張偉 鄭康瑜
摘 要:樁板結構是高速鐵路無砟軌道一種新的環(huán)保型路基結構型式,因具有強度高、剛度大、穩(wěn)定性和耐久性好、施工工藝簡單等特點,目前已被應用在國內外多條高速鐵路路基不良地基的處理上,并將會作為一種有效控制基礎變形尤其是工后沉降的地基處理方式被廣泛應用和推廣。通過分析新建鄭州至徐州鐵路客運專線永城北站樁板結構施工,研究總結了高速鐵路無砟軌道樁板結構施工質量的控制方法,希望能為今后類似的工程提供參考。
關鍵詞:高速鐵路;地基處理;樁板結構;質量控制
中圖分類號:U213.1 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)14-0062-02
1 工程概況
鄭徐鐵路客運專線永城北站路基工程長1 455.31 m,占線路全長的3%,工點類型主要有路基邊坡防護、邊坡支擋結構工程、路橋以及路涵過渡段工程、路基基底地基加固處理工程等。樁板結構加固具體布置為:DK279+941.25~DK968.23段正線過渡段路基在路肩標高下1.2 m處設C45鋼筋混凝土板梁,板梁厚1.0 m,橫向寬12.0 m,縱向13.48 m;板梁下設C45鋼筋混凝土鉆孔灌注樁加固,樁徑1.0 m,樁長36~42 m,矩形布置,橫向間距4.0 m,縱向間距4.5 m,具體如圖1所示。
DK281+436.88~DK463.86段正線過渡段路基基底采用C45鋼筋混凝土鉆孔樁加固,樁徑1.0 m,樁長32~38 m,正方形布置,樁間距4.5 m;樁頂設C45鋼筋混凝土板梁,厚為1.0 m,具體如圖2所示。
2.1 鉆孔樁施工
2.1.1 施工準備
過渡段路基基底樁板結構施工前,先用推土機清除地表30~60 cm的種植土、腐殖土,然后平整場地,并用壓路機碾壓密實至K30≥30 MPa/m。場地高出設計樁頂標高50 cm,對局部平整后低于場地標高的地段換填素土至場地標高,并用壓路機分層碾壓密實。作業(yè)場地作好排水設施,確保施工場地不積水。
過渡段填筑層內的樁板結構施工前,應填筑過渡段級配碎石至板梁底面設計標高,后填筑一層0.6 m素土,并用壓路機分層碾壓密實,以保證鉆孔灌注樁施工的樁頂標高高出設計樁頂標高50 cm。在鉆孔灌注樁施工全部完成且樁身混凝土達到設計強度要求后,將填筑的素土全部清除干凈。此處施工鉆孔灌注樁施工作業(yè)面狹小,施工前應做精心的組織,明確施工順序、樁機走行線路、材料堆放、泥漿池的設置位置和排放方式,制訂相關施工方案,確保施工過程中泥漿排放和鉆孔棄土不污染過渡段填筑層。
2.1.2 測量定位和復檢
測量人員根據(jù)基線控制點、高程點、樁位平面圖和現(xiàn)場基準水準點,使用全站儀測定樁位,并做明顯標記,樁位放線應確保準確無誤,定位精度為10 cm,經(jīng)過監(jiān)理復核后進入下道工序?;c應做專門保護,不得損壞。
2.1.3 埋設護筒
在每個樁位定出十字控制樁后,進行護筒埋設工作,如圖3所示,測量孔深的基準點為護筒頂標高,如圖4所示,根據(jù)頂標高計算孔深。護筒采用8 mm厚的鋼板制作,護筒內徑應大于設計樁徑200 mm,護筒頂部高出地面≥500 mm,周圍夯實,護筒中心與樁位中心的偏差≤100 mm。
2.1.4 鉆機就位
