铁路工程软土路基施工技术

2017-03-09汪洪峰

环球市场 2017年8期

关键词：软土碎石注浆

汪洪峰

中铁二十四局集团安徽工程有限公司

铁路工程软土路基施工技术

汪洪峰

中铁二十四局集团安徽工程有限公司

随着经济交流的提升，我国的铁路工程发展也慢慢加快，为了保证铁路的质量，要求做好铁路工程软土路基管理工作。本文以商合杭铁路为例进行分析论述了相关施工措施。

铁路；软土地基；施工

引言

随着国家十三五规划的出台，当前我国对于高速铁路、高速公路、“四沿”通道、机场、城市交通、农村交通以及港航设施等等交通建设的相关重点工程也提出了一个较高的要求，因此，需要严格把关施工之后的相关沉降的实际控制要求，因此在地质较差、承载力不够等等地区的地基处理技术则也面对着一个更加严峻的问题。本文依托商合杭铁路范围内路基段，总结了软土地基处理的施工措施，也可以给以后的工程提供一定的参考。

1、铁路工程软土地基施工概述

我国地基处理技术在经济发展的基础上，也随之出来了较快进步，因此，也制定了《建筑地基处理技术规范》，对于种种地基处理的措施也做出了一个全面的指导和说明，而从最早的JGJ 79—91 版也逐渐到了现在的JGJ 79—2011。软土地基处理技术也逐渐变多，而应用不同形式的预压、袋装沙井以及塑料排水板等等排水固结施工技术；砂石桩、石灰桩、土桩以及灰土桩等等就可以ID多种复合地基技术；随着全新处理技术发展的过程中，应该综合施工各种成熟的施工方法，进而就可以形成一套具有一定特色的复合加固技术，而比较常见的包括有：真空—堆载联合预压技术、真空排水—强夯结合方法、刚—柔性桩复合地基、长—短桩复合地基、粉喷桩复合地基—排水板联合处理以及长板—短桩—预压联合加固等。而在进行具体应用过程中要做到根据实际情况，选择一些比较适合的软基处理措施。本文则论述了在商合杭铁路中主要应用的方法，主要有换填砂垫层和砂石垫层、CFG桩施工以及碎石注浆桩。

2、铁路工程软土路基施工技术

2.1 换填砂垫层和砂石垫层

因为软土地基是一种十分不稳固的一种地基，一般在软地基施工进行中，其会铁路工程施工带来了一定的难度。在施工过程中地基的沟槽在选择的沙砾石之后就可确定在这以后就应进行处理，而槽中出现积水的话，就应该使用一定的排水措施，首先应该将配好的沙砾石将其填入。在填入的过程中，应该制好填充料之中含水量，对其逐层进行夯实，其含水量通常会控制在10%～20%之间。

2.2 CFG桩施工技术分析

站场CFG桩按照实践总结的“八区八控”工艺流程组织施工，严格区段划分，明确各工序的施工质量控制要点，确保CFG桩最终的复合地基承载力。八区段，分别为场地平整区、施工放样区、钻孔灌注区、开挖清除区、环切桩头区、试验检测区、桩帽施作区、桩顶填筑区。八控，即为平、测、钻、挖、切、检、盖、层，为八个区段的关键词，是施工时的技术质量关键控制要点。

2.2.1 场地平整区。首先通过静力触探进行地质核查，与设计单位确认可行后，清除地表植被，挖除树根，淤泥和垃圾土等需用C组细粒填料换填，分层压实，CFG桩的桩顶标高要根据路基排水沟的水面确定，满足作业过程中和路基成形后水透过褥垫层顺利排至路基两侧的排水沟内。场地按照要求施作路拱，两侧做好临时排水，CFG桩处理范围一般加固至两侧坡脚，场地平整好后，采用22T压路机碾压，压实要求K30≥85MPa/m，保证施工过程中的钻机行进平稳。钻进过程中钻杆垂直不倾倒，所以这个区段的施工控制关键词是—平。

2.2.2 施工放样区。软基处理区如设置过水涵，施工放样时，要求以涵洞中心线为轴，向两侧对称布置，保证涵洞范围内的桩基平均受力，而后每10m一个断面放出左中右三个桩位点，并记录坐标(桩头开挖时，恢复测点)，而后前后左右挂线依照设计桩距布置桩位，用白灰线洒出十字网格，再用竹筷定位桩中心，然后用白灰圈定桩位中心，帮助钻机施工时钻杆对中定位，桩位布置完成。钻机要机要严格。精准的放样是桩基质量控制的首要环节，尤其是涵洞下面的桩位布置至关重要，所以这个区段的施工控制关键词是—测。

