高铁路堑段桩板墙施工技术研究

李林立

（中铁二十一局集团第五工程有限公司 重庆市 402160）

0 引言

近年来，桩板墙因圬工量较小、占地少以及可以减少外弃土造成的环保问题等特点，在铁路、公路等道路交通建设领域被广泛使用。在施工时，钻孔灌注桩施工质量、桩身与挡土板连接质量是桩板墙施工的最关键环节。

1 工程概况

DK316+900.39～DK317+050段一级路堑边坡采用双排钻孔灌注桩桩板墙支挡结构，全长149.61m。设计情况如下：

（1）边坡设2排桩，第一排66根桩，第二排66根桩，共计132根桩。桩直径1.25m，桩长20m，锚入地下13m，伸出地面7m。两排桩之间桩间距2.5m，桩沿线路方向间距2.3m，梅花形布置，采用C45钢筋混凝土浇筑。每根钻孔桩沿桩长方向均布设3根外径57mm，壁厚3mm的声测管。

（2）排桩桩顶设冠梁，冠梁高度为1m，宽度4.5m，采用C45钢筋混凝土浇筑。

（3）桩间采用现浇C45钢筋混凝土挡土板，面板厚0.3m，按冠梁下0～3m为Ⅰ型、3～7m为Ⅱ型设置，挡土板采用HRB400直径25mm的钢筋与桩整体连接。桩间挡土板竖向间距1m预留直径为5cm的PVC管泄水孔，最低排泄水孔距地面0.2m，板内侧（靠山侧）设置0.3m厚袋装砂加卵石反滤层，板底设置0.3m厚、1m宽C45素混凝土隔水层。

（4）该工点为路基附属支挡工程，位于银西铁路正线右侧，距离右线线路中心8.66m。

2 工艺性试桩

2.1 试桩目的

（1）研究成孔工艺，总结施工经验，为带锚固钢筋的钻孔灌注桩提供施工参数。

（2）研究预埋锚固钢筋弯钩的制作工序及凿出方法。

（3）研究桩身垂直度对预埋锚固钢筋的影响。

2.2 试桩方案

第一次试桩采用桥梁钻孔灌注桩施工方案及工艺控制标准进行施工，若钻孔灌注桩施工后，不影响其后续工序的实施和质量控制，则沿用桥梁钻孔灌注桩的施工工艺标准。若出现后续施工困难或影响质量的情况，分析原因和提出解决方案，在第二次试桩中予以纠正，并验证结果。如若继续出现问题，进行第三次试桩，直至总结出可靠且科学合理的施工工艺标准。

2.3 试桩结果

2.3.1 第一次试桩

（1）存在问题

①6～7m范围预埋锚固钢筋有部分钢筋难以找出，凿入深度明显大于其它锚固钢筋，对桩身质量有影响。

②预埋锚固钢筋凿出后，后冷弯制作钢筋弯钩难度较大且容易在根部脆断。

（2）原因分析

①第一个问题分析结果：一是桩身垂直度控制不严，成孔后测得桩身垂直度为1.1%，使钻孔桩钢筋笼与孔壁之间形成扇形空间，导致灌注混凝土后挡土板预埋锚固筋难以找出而对钻孔桩凿入较深。

