張 偉 林尚月 劉瑞琪 趙鵬飛 李多倫

(中鐵十四局集團(tuán)隧道工程有限公司，山東濟(jì)南 250014)

高含水量超軟土復(fù)合地基施工技術(shù)研究

張 偉 林尚月 劉瑞琪 趙鵬飛 李多倫

(中鐵十四局集團(tuán)隧道工程有限公司，山東濟(jì)南 250014)

針對溫州市域鐵路S1線一期工程軟土地質(zhì)高含水量的特征，提出了柔性樁復(fù)合地基與樁筏同斷面組合加固的路基施工技術(shù)，并闡述了具體的施工操作要點(diǎn)與質(zhì)量控制措施，有效提高了該工程路基的穩(wěn)定性。

鐵路，軟土，路基，柔性樁，樁筏

近年來隨著我國鐵路事業(yè)的高速發(fā)展，無砟軌道路基的研究不斷創(chuàng)新發(fā)展，魏永幸等［1，2］提出了樁—網(wǎng)結(jié)構(gòu)路基、樁—板結(jié)構(gòu)路基適用條件及設(shè)計(jì)方法;聶志紅、董亮、邱延峻、詹永祥等［3-6］從理論研究、數(shù)值模擬、現(xiàn)場試驗(yàn)三方面對軌道路基動力響應(yīng)進(jìn)行了研究，研究了不同基床表層結(jié)構(gòu)在不同列車速度下動力響應(yīng)規(guī)律，成功縮小計(jì)算模型、縮短計(jì)算時間和提高計(jì)算精度，使得高速鐵路路基動力響應(yīng)的實(shí)現(xiàn)變得簡單、方便。魏永幸等提出并解釋了路基面支承剛度概念，并對其工程意義及設(shè)計(jì)檢測方法進(jìn)行探討;趙勇、陳新建等［7，8］采用樁+板結(jié)構(gòu)和CFG樁復(fù)合地基聯(lián)合堆載預(yù)壓措施加固深厚松軟土地基，施工期沉降約占最終總沉降的72%～85%，有效地控制了路基工后沉降;許國平［9］對具體的填料，應(yīng)通過相應(yīng)的擊實(shí)試驗(yàn)確定與密實(shí)度控制指標(biāo)對應(yīng)的孔隙率值;采用Ev2/Ev1比值可用于間接驗(yàn)證填料達(dá)到的密實(shí)度;K30和Ev1之間存在良好的相關(guān)關(guān)系;胡一峰等［10］以德國某無砟軌道高速鐵路路基檢測標(biāo)段實(shí)測結(jié)果為例，介紹動力連續(xù)同步檢測技術(shù)的工程實(shí)際應(yīng)用。

本文提供了一種柔性樁復(fù)合地基與樁筏同斷面組合加固的路基施工技術(shù)，解決了無砟軌道路基在施工中存在的各種問題。

1 工程背景與施工難點(diǎn)

溫州市域鐵路S1線一期工程土建施工SG11A標(biāo)段起于奧體中心站(不含)，終于永強(qiáng)站(不含)，起止里程為DK34+448.0～DK36+083.11，路線全長1 635.11 m，位于溫州市龍灣區(qū)內(nèi)圍墾路段下，自起點(diǎn)開始相繼下穿高新大道、建中街路、普門南街、遐福河、前房河、太師路、羅東南街、北洋大河等。場地周邊為城鎮(zhèn)區(qū)域，以住宅、廠房為主，河網(wǎng)發(fā)育。

傳統(tǒng)的軟土高含水量路基的施工，主要是采用鉆孔灌注樁加固地基的方式，但是由于涉及到超軟土，含水量飽和情況嚴(yán)重，在施工中經(jīng)常會遇到各種困難，如塌孔、地基沉降、樁位偏移等，導(dǎo)致施工進(jìn)度緩慢，施工長期處于停滯狀態(tài)狀態(tài)，施工工效低下。

