PCC桩加固在越南轻轨吉灵—河东线软土地基施工控制技术分析
2015-04-19张亮
张亮
摘 要:该文以越南轻轨吉灵-河东线中的软土处理区域主要为试车线以及与试车线和维修区域连接的轨道线。处理范围长度为1 200 m,处理宽度18.4~19.9 m,处理面积约33 500 m2。地基处理范围为铁路线范围。结合PCC桩的工作原理和施工工艺,分析和研究PCC桩施工过程中的关键控制技术及易出现的质量问题,总结了一些可供参考与借鉴的施工数据和施工经验。
关键词:PCC桩 越南轻轨 软土地基
中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)11(c)-0076-02
PCC桩是近几年研发的一种新技术,在我国主要应用于建筑、道路及市政工程的一些软土地基处理。由于越南的建筑工程技术发展不是那么先进,PCC桩在越南的应用目前是第一次使用。但是由于某些原因,PCC桩在施工过程中还是受到了一些限制,所以该文通过案例来研究PCC桩的技术魅力。
1 PCC桩概述
1.1 PCC桩成桩原理
PCC桩(Large Diameter Pipe Pile by using Cast-in-place Concrete)是现浇大直径混凝土管桩的简称。套管震动并沉设到设计深度时,将混凝土灌入套管中。套管震动并拔出时,形成管桩。PCC桩是大直径空芯桩,能发挥桩侧(外、内面)摩擦力和桩端阻力。桩直径为1.0~1.25 m,桩间距约2.5D~4.0D,加固深度可达20~25 m,管壁厚度8~12 cm。
PCC桩及桩间土共同作用形成复合地基。为了发挥桩、桩间土负载分配能力,在桩顶设置桩帽,在上部褥垫层的作用下调节桩、土应力。PCC桩在中国已经被广泛地应用,成功地适用于中国北京、上海等高速铁路路基处理工程。
1.2 PCC桩的优势与应用
根据PCC成桩原理和实际工程中的使用,PCC桩复合地基在加固软土地基时,具有以下优点:(1)PCC桩属于刚性桩复合地基,桩身强度较高,桩径较大,可以用于加固厚度为25 m以上软土。(2)PCC桩施工采用振动沉管沉桩,施工工艺简单,施工流程清楚,所用时间较短。(3)PCC桩比单位面积混凝土用量比实心桩少,适用于各种软土地基各种结构物的大面地基加固。
2 项目概况
2.1 项目简介
河内轻轨吉灵-河东线是越南铁路交通系统中被优先建设的重点项目之一。在河东车站东南方向,布置一个车辆段(长度约560 m, 宽约320 m)。
2.2 地质和水文条件
试车线地质较复杂,如图1。从地区地质水文条件细节看,越南、河内、吉玲-河东城市铁路线项目-车站区技术勘察报告。
3 PCC桩施工关键技术在越南轻轨吉灵-河东线的问题分析
3.1 混凝土灌注工艺的分析
由于越南轻轨吉灵-河东线软基中有来自地下的地下水、淤泥还有一些掺杂物,如果在管靴插入管腔,就有可能影响PCC桩成桩,影响工程质量,所以在混凝土灌注工艺中,应该采取正确的措施:(1)为了阻止地下水还有其他杂质进入桩管,必须采取严格的封闭桩靴工艺,即在地下水还有其他杂物水位以上时就要加料,再到下沉设计深度后再次加料,经过此次工艺后就可以成村桩,而且在进行加料时,要有专人进行定时地敲击管壁,从而确定混凝土的灌注分量是否达到要求。(2)提高成孔器与桩靴的密封程度。成孔器与桩靴必须吻合一致,密切咬合,每次沉孔前桩靴与成孔器之间用胶泥密封,并绑扎紧密。沉孔的速度要均匀,避免出现突然加力加速情况,以免造成承压不均匀。(3)注浆后的保养。注浆后的保养在PCC桩中也是非常重要,即桩底注浆后所需的时间,才能做静载试验或作为工程桩使用的时间,注浆后通常要求注装后保养至少28 d以上,以便桩底装液凝固,取得真实的注浆桩承载力。
3.2 加固方案设计
施工铁路路基基床到一般高程+6.0 m范围中填土层。填土层分层施工,填土每次不超过50 cm,铁路路基基床的要求夯实系数不低于0.91。PCC桩复合地基的桩长,桩径等其他参数保持不变,通过变化桩间距来达到沉降一致的目的。填土高度与变桩间距的设计,随着填土高度的减少,桩间距逐渐增大,以满足设计要求和经济的目的。
3.3 表面沉降观测
表面沉降是监测每个断面布置4个表面沉降板。在填土施工期间,每层土或2~3 d观测一次,预压期由每7 d观测一次逐步过渡到15 d观测一次,沉降稳定后,每月观测一次。现场监测结果及时整理分析,并繪制出各种曲线。
4 结语
由越南轻轨吉灵-河东线工程的施工效果表明,PCC桩在该地基处理方案在工程设计上是合理的,并且在实施的过程中是成功的。通过对越南轻轨吉灵-河东线PCC桩加固的技术分析,得出PCC桩是值得推荐的。
参考文献
[1] 刘汉龙,周密,陈育民,等.PCC桩加固铁路软土地基现场试验研究[J].岩土力学,2012(11):3201-3207.
[2] 严东方,张荣堂.PCC桩在高等级公路拓宽工程中的应用[J].华侨大学学报:自然科学版,2007(4):426-429.