②第二个问题分析结果：钢筋在一端固定一端自由情况下冷加工弯钩时，应力集中于固定端造成脆断[1]。

2.3.2 第二次试桩

经对锚固钢筋弯钩进行预制作以及严格控制桩身垂直度，第二次试桩结果满足设计要求。

3 施工工艺

3.1 路堑开挖

3.1.1 截排水措施

施工前做好路堑截排水措施，天沟以永临结合原则修建，天沟应排水通畅，如果没有畅通的自然排水路径时，应设置集水井并带自动泵抽设备[2]。

3.1.2 变形、位移观测的注意事项

（1）该段路堑坡较陡，开挖前须于堑顶5m外埋设观测桩，并立即进行首次观测，每级必须及时设桩观测。

（2）钻孔桩施工完后，对钻孔桩桩顶水平位移进行观测。

（3）在桩前土方开挖和挡土板施工时，严密监察各级边坡变形情况。

3.1.3 土方开挖

该路堑边坡防护工程共分五级，应从上至下分级开挖。

3.2 双排钻孔桩施工技术要点

3.2.1 钻孔灌注桩施工顺序

采取分批跳孔打桩法，保证桩身混凝土完成浇筑24h内，其周围土体不被扰动。

3.2.2 钻孔桩施工技术及质量控制要点

（1）禁止在雨天进行钻孔作业。

（2）加强钢护筒施工质量。采用人工埋设并夯实护筒四周换填黏土的施工方法，加强复测。

（3）严格控制桩身垂直度偏差。设计有预埋锚固钢筋的钻孔灌注桩施工中，桩身垂直度应控制在0.5%以内。为了保证桩身垂直度，采取以下措施：

①首先选用三向垂直控制系统精良的旋挖钻机，辅助控制成孔垂直度。

②钻进时，要定位准、速度慢、提斗稳。

3.3 冠梁施工技术要点

冠梁施工采用现场绑扎钢筋，组合钢模板+单侧钢管斜撑立模。

（1）冠梁施工前应先把桩头凿至桩顶设计标高并清理干净。

（2）冠梁施工时应与二级边坡平台挡水墙、护脚浇筑为一体。

（3）冠梁每10m分段浇筑，施工缝宜与伸缩缝重合。

3.4 钢筋混凝土挡土板施工技术要点

严格按照逆作法施工，桩前土方做到分层、分段、跳槽开挖，挖土必须与支护施工进度相适配。

3.4.1 施工工艺流程

施工准备→测量放线→分段开挖第一层土方→切割桩体预埋锚固钢筋→调直预埋钢筋并制作弯钩→开挖桩间土→装填反滤层→绑扎挡土板钢筋→支立模板→报监理验收→浇筑混凝土→进入下一循环施工。

3.4.2 桩前土方开挖

（1）桩前土方每层开挖按照1m控制，超挖5cm作为调整安拆模板空间。

（2）为了保证桩身混凝土质量，严禁挖土机械碰撞桩身，桩间土不得超挖。

（3）桩前土分段开挖长度按照5跨挡土板板长控制，跳槽施工。

（4）加强边坡稳定和桩身水平位移的测量工作，及时反馈，动态调整开挖程序。

3.4.3 挡土板钢筋制作及安装

（1）挡土板预埋锚固钢筋和钻孔灌注桩钢筋笼同时在钢筋加工厂内制作完成，锚固钢筋采用HRB400，D=25mm的钢筋，间距20cm，垂直于线路方向分布于冠梁下0～7m的桩身内，与桩纵向主筋双面焊接，且必须保证其锚入挡土板的长度。

（2）预埋锚固钢筋在挡土板横向伸缩缝处采用“U字”带钩筋，中间段为“一字”带钩筋。

（3）预埋锚入挡土板的钢筋（直线段+弯钩）在浇筑桩身混凝土时，沿桩身竖直向上弯折90°，紧贴桩孔孔壁，施工挡土板时矫直钢筋并制作弯钩。原设计中锚固钢筋180°弯钩为后制作，但在试验桩施工中，易操作不当或在冷加工时应力集中造成钢筋根部脆断，所以建议在钢筋加工厂内完成锚固钢筋180°弯钩。

（4）用切割机和电锤凿出锚固钢筋，用人力+手动扳手矫直。

4 结束语

该路堑支挡工程经过精细化管理和严格执行设计施工工序，成功地实施了双排钻孔桩+现浇钢筋混凝土挡土板支挡结构，锚固钢筋弯钩提前制作的效益明显，且保证了桩身与挡土板的连接质量，施工方法安全可靠，经济效益、社会效益可观，可运用于同类工程中。