2 關(guān)鍵施工技術(shù)研究

2.1 工藝原理

本技術(shù)路基體系由鉆孔灌注樁、筏板、粉噴樁、水泥土板、預(yù)制腳墻、水泥級配碎石、客土撒播護(hù)坡等組成;水泥土板與筏板通過連接臺階連接;鉆孔灌注樁主筋套PVC隔離管、頂部預(yù)埋環(huán)形PVC管，管中注入靜態(tài)破碎劑;筏板中預(yù)埋鋼測桿固定件，并留有動態(tài)后注漿孔。

鉆孔灌注樁施工前先進(jìn)行粉噴樁施工，稍微提高路基的承載力后，在粉噴樁區(qū)域進(jìn)行鉆孔灌注樁的施工;鉆孔灌注樁鋼筋籠外面設(shè)置一層密目網(wǎng)，超灌部分主筋用PVC套管隔離，并預(yù)埋了環(huán)形PVC管，管中灌入靜態(tài)破碎劑后可實(shí)現(xiàn)生態(tài)截樁;鉆孔灌注樁頂部澆筑筏板，筏板中預(yù)埋鋼測桿以及PVC護(hù)管，同時預(yù)留后注漿孔，并用塞子封閉;兩側(cè)邊坡采用粉噴樁進(jìn)行路基的加固，頂部設(shè)有水泥土板，與筏板通過連接臺階相連;預(yù)制腳墻通過拉結(jié)筋與水泥土板連接;筏板上方為不同級配水泥級配碎石(分三層)，兩側(cè)是客土撒播護(hù)坡，外砌筑一層空心磚。具體如圖1，圖2所示。

圖1 高含水量超軟土柔性樁復(fù)合地基與樁筏同斷面組合無砟軌道路基施工工法構(gòu)造圖

圖2 鉆孔灌注樁示意圖

2.2 施工工藝及操作要點(diǎn)

1)施工工藝(見圖3)。

圖3 施工工藝流程圖

2)操作要點(diǎn)。

a.測量放樣。根據(jù)施工方案的要求，對施工區(qū)域內(nèi)的障礙物進(jìn)行清理。復(fù)測完成并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，依據(jù)復(fù)測合格的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工放樣。

b.土方開挖。開挖時應(yīng)嚴(yán)格按照基坑上下口的白灰線開挖，并嚴(yán)格控制開挖邊線。應(yīng)密切注意土質(zhì)情況，接近標(biāo)高時應(yīng)由測量人員隨時觀測標(biāo)高，嚴(yán)防超挖。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際的施工要求修筑便道，并按照設(shè)計(jì)要求優(yōu)先進(jìn)行排水溝的排水設(shè)施施工。

c.粉噴樁施工。鉆孔灌注樁施工區(qū)域先用低摻灰量粉噴樁進(jìn)行地基的預(yù)加固，粉噴樁頂部預(yù)埋鋼護(hù)筒固定件。

d.鉆孔灌注樁施工。安裝鋼護(hù)筒，并通過鋼護(hù)筒固定件固定位置，隨后鉆孔，清孔完畢后進(jìn)行鋼筋、混凝土的施工。

e.筏板施工。澆筑一層墊層，綁扎筏板鋼筋與鉆孔灌注樁頂部外伸鋼筋連接，預(yù)埋好鋼測桿固定件、PVC護(hù)管，并留設(shè)動態(tài)后注漿孔。

f.水泥土板施工。水泥土板與筏板通過連接臺階過渡連接，立模板，其頂部設(shè)置預(yù)埋拉結(jié)筋，與模板綁扎在一起，隨后進(jìn)行混凝土的澆筑，達(dá)到強(qiáng)度后拆模。

g.預(yù)制腳墻安裝。安裝兩側(cè)預(yù)制腳墻，腳墻拉結(jié)筋與水泥土板中預(yù)埋拉結(jié)端連接。

h.路基填筑。路基填筑分三層不同級配的水泥級配碎石，并壓實(shí)，兩側(cè)為客土撒播護(hù)坡，并外砌一層混凝土空心磚。

i.位移邊樁施工。路基兩側(cè)打設(shè)位移邊樁、路面兩側(cè)打設(shè)監(jiān)測樁，施工中動態(tài)監(jiān)測位移沉降。

2.3 質(zhì)量控制措施及手段

1)材料進(jìn)場前，需由監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格方可入場，不合格材料要清退出場。

