有关桩板结构技术在高铁施工的应用研究

李新海

摘要：桩板结构技术以其诸多优势在高铁施工中得以广泛应用，并获得了十分理想的效果。为进一步提高桩板结构技术的应用效果，本文将针对其在高铁施工中的应用进行相关研究，首先概述了桩板结构技术概念及特点等，其次讨论了桩板结构技术在高铁施工中的常规应用，最后采用工程案例加以分析。

关键词：桩板结构技术；高铁施工；应用

中图分类号： U238 文献标识码： A

1.桩板结构技术

对于高铁建设而言，桩板结构技术属于常用方法之一。该技术以钢筋混凝土为主要材料，在结构上包括上下两个部分，下面部分为钢筋混凝土桩基，上面部分则为钢筋混凝土承载板，承载板以直接的方式和轨道结构连接到一起，有效利用了“桩、板、土”之间的共同作用效果，既保证了无砟轨道强度，同时又满足了其沉降变形的相关要求[1]。由于所处位置不同，地表构造存在差异，所以，实际应用桩板结构技术时，对应的施工程序有所差别，但整体上相差不大。在高铁施工中，桩板结构技术的一般工艺流程如下：路堑开挖→冲击碾压→平整场地→灰土层施工→桩基施工→混凝土垫层施工→托梁施工→承台板施工[2]。

2.桩板结构技术在高铁施工中的应用

在高铁施工中，桩板结构技术的实践应用一般包括以下内容：1）施工准备；2）施工技术应用；3）质量控制；4）防水层施工；5）质量问题防范等[3]。

2.1施工准备

施工准备主要包括：1）施工设计图纸的及时发放。待施工设计图纸通过审核之后，便需将其及时发放到施工单位的相关人员手中；2）施工场地的有效核实。在实际施工操作中，特别是钻孔等操作，应对实际地质情况进行严格核实，如果和施工设计图纸上的相关描述存在差异，应及时向相关负责人员反映；3）施工机械设备的提前就位。如冲击钻、挖机以及泥浆运输车等[4]。

2.2施工中的技术应用

施工中的技术应用包括如下内容：1）路堑开挖；2）夯实碾压地表；3）填筑路基；4）灰土垫层铺设；5）钻孔桩施工；6）填埋护筒；7）托梁施工；8）浇筑混凝土垫层；9）对钢筋混凝土承载板进行立模浇筑施工[5]。

路堑开挖：对路堑具体情况进行严格核实，待确定和施工设计图纸完全一致之后，通过分级方式同步进行横向以及边桩的开挖，与此同时，设置适宜的临时排水坡。

夯实碾压地表：对地表实际含水量进行检测，若该数值超出要求的合理范围，则需要结合具体情况进行晒晾或者洒水，直到该数值满足要求为止，接下来对地表进行强力夯实。

填筑路基：在填筑路基之前，应对土体进行检测，确认其各项指标满足要求。

灰土垫层铺设：在灰土垫层铺设过程中，尤其要保证其厚度满足设计要求。

钻孔桩施工：钻孔方式主要有两种，一种是旋挖钻方式，另一种是冲击钻孔方式。值得一提的是，在钻孔桩施工之前，先要完成试桩工作，以实现对设计规范提供的地质资料的有效核实，除此之外，还需要对工艺整体流程以及相关设备参数的合理性进行必要验证，然后对钻孔桩施工的一系列参数进行合理设定。该项施工中尤其要注意的是，钻头起落要均匀，同时保证混凝土的不间断灌注。

填埋护筒：填埋护筒时，应参考放桩记录提供的桩位中心点对控制桩进行合理设置，然后在相应桩位处开挖圆坑，填充一定量的粘土于坑底，并予以夯实，接下来将护筒正确放置在坑内，最后回填粘土并进行逐层夯实。该项施工中尤其要注意的是，要保证桩位测量的准确性，务必保证桩中心线、护筒中心线二者的高度吻合。

托梁施工：待基桩强度满足预设标准之后，便进入托梁施工阶段，将桩头裁截到要求高度之后，铺设托梁垫层，并保证混凝土达到规定厚度，当托梁垫层的实际强度达到预设标准之后，对其表面进行有效的凿毛处理，并彻底清除施工缝外表的所有杂尘以及浮浆。

浇筑混凝土垫层：混凝土垫层位于灰土垫层的上面，浇筑施工时，应做好浇筑厚度控制工作，使其满足设计要求。

对钢筋混凝土承载板进行立模浇筑施工：先对承载板予以规定的绑扎处理，接下来进入到承载板的立模浇筑环节，在该环节中，应严格依据预设值以完成对沉降缝的设定值的有效设置。除此之外，应保证混凝土浇筑具有理想的连续性。

2.3施工中的质量控制应用

经过实践总结发现，质量控制主要包括如下内容：1）对钻孔进行彻底清洗；2）避免钢筋笼发生上浮；3）测量用的绳索应经过事先校准；4）真实且准确地记录相关原始数据[6]。