鉆機就位時,底座必須保持平穩(wěn),不發(fā)生傾斜移位。鉆頭中心采用定位器對準樁位,定位誤差≤100 mm。垂直度采用鉆機自身的垂直檢測裝置控制,并輔以人工量測傾斜量??仔辈捎米灾其摻钐交\進行測量,樁垂直度≤1%樁長。鉆進深度采用人工測量孔深,孔深以實測深度為準,并及時通知監(jiān)理人員進行驗證。
2.1.5 鉆孔泥漿護壁
鉆孔泥漿護壁時應該注意一下幾點:①在測定泥漿材料性能的基礎上,及時試配泥漿的最佳配合比。②認真做好泥漿測試工作。新制備的泥漿進行第一次測試,使用前進行一次測試,鉆孔過程中測試一次,鉆孔結束后在泥漿面下1 m和孔底以上0.5 m處各取泥漿樣品測試一次,回收泥漿后和泥漿處理后各測試一次。③施工期間護筒內的泥漿面應高出地下水位1.0 m以上。④在清孔時,應不斷置換泥漿,直至灌注水下混凝土。⑤澆筑混凝土前,孔底500 mm以內的泥漿比重、含砂率、粘度都應滿足參數(shù)要求。
2.1.6 鉆孔
在鉆孔過程中應該注意以下幾點:①鉆機對位應以四角樁控制,鉆頭對準十字線交點,經(jīng)測量監(jiān)理復測符合要求后,開始鉆進;②一定要保持泥漿面≥護筒頂40 cm;③經(jīng)常檢查鉆頭尺寸;④注意觀察巖性變化,做好施工記錄,如果發(fā)現(xiàn)地質情況與原鉆探資料不符,應立即通知相關部門及時處理。
2.1.7 清孔
清孔時應該注意:①孔深可用專用測繩測定,孔底沉渣為鉆深與孔深之差,當孔底沉渣厚度>20 cm時,需對孔底清理;②護壁泥漿可采用換漿法清孔,換出的泥漿比重應滿足要求。
清孔完畢后,應立即灌注水下混凝土。
2.1.8 鋼筋籠制作和安裝
鋼筋籠制作和安裝時應注意以下幾點:①鋼筋運至鋼筋場后,需按型號、類別分別架空堆放。使用前必須調直除銹,經(jīng)原材抽檢和焊接試驗合格后,方可使用。②鋼筋籠制作應滿足設計和規(guī)范要求(《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》)。③鋼筋骨架在鋼筋場進行組裝,位置準確且焊接牢固,成型骨架應架空堆放,經(jīng)質檢員和監(jiān)理工程師檢查合格后方可使用,并認真做好檢查記錄。成型的鋼筋籠在運輸中,宜采用鋼筋籠運輸車,輔以人工運輸。為了防止變形,保持主筋的保護層厚度,鋼筋籠外圈骨架上預先安設控制凈距的砼墊塊,墊塊沿樁長間距≤2 m,沿周長安設≥4處。
2.1.9 水下混凝土灌注
水下混凝土灌注時應該注意以下幾點:①鋼筋籠安裝完畢后,安裝導管并二次清孔,經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗合格后,方可在水下灌注混凝土。②使用的混凝土應具有良好的和易性,混凝土進入現(xiàn)場后,試驗員必須對每車混凝土進行塌落度測試,如圖5所示,不符合規(guī)范要求的混凝土堅決不予使用。③水下混凝土灌注采用直徑300 mm的導管,導管接頭采用雙螺紋方扣快速接頭,如圖6所示。導管使用前,應試拼裝、試壓,試水壓力為0.6~1.0 Mpa。破損的密封圈應及時更換。④使用的隔水塞應具有良好的隔水性能,保證順利排出。施工中向導管內放入球膽作為隔水塞。導管入孔后應緩慢轉動導管,檢查導管與鋼筋籠之間是否卡在一起。⑤為使隔水塞能順利排出,導管底部至孔底的距離宜為300~500 mm。開始澆筑混凝土時,要求快放,使導管有足夠的埋深,返出的泥漿沿著排漿溝流回泥漿池中。⑥應有足夠的混凝土儲備量,使導管第一次埋入混凝土面2 m以上。