鄒青
(中鐵二十四局集團(tuán)福建鐵路建設(shè)有限公司,福州 350000)
新建滬渝蓉高鐵WYZQ-6標(biāo)段起訖里程為DK216+180.85~DK269+780,橋梁27座;單洞雙線隧道6座;路基24段,總長7.65 km,其中,區(qū)間路基長5.67 km,站場路基長1.98 km。當(dāng)陽西站中心里程為DK256+580,當(dāng)陽西站雙線正線起止里程DK255+898.89~DK257+882.090,前后分別接高橋河特大橋及沮河特大橋;當(dāng)陽西站到發(fā)場包括到發(fā)線2條;當(dāng)陽西站綜合維修工區(qū)包含安全線1條、工區(qū)走行線1條。當(dāng)陽西站位于水平地段且位于直線上,正線線間距5.0 m,站線線間距6.5 m,工區(qū)站線線間距5.0 m。當(dāng)陽西站路基包含正線路基、站線路基、維修工區(qū)路基。主要工程項(xiàng)目包含地基處理、地基加固、路基排水、土石方、過渡段、護(hù)肩、路基邊坡防護(hù)以及綜合接地,接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)等與站后有關(guān)接口工程。本文主要討論地基處理中CFG樁施工內(nèi)容。
本工程CFG樁采用長螺旋鉆成孔,施工流程為:原地面處理→測量放樣→鉆機(jī)就位→鉆桿垂直度檢查與調(diào)整→鉆孔至設(shè)計(jì)深度,記錄施工設(shè)備貫入地層的反應(yīng),核查地質(zhì)資料→泵送混合料,鉆桿內(nèi)充滿混合料后開始拔管→均勻拔管并泵壓混合料直至樁頂,拔管速度符合工藝試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),投料量不得少于設(shè)計(jì)灌注量→清土→鉆機(jī)移至下一樁位→樁間土開挖→樁頭處理→成樁質(zhì)量檢測。
CFG樁施工前對原地面進(jìn)行清表、碾壓至設(shè)計(jì)樁頂高程,處理質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求,施工前徹底清除路基范圍內(nèi)原地面表層樹根、草皮,挖除根系,并做好地下水出露的處理及臨時排水[1]。
測量放樣人員根據(jù)圖紙計(jì)算出來的CFG樁坐標(biāo)放樣出施工區(qū)域范圍,并采用白石灰做好標(biāo)線,樁位定位現(xiàn)場插短木棍,短木棍插入土深度不少于20 cm,并用白石灰做標(biāo)記。
3.3.1 鉆機(jī)就位
鉆機(jī)就位后,校正對中,使鉆桿對準(zhǔn)樁中心位置,觀察測量塔機(jī)塔身前方、左側(cè)的垂直指針,檢查鉆桿的垂直度,保證鉆桿垂直度偏差不超過1%。用鋼卷尺檢查螺旋鉆頭直徑,直徑不小于0.5 m?,F(xiàn)場的工程技術(shù)人員在每一根樁施工前都要進(jìn)行核對樁位中心及鉆桿垂直度的檢查,符合要求后開始鉆進(jìn),做好樁位偏差和垂直度記錄[2-3]。長螺旋鉆孔法CFG樁成樁工藝示意圖如圖1所示。
圖1 長螺旋鉆孔法CFG樁成樁工藝示意圖
3.3.2 鉆進(jìn)成孔
鉆孔開始時,關(guān)閉鉆頭閥門,向下移動鉆桿至鉆頭觸地時啟動馬達(dá)鉆進(jìn)。先慢后快,以降低鉆桿晃動幅度,同時查看垂直標(biāo)桿,檢查鉆孔的偏差并及時糾正。在成孔過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時,應(yīng)放慢進(jìn)尺,防止樁孔偏斜、位移和鉆具損壞。
施工樁長按照設(shè)計(jì)圖紙橫斷面上的樁長作為指導(dǎo)控制數(shù)據(jù),根據(jù)試樁成果總結(jié)報(bào)告,進(jìn)入持力層(進(jìn)入粗圓礫土層)電流由100 A±20 A瞬間增加至150~190 A時,作為最終控制樁深,以此成孔樁來驗(yàn)證設(shè)計(jì)單樁承載力。具體方法如下:對照設(shè)計(jì)地質(zhì)勘查報(bào)告核實(shí)地質(zhì)情況,根據(jù)打樁系統(tǒng)確認(rèn)樁長滿足設(shè)計(jì)要求,同時主機(jī)電流由100 A±20 A瞬間增加至150~190 A時,此時可終孔;在長螺桿鉆桿上,每20 cm標(biāo)注紅油漆作為長線刻度標(biāo)識,每米標(biāo)注數(shù)字刻度標(biāo)識,以此來查看及記錄鉆機(jī)實(shí)際進(jìn)尺深度。