2)現(xiàn)場安排指揮人員值班，時刻檢查施工情況，及時應(yīng)對施工中出現(xiàn)的問題，以保證施工質(zhì)量。

3)嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)方案施工，按圖施工。

4)利用檢測儀器，實(shí)時監(jiān)控混凝土內(nèi)部溫度變化情況，做好測溫記錄，并編寫好應(yīng)急措施，應(yīng)對施工中的突發(fā)情況。

5)基礎(chǔ)底板的澆筑必須是一次性澆筑，施工時要盡量減少間歇時間，避免有冷縫的情況出現(xiàn)?；炷翍?yīng)按照從一端向另一端的順序，根據(jù)踏步式的方法進(jìn)行從下到上的分層澆筑。

3 結(jié)語

本技術(shù)應(yīng)用于溫州市域鐵路S1線一期工程土建施工SG11A標(biāo)段起于奧體中心站等工程，取得了良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。地基加固主受力區(qū)主要采用鉆孔灌注樁形式，上設(shè)鋼筋混凝土筏板;兩側(cè)采用水泥土樁復(fù)合地基，坡腳設(shè)置漿砌片石墻角。鉆孔灌注樁超灌部分鋼筋籠主筋采用PVC管隔離，結(jié)合靜態(tài)破碎劑采用生態(tài)型環(huán)保方式截樁;在水泥攪拌樁頂部設(shè)置淺層固化水泥土板，同時漿砌片石腳墻設(shè)置于淺層固化水泥土板上，有效提高了其穩(wěn)定性。本技術(shù)涉及的柔性樁復(fù)合地基與樁筏同斷面組合路基施工結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工方便，具有廣闊的應(yīng)用前景。

［1］魏永幸，蔣關(guān)魯.無碴軌道路基關(guān)鍵技術(shù)探討——以遂渝線無碴軌道綜合試驗(yàn)段為例［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2006(5):39-44.

［2］魏永幸，邱延峻.高速鐵路無砟軌道路基面支承剛度研究［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2010，27(7):15-19.

［3］聶志紅.高速鐵路軌道路基豎向動力響應(yīng)研究［D］.長沙:中南大學(xué)，2005.

［4］董 亮，趙成剛，蔡德鉤，等.高速鐵路無砟軌道路基動力特性數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究［J］.土木工程學(xué)報(bào)，2008，41(10): 81-86.

［5］邱延峻，張曉靖，魏永幸.列車速度對無碴軌道路基動力特性的影響［J］.交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2007，7(2):1-5.

［6］詹永祥，蔣關(guān)魯.無碴軌道路基基床動力特性的研究［J］.巖土力學(xué)，2010，31(2):392-396.

［7］趙 勇，陳 占，徐紅星.高速鐵路無砟軌道路基沉降監(jiān)測和研究［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2012(6):45-49.

［8］陳新建.樁板結(jié)構(gòu)在京津城際軌道路基工程中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2007，33(3):294-296.

［9］許國平，周全能，胡一峰.高速鐵路無砟軌道路基質(zhì)量控制指標(biāo)研究［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2007(11):14-19.

［10］胡一峰，李怒放.動力連續(xù)同步檢測技術(shù)(CCC)在無砟軌道路基填筑質(zhì)量控制、驗(yàn)收中的應(yīng)用［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2009(4):1-8.

Study on construction technologies of super-soft-soil composite foundation with high water content

Zhang WeiLin Shangyue Liu RuiqiZhao PengfeiLi Duolun
(China Railway 14th Bureau Group Tunnel Engineering Co.，Ltd，Jinan 250014，China)

In light of soft-soil geology and high water content features of Wenzhou city-oriented railway S1 engineering at phaseⅠ，the paper puts forward subgrade construction technologies by combining flexible pile composite foundation with piled raft section，and illustrates its specific construction operation points and quality control measures，which has efficiently improved the engineering subgrade stability.

railway，soft soil，subgrade，flexible pile，piled raft

TU445

:A

1009-6825(2016)36-0065-02

2016-10-17

張 偉(1982-)，男，高級工程師