⑦導管埋入混凝土面深度宜為2~6 m,嚴禁導管提出混凝土面。應有專人測量導管埋深和管內外混凝土的高差,填寫混凝土的澆筑記錄。⑧控制最后一次澆筑量,澆筑混凝土頂標高要比設計樁頂標高高出40~50 cm,與混凝土接觸的浮漿層需要鑿除,為此混凝土高度需超灌40~50 cm。在板梁施工中,將多余的混凝土截除,保證鉆孔樁頂面露出新鮮的混凝土,確保樁頭質量。⑨澆筑過程中,為防止鋼筋籠上升,可使用流動性較大的混凝土進行澆筑。當混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時,應使導管底口處于鋼筋籠底口3 m以下和1 m以上的位置,并減慢澆筑混凝土速度,以減小混凝土從導管底口出來后向上的沖擊力。當孔內混凝土進入鋼筋骨架4~5 m時,適當提升導管,減小導管埋置長度,以增加骨架在導管口下的埋置深度,從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力。
2.1.10 開挖、截除樁頭
鉆孔灌注樁施工完成且樁身混凝土強度滿足設計要求后,采用人工配合機械開挖樁頭,樁周土應采用人工清除,避免機械將樁強行掰斷,影響樁身質量。截除樁頭應嚴格按照環(huán)切法施工工藝進行,確保截樁后樁頭質量符合要求。
2.1.11 樁基檢測
鉆孔灌注樁樁身質量檢測應嚴格按《鐵路工程樁基無損檢測規(guī)程》(TB 10218)和《鐵路工程結構混凝土強度檢測規(guī)程》(TB 10426)的規(guī)定進行檢驗。鉆孔灌注樁施工完成28 d后,應采用平板載荷試驗方法進行單樁承載力檢驗。
2.2 板梁施工
在板梁施工過程中應該注意以下幾點:①樁基檢測完成后,澆筑板梁混凝土墊層。控制墊層頂面位置時,要注意保證樁頭嵌入板梁10 cm以上。②鋼筋在加工場集中加工制作,鋼筋接長采用閃光對焊,現(xiàn)場綁扎成型。③綁扎板梁鋼筋前,應核實每根樁體埋入板梁的長度和樁頂主筋錨入板梁的長度。④鋼筋綁扎完成,經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后關模,模板采用定型模板或組合鋼模,模板之間連接牢固,外側腳手架支撐穩(wěn)固。⑤模板安裝牢固后,按要求設置沉降縫。⑥澆筑板梁混凝土時,應及時供應混凝土,避免混凝土澆筑面出現(xiàn)施工縫?;炷劣砂韬驼炯泄?,混凝土罐車運至施工現(xiàn)場,泵車泵送入模,插入式搗固器振搗密實,水平尺配合刮尺收面,人工抹面平整,進行拉毛處理。⑦混凝土初凝后,及時覆蓋土工布,進行灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間應滿足規(guī)范要求。⑧混凝土終凝前,嚴禁作業(yè)人員踩踏和機具行走。
3 結束語
高速鐵路樁板結構是控制路基變形,尤其是工后沉降的重要結構形式,屬于隱蔽工程,如果施工質量出現(xiàn)問題,一旦被路堤等構筑物所覆蓋,便構成了隱患,且不易檢查和補救。因此,緊抓施工環(huán)節(jié),嚴格進行施工管理是非常重要的,只有在施工過程中嚴格控制,才能確保工程質量。
參考文獻
[1]李???,馬坤全,張欣欣.高速鐵路無砟軌道樁板結構路基動力特性研究[J].石家莊鐵道大學學報(自然科學版),2011(03).
[2]王峰.高速鋏路樁板結構應用現(xiàn)狀及研究方向[J].鐵道標準設計,2011(06).
