹 卷扬机吊架或辘轳 捞渣筒 严寒地区测量深埋点施工工艺 分报告之四 4 材料准备 200钢管 100钢管 橡胶圈 测标 砖及混凝土盖板 4 施工工艺施工工艺 1 护筒埋设 根据选点地质情况决定是否需要埋设护筒 地质条件较差地点应埋设钢护 筒 防止钻进过程中出现孔口坍塌 护筒埋设同桥梁钻孔桩 2 钻机就位 埋设好护筒后 即可进行钻机就位 就位时 只要使钻锥中心对准护筒中 心即可 附近没有管线对中心偏差无要求 但钻进过程中必须保证成孔垂直度 3 钻机钻进施工 钻机就位准确后开始钻进 初始钻进时 先在孔内注水 加粘土 小进尺 制浆 在护筒刃脚处控制进尺速度 使刃脚处有坚实的泥浆护壁 钻至刃脚下 1m 后正常钻进 钻孔作业时 及时取渣 注意地质变化 4 终孔检查及清孔 钻进过程中采用水平尺检查钻机水平 确保钻孔垂直度 钻进深度超过冻 土层厚度 2m 2 7m 并至少要嵌入砂砾土层或持力层 2m 3m 钻进到位后采用 换浆法清孔 清孔后 用流速计检测泥浆稠度 孔内沉淀指标应达到规范规定 标准 5 标杆安装及灌注混凝土 1 检孔合格后安装标杆 两节标杆之间采用国标管箍连接 逐节下放标 杆 标杆孔底封闭 至孔底 然后沿孔壁灌入混凝土至标杆顶部以下 3 5m 混凝土顶面不得埋住钢管保护管 固定标杆 2 套入钢管保护管 钢管保护管与标杆之间采用橡胶圈或麻布封闭 防 止混凝土进入两管之间 3 回填钢管保护管和孔壁之间空隙 回填至地面以下 3m 位置时采用细 砂回填并夯实 4 标杆中灌入无收缩水泥砂浆至管顶 然后安装固定测标 严寒地区测量深埋点施工工艺 分报告之四 5 修砌控制点保护盖 并埋设标点保护控制牌 图图 4 14 1 深埋点结构示意图深埋点结构示意图 测量控制点勿动 0 300 地面 基岩面 1 标盖 2 测标 3 标杆 100 4 保护钢管 200 5 橡胶环 6 细砂 7 水泥砂浆 8 混凝土 5 复测成果比较复测成果比较 1 导线复测 表表 5 1 常规埋设点导线复测成果对比表常规埋设点导线复测成果对比表 控制点编号 09 年 10 月复测成 果 10 年 4 月复测成 果 变化值 X Y 备注 6502 65100 0008 CPII113 0819 0816 0 0003 5962 59620 0000 CPII122 6399 6381 0 0018 0072 02820 02100 0210 134 2899 2881 0 0018 0 0018 142 5852 59520 01000 0100 严寒地区测量深埋点施工工艺 分报告之四 5109 54610 03520 0352 7640 763 0 0010 CPII 43 8448 84510 0003 3143 31430 0000 CPII164 2040 20480 0008 表表 5 2 深埋点导线复测成果对比表深埋点导线复测成果对比表 控制点编号10 年 5 月复测成果 11 年 4 月复测成 果 变化值 X Y 备注 6500 65100 0010 CPII113 0819 08220 0003 5962 59700 0008 CPII122 6399 63990 0000 1560 15800 0020 134 0 5899 58990 0000 5840 58500 0010 142 0 4919 49190 0000 7640 76500 0010 CPII 43 8448 84480 0000 3140 31400 0000 CPII164 2040 20410 0010 表表 5 3 深埋点导线复测成果对比表深埋点导线复测成果对比表 控制点编号11 年 4 月复测成果 12 年 4 月复测成 果 变化值 X Y 备注 6510 6500 0 0010 CPII113 0822 0819 0 0003 5970 5960 0 0010 CPII122 6399 63990 0000 1580 1560 0 0020 134 0 5899 59090 0001 5850 58500 0000 142 0 4919 49190 0000 7650 7640 0 0010 CPII 43 8448 84480 0000 3140 31400 0000 CPII164 2041 20420 0001 根据复测结果对比 采用常规方法埋设控制点 经过一个冬季 平面位置变化最大为 3 5cm 采用深埋点后 控制点稳定 2 水准复测 表表 5 4 常规埋设点水准复测成果对比表常规埋设点水准复测成果对比表 严寒地区测量深埋点施工工艺 分报告之四 控制点编号 09 年 10 月复测成 果 10 年 4 月复测成 果 高差 m 备注 BM43146 85554146 855540 00000 设计点 BM141147 63005147 683680 053630 05363 BM134146 29104146 350020 058980 05898 BM122145 99608145 996080 00000 设计点 表表 5 5 深埋点水准复测成果对比表深埋点水准复测成果对比表 控制点编号10 年 5 月复测成果 11 年 5 月复测成 果 高差 m 备注 BM43146 85554146 855540 00000 设计点 BM141 0147 35021147 351020 00081 BM134 0146 42009146 42008 0 00001 BM122145 99608145 996080 00000 设计点 表表 5 6 深埋点水准复测成果对比表深埋点水准复测成果对比表 控制点编号11 年 5 月复测成果 12 年 5 月复测成 果 高差 m 备注 BM43146 85554146 855540 00000 设计点 BM141 0147 35102147 35084 0 00018 BM134 0146 42008146 4208