2.4防水层施工应用

对于桩板结构施工而言，防水层施工属于不可或缺的组成部分，如承台板面防水卷材的选用、排水坡以及排水层的设置等。值得一提的是，防水卷材应完全镶进凹槽内，且由承台板面开始延伸到底座根部为止。

2.5质量问题防范

在高铁施工中，桩板结构技术的实践应用有可能遇到以下质量问题：1）塌孔现象；2）钢筋笼上浮或者变形；3）钢筋下沉；4）导管堵塞或渗水；5）短桩或断桩等。有鉴于此，有必要选用有效的质量检测方法，如低应变法以及声波透射法等。

3.案例分析

3.1工程概况

某客运专线为双线铁路，线间距5m，设计车速350km/h，设计桩板结构位于DK206+643．04～DK206+724.79，全长81．75m[7]。

3.2施工应用

3.2.1先做好路堑中、边桩的测量放样工作，然后采用横向分台阶的方式进行开挖，并为所有开挖断面设置临时的横向以及纵向的排水坡。由于无法跟进施工骨架进行护坡，所以，在机械刷坡操作中，边坡预留厚度为30cm左右的保护土层，至于开挖深度要达到承台板底部标高的+50cm处。

3.2.2采集表层下方50cm位置的土样，然后做含水量试验，根据试验结果采用晾晒或者洒水的办法来保证实际含水量满足最佳含水量±2％以内的要求，然后进行冲击碾压。采用静态压实能为25kN·m的冲击碾压锤进行碾压，同时将行驶速度控制在13km/h这一标准。按照从外到内的方向进行8遍的转圈冲击碾压，先使用推土机进行平整处理，再使用25t压路机做1遍振动碾压和1次静压。经检测发现，几乎所有土体均满足Ev2≥45MPa且压实系数≥0．97的标准。

3.2.3二八灰土由充分消解的石灰以及细粒黄土（硫酸盐含量＜0．8％、有机质含量＜5%）拌合而成，拌合料最好满足最佳含水量的要求或者稍微偏大，同时最大限度地缩短拌合到碾压之间的时间，质量应满足如下标准：1）K30≥90MPa/m；2）压实系数K≥0.92；3）基本承载力≥180kPa。

3.2.4实践表明，对于桩板结构而言，其桩基将会在一定程度上加深路基的动力影响范围，优化路基土体的实际受力状态，但桩底持力层将会面临较大的动力影响，再加上桩板结构每个托梁所对应的两个桩基分列左右线路中心，且属于非群桩结构，所以，每根桩均发挥着重要作用，务必保证每根桩的施工质量。

3.2.5对桩基桩身进行严格的完整性检测且确认合格之后，则进入到托梁下混凝土垫层的浇筑施工。浇筑时，应重视并做好对垫层顶面位置的有效控制，应使桩头嵌入托梁的深度不少于10cm。在绑扎托梁钢筋之前，需对相关杂物予以彻底清理。

3.2.6承台板之间同样在边跨位置设有纵向连接，另外，承台板具有布筋紧密的特点，所以，有必要对其间距进行合理控制，同时做好混凝土保护层的设置。值得注意的是，对主筋进行连接时，应采用闪光对焊的做法。

4.结束语

现阶段，国内高铁迎来了良好的发展契机，高铁建设给桩板结构技术提供了广阔的应用空间。桩板结构技术的应用，能够解决路基沉降难以控制的问题，能够满足轨道结构临界速度要求，还能够解决工程成本过高等诸多问题。不仅如此，桩板结构技术的引入和应用，为轨下基础结构提供了一种先进的新形式，在一定程度上促进了国内轨下基础结构技术的发展，为我国铁路事业的发展注入了新的活力。

参考文献：

[1]肖宏,郭丽娜. 桩板结构技术应用研究[J]. 铁道标准设计,2010,02:47-51.

[2]梁光荣. 桩板结构技术于高速铁路施工中的应用[J]. 山西建筑,2010,18:287-288.

[3]孙刚. 桩板结构技术于高速铁路施工中的应用研究[J]. 科技与企业,2013,02:178.

[4]梁鑫,程谦恭,王长宝,李传宝. 高速铁路采空区桩板结构复合路基受力机理数值模拟[J]. 铁道标准设计,2014,04:1-5.

[5]张 然. 浅埋式桩板结构在宝兰客运专线湿陷性黄土短路基中的应用研究[J]. 铁道标准设计,2014,06:32-34+40.

[6]李保俊,马坤全,张欣欣. 高速铁路无砟轨道桩板结构路基动力特性研究[J]. 石家庄铁道大学学报(自然科学版),2011,01:63-68.

[7]廖超. 沪杭客运专线桩板结构路基现场试验研究及数值仿真[D].西南交通大学,2012.