作者簡介:張偉(1971—),男,工程師,1998年畢業(yè)于北京交通大學勞動工資管理專業(yè)。鄭康瑜(1987—),男,助理工程師,2011年畢業(yè)于南昌工程學院土木工程專業(yè)。
〔編輯:李玨〕
Abstract: Pile board structure is a non-ballasted track on high-speed railway environment-friendly new roadbed structure type, because of its high strength, stiffness, stability and durability, simple construction techniques and many other features, it has been in the domestic and foreign ground handling of multiple high-speed railway to get certain applications, these high-speed railway embankment bad problem exists, and while it will be widely used as a basis for the effective control of the deformation, especially the settlement after the foundation approach. In this paper, the new Zhengzhou to Xuzhou Railway Passenger Dedicated Line - pile plate structure permanent station construction north of practice, this paper summarizes the high-speed railway construction quality non-ballasted track pile-plank embankment control methods, in order to provide a reference for future similar projects experience.
Key words: high-speed rail; pile foundation; pile board structure; quality control
2.1.10 開挖、截除樁頭
鉆孔灌注樁施工完成且樁身混凝土強度滿足設計要求后,采用人工配合機械開挖樁頭,樁周土應采用人工清除,避免機械將樁強行掰斷,影響樁身質量。截除樁頭應嚴格按照環(huán)切法施工工藝進行,確保截樁后樁頭質量符合要求。
2.1.11 樁基檢測
鉆孔灌注樁樁身質量檢測應嚴格按《鐵路工程樁基無損檢測規(guī)程》(TB 10218)和《鐵路工程結構混凝土強度檢測規(guī)程》(TB 10426)的規(guī)定進行檢驗。鉆孔灌注樁施工完成28 d后,應采用平板載荷試驗方法進行單樁承載力檢驗。
2.2 板梁施工
在板梁施工過程中應該注意以下幾點:①樁基檢測完成后,澆筑板梁混凝土墊層??刂茐|層頂面位置時,要注意保證樁頭嵌入板梁10 cm以上。②鋼筋在加工場集中加工制作,鋼筋接長采用閃光對焊,現(xiàn)場綁扎成型。③綁扎板梁鋼筋前,應核實每根樁體埋入板梁的長度和樁頂主筋錨入板梁的長度。④鋼筋綁扎完成,經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后關模,模板采用定型模板或組合鋼模,模板之間連接牢固,外側腳手架支撐穩(wěn)固。⑤模板安裝牢固后,按要求設置沉降縫。⑥澆筑板梁混凝土時,應及時供應混凝土,避免混凝土澆筑面出現(xiàn)施工縫?;炷劣砂韬驼炯泄?,混凝土罐車運至施工現(xiàn)場,泵車泵送入模,插入式搗固器振搗密實,水平尺配合刮尺收面,人工抹面平整,進行拉毛處理。⑦混凝土初凝后,及時覆蓋土工布,進行灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間應滿足規(guī)范要求。⑧混凝土終凝前,嚴禁作業(yè)人員踩踏和機具行走。
3 結束語
高速鐵路樁板結構是控制路基變形,尤其是工后沉降的重要結構形式,屬于隱蔽工程,如果施工質量出現(xiàn)問題,一旦被路堤等構筑物所覆蓋,便構成了隱患,且不易檢查和補救。因此,緊抓施工環(huán)節(jié),嚴格進行施工管理是非常重要的,只有在施工過程中嚴格控制,才能確保工程質量。
參考文獻
[1]李???,馬坤全,張欣欣.高速鐵路無砟軌道樁板結構路基動力特性研究[J].石家莊鐵道大學學報(自然科學版),2011(03).
[2]王峰.高速鋏路樁板結構應用現(xiàn)狀及研究方向[J].鐵道標準設計,2011(06).
作者簡介:張偉(1971—),男,工程師,1998年畢業(yè)于北京交通大學勞動工資管理專業(yè)。鄭康瑜(1987—),男,助理工程師,2011年畢業(yè)于南昌工程學院土木工程專業(yè)。
〔編輯:李玨〕
Abstract: Pile board structure is a non-ballasted track on high-speed railway environment-friendly new roadbed structure type, because of its high strength, stiffness, stability and durability, simple construction techniques and many other features, it has been in the domestic and foreign ground handling of multiple high-speed railway to get certain applications, these high-speed railway embankment bad problem exists, and while it will be widely used as a basis for the effective control of the deformation, especially the settlement after the foundation approach. In this paper, the new Zhengzhou to Xuzhou Railway Passenger Dedicated Line - pile plate structure permanent station construction north of practice, this paper summarizes the high-speed railway construction quality non-ballasted track pile-plank embankment control methods, in order to provide a reference for future similar projects experience.