2.2.3 钻孔灌注区。在大面积施工前，要根据不同的地质、不同的桩长、不同的单桩承载力要求进行试桩，确定CFG桩施工的各项参数和进一步核对地质，以便于指导大规模的施工，易于过程控制，确保工程质量，提高机械效率，降低施工成本。试桩后及时进行工艺总结，确定砼施工配比、提钻速度、峰值电流、持续时间等各项技术指标。钻机钻头一定要选用锥形钻头，钻杆螺距不小于250mm，就位后使钻杆竖直对准竹筷，钻进过程中一般先慢后快，当钻头到达设计桩长预定标高时根据钻机塔身处标记确认，并及时记录电流峰值，如持力层与设计不符时，应及时与设计单位沟通调整，依据设计要求必须穿透软土到硬底，桩身伸入持力层强风化层不小于0.5m，全风化层不小于1.0m。根据对应条件的试桩总结，确定提钻速度，过程严格控制，提钻应连续，混凝土泵送不能间断，投料后留振5～10s方可提管，灌注至设计桩顶标高以上50cm，先停机再停止泵送混凝土，桩顶2.0m范围机械振捣密实，以保证桩顶混凝土密实，提高Ⅰ类桩的比率。一般选用跳桩法施工，避免影响相邻桩质量，现场施工过程中要设置专人，专心专注全程旁站，认真盯控，确保钻进速度、终孔电流、持续时间、提钻速度等严格按照试桩总结的各项参数进行现场控制。同时注意观察留存渣样，判定地质情况，发现异常及时调整参数，以桩长、电流值和持力层为三项终孔控制指标，钻的过程是CFG桩质量控制最最关键的环节，所以这个区段的施工控制关键词是—钻。

2.2.4 开挖清除区。混凝土试块的强试块的强度不小于设计值的80%，龄期不小于7d后，进行桩间土开挖、清除，开挖尽量选择天气晴朗的日期进行。开挖前，恢复钻桩放样的测点，布设桩位，现场开挖时，工人配合小型机械，专职指挥，避免因机械碰撞造成断桩，桩周土和槽底采用人工清理干净，避免机械施工造成浅层桩身断裂和桩间土扰动，槽底面要平整并人工夯实，便于后续的桩头环切质量控制。控制施工顺序，由于站场路基分正线路基和站线路基，软基处理标准不一样，一般站线路基为挖除换填，施工时优先考虑，在CFG桩场地平整时施工完成，避免因后期换填而扰动邻近桩的原状土。加强过程的测控及反馈，打桩过程中随时测量地表变化，防止因地表隆起造成断桩。

2.3 碎石注浆桩施工工艺

碎石注浆桩在近些年来获得一定的发展，在公路地基处理过程中已进行了一定的应用，然而在铁路工程建设过程中，还没有大范围的应用，因此其设计计算方法、施工质量控制等等成熟的还不够，同时也缺有相一定的规范可以进行遵循。笔者对于碎石注浆桩处理软土的有关理论以及实际的应用情况做出了深入的研究，对于铁路路基，提出了一套设计、施工质量检测以及控制措施，同时可以在沿海铁路的软土地基加固中不断加强其应用，通过桩身质量以及实际加固效果检测的显示，可以满足与之相关的要求。碎石注浆桩的成功使用，可以逐渐丰富处理深厚层软土地基的技术方案，尤其是对高压线附近等特殊环境之下铁路深厚层地基，有着一定的指导作用以及推广价值。本文结合商合杭铁路路基特点，对其应用情况加以介绍。

碎石注浆桩主要使用回旋钻机按桩进行直径的设计，在钻进到了设计深度成孔之后，接着把注浆管放至孔底，然后在逐渐向孔内投放碎石料，可以在投入碎石料的进程中，一般可以通过注浆管压入清水洗孔。碎石料在进行投投放结束后然后在进行注浆。浆液通常是以由下向上逆行，而如果浆液灌注至地面之后就可以就可以将其便固结成桩。而桩体满足了要求的强度=后，凿除桩头松散石子，在桩顶现浇钢筋混凝土盖板。碎石注浆桩是是一种由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩。所以，可以从成桩工艺分析来看，碎石注浆桩是一种钻孔灌注桩；一般可以从桩的材料进行分析，同时也是一种属于胶结体桩。而桩的直径通常在30～70cm。

碎石注浆桩施工步骤是：平整场地→钻孔定位→钻孔至设计深度→插入注浆管至孔底→孔内充填碎石料至孔口→利用注浆管孔底返水洗孔→通过注浆管往孔内注浆，采用孔底返浆法注入水泥砂浆→桩头插筋、振动捣密→养护成桩。桩体通过检验合格之后，在桩顶铺设0.2m厚碎石垫层，而其上应该铺设大概0.5m厚C30钢筋混凝土筏板。筏板混凝土强度在满足施工的要求之后，然后就可以分层做好路基填筑一直到路肩设计高程。