3.4.1 混凝土攪拌及運(yùn)輸
混凝土由拌和站集中拌和供應(yīng),原材料均應(yīng)符合要求。混凝土所用材料技術(shù)指標(biāo):碎石最大公稱粒徑31.5 mm、中粗砂、水泥采用普通硅酸鹽42.5水泥、粉煤灰采用二級粉煤灰、水采用檢驗(yàn)合格的井水、外加劑采用檢驗(yàn)合格產(chǎn)品[4]。根據(jù)配合比生產(chǎn)混凝土,每盤料攪拌時間控制在2 min,混凝土坍落度控制在160~200 mm。運(yùn)輸采用混凝土罐車。
3.4.2 拔管灌注混凝土
當(dāng)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時,觀測主機(jī)電流變化情況,根據(jù)試樁成果總結(jié)報(bào)告,主機(jī)電流由100 A±20 A瞬間增加至150~190 A時方可停止鉆進(jìn),開始泵送混凝土,提鉆桿前,檢查鉆桿芯管內(nèi)是否充滿混凝土,禁止先提鉆桿后泵料,拔管過程必須連續(xù),混凝土的泵送量與拔管速度相匹配,始終保持混凝土高于鉆頭面約1 m。控制好拔管速度確保泵送混凝土對鉆頭形成有效擠壓(確?;炷凉嘧⒌倪B續(xù)性),拔管速度控制在2~2.5 m/min,整個拔管過程要勻速進(jìn)行,如遇淤泥或淤泥質(zhì)土,拔管速度適當(dāng)放慢,通過兩側(cè)高程控制邊線控制現(xiàn)澆樁樁頂高程,樁身混凝土應(yīng)灌至樁頂高程以上30 cm,確保樁身混凝土質(zhì)量。在灌注混凝土?xí)r,混凝土的灌入量通過理論計(jì)算值(0.196 m3/延米)和實(shí)際混凝土的投料量進(jìn)行對比,控制好混凝土的投料量,確保每根樁的投料量不小于設(shè)計(jì)灌注量。施工過程中專人記錄好每根樁的灌注時間、終孔電流、拔管速度、混凝土坍落度和混凝土實(shí)際灌注量。
1)檢查每輛混凝土運(yùn)輸車中的混凝土方量,數(shù)量不足時不得灌注混凝土。安排專用車輛供應(yīng)混凝土,確保施工連續(xù),避免停工待料。
2)啟動地泵輸送混凝土,將管道內(nèi)的混凝土填充滿再啟動拔管。
3)拔管過程中禁止旋轉(zhuǎn)鉆頭,防止鉆頭和孔壁的泥土掉入樁中造成斷樁。
4)鉆至孔底后,停止鉆進(jìn),空鉆10~30 s后停鉆,提鉆時先將鉆桿提升約50 cm,開始輸送混凝土,混凝土填充滿管道后再勻速提鉆灌注;通過管道頂端的排氣孔檢查管道內(nèi)混凝土是否填滿。
5)根據(jù)試樁總結(jié)確定的提鉆速度施工,完成后及時進(jìn)行樁身檢測,確認(rèn)成樁質(zhì)量。
6)為保證樁頭質(zhì)量,在提鉆至樁頂后停止提鉆,繼續(xù)泵送混凝土10~30 s。
7)在提鉆灌注過程中,提鉆、放料和混凝土泵的配合要專人指揮,用必要的通信工具聯(lián)系,以保證配合一致。
社,2018.
[2]苗青山.鐵路路基工程中的CFG樁軟基加固施工技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2022(4):117-119+132.
[3]中鐵四局集團(tuán)有限公司.高速鐵路路基工程施工技術(shù):Q/CR9602—
1)不得擾動未終凝的樁體混凝土。
2)CFG樁施工隆起的棄土需待樁施工完7 d后開挖,采用小型挖掘機(jī)配合人工開挖,嚴(yán)格控制開挖范圍,鏟斗與樁邊之間保持安全距離,同時避免對樁間土造成擾動和對設(shè)計(jì)樁頂高程以下的樁體造成損害。
3)CFG樁施工逐樁退打,嚴(yán)格控制施打順序和機(jī)械走行,避免擠壓已完成的樁體。
相關(guān)質(zhì)量通病以及具體防治措施見表1。
表1 質(zhì)量通病及防治措施表
CFG樁的施工質(zhì)量關(guān)系到鐵路路基的穩(wěn)定,采取有效的質(zhì)量控制措施極為必要。因此,在施工過程中,要針對工程的實(shí)際地質(zhì)情況,總結(jié)施工參數(shù),嚴(yán)格控制各項(xiàng)工序,從而有效地保障施工質(zhì)量。