Key words: high-speed rail; pile foundation; pile board structure; quality control
2.1.10 開挖、截除樁頭
鉆孔灌注樁施工完成且樁身混凝土強度滿足設計要求后,采用人工配合機械開挖樁頭,樁周土應采用人工清除,避免機械將樁強行掰斷,影響樁身質量。截除樁頭應嚴格按照環(huán)切法施工工藝進行,確保截樁后樁頭質量符合要求。
2.1.11 樁基檢測
鉆孔灌注樁樁身質量檢測應嚴格按《鐵路工程樁基無損檢測規(guī)程》(TB 10218)和《鐵路工程結構混凝土強度檢測規(guī)程》(TB 10426)的規(guī)定進行檢驗。鉆孔灌注樁施工完成28 d后,應采用平板載荷試驗方法進行單樁承載力檢驗。
2.2 板梁施工
在板梁施工過程中應該注意以下幾點:①樁基檢測完成后,澆筑板梁混凝土墊層??刂茐|層頂面位置時,要注意保證樁頭嵌入板梁10 cm以上。②鋼筋在加工場集中加工制作,鋼筋接長采用閃光對焊,現(xiàn)場綁扎成型。③綁扎板梁鋼筋前,應核實每根樁體埋入板梁的長度和樁頂主筋錨入板梁的長度。④鋼筋綁扎完成,經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后關模,模板采用定型模板或組合鋼模,模板之間連接牢固,外側腳手架支撐穩(wěn)固。⑤模板安裝牢固后,按要求設置沉降縫。⑥澆筑板梁混凝土時,應及時供應混凝土,避免混凝土澆筑面出現(xiàn)施工縫?;炷劣砂韬驼炯泄炷凉捃囘\至施工現(xiàn)場,泵車泵送入模,插入式搗固器振搗密實,水平尺配合刮尺收面,人工抹面平整,進行拉毛處理。⑦混凝土初凝后,及時覆蓋土工布,進行灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間應滿足規(guī)范要求。⑧混凝土終凝前,嚴禁作業(yè)人員踩踏和機具行走。
3 結束語
高速鐵路樁板結構是控制路基變形,尤其是工后沉降的重要結構形式,屬于隱蔽工程,如果施工質量出現(xiàn)問題,一旦被路堤等構筑物所覆蓋,便構成了隱患,且不易檢查和補救。因此,緊抓施工環(huán)節(jié),嚴格進行施工管理是非常重要的,只有在施工過程中嚴格控制,才能確保工程質量。
參考文獻
[1]李??。R坤全,張欣欣.高速鐵路無砟軌道樁板結構路基動力特性研究[J].石家莊鐵道大學學報(自然科學版),2011(03).
[2]王峰.高速鋏路樁板結構應用現(xiàn)狀及研究方向[J].鐵道標準設計,2011(06).
作者簡介:張偉(1971—),男,工程師,1998年畢業(yè)于北京交通大學勞動工資管理專業(yè)。鄭康瑜(1987—),男,助理工程師,2011年畢業(yè)于南昌工程學院土木工程專業(yè)。
〔編輯:李玨〕
Abstract: Pile board structure is a non-ballasted track on high-speed railway environment-friendly new roadbed structure type, because of its high strength, stiffness, stability and durability, simple construction techniques and many other features, it has been in the domestic and foreign ground handling of multiple high-speed railway to get certain applications, these high-speed railway embankment bad problem exists, and while it will be widely used as a basis for the effective control of the deformation, especially the settlement after the foundation approach. In this paper, the new Zhengzhou to Xuzhou Railway Passenger Dedicated Line - pile plate structure permanent station construction north of practice, this paper summarizes the high-speed railway construction quality non-ballasted track pile-plank embankment control methods, in order to provide a reference for future similar projects experience.
Key words: high-speed rail; pile foundation; pile board structure; quality control