談寶蘭鐵路BLTJ-7標(biāo)段素土擠密樁施工工藝

徐保全

(中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000)

1 工程概況

新建寶雞至蘭州客運(yùn)專線鐵路工程 IDK848+398.23～I(xiàn)DK848+500路基位于甘肅省通渭縣小河村境內(nèi)，施工便道由310國(guó)道引入，周圍為小河村村莊。路基全長(zhǎng)101.77m，地處黃土高原，地質(zhì)屬牛谷河一級(jí)階地，該段路基施工范圍地勢(shì)起伏不大，地表相對(duì)高差3.5m。設(shè)計(jì)線路以填方形式通過，周圍交通較為便利，地勢(shì)較平坦。本段路基地質(zhì)屬第四系沖擊砂質(zhì)粘土及濕陷性黃土，地基處理是施工的關(guān)鍵，特別是板樁結(jié)構(gòu)施工尤為關(guān)鍵。目前我國(guó)鐵路客運(yùn)專線路基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、質(zhì)量要求嚴(yán)、施工難度大，開工前必須對(duì)所有參建人員進(jìn)行全面的技術(shù)培訓(xùn)，認(rèn)真研究每道工序的施工工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)方法和作業(yè)細(xì)則，嚴(yán)格按驗(yàn)標(biāo)、規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，加強(qiáng)過程監(jiān)控，確保每道工序的施工質(zhì)量。

2 施工方案

2.1 施工準(zhǔn)備

1)本段路基設(shè)計(jì)素土擠密樁為33866m。擠密樁呈正三角形布置，樁徑0.4m，樁間距1m。我們?cè)谑┕で斑M(jìn)行素土的擊實(shí)試驗(yàn)，來確定樁施工時(shí)的相關(guān)參數(shù)，素土的最佳干密度、最佳含水量、配合比等。高鐵驗(yàn)標(biāo)規(guī)定土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%，不得含有雜土、凍土或膨脹土以及磚瓦和石塊，使用時(shí)應(yīng)過10mm～15mm篩，地基土的含水率宜接近最優(yōu)含水率或塑限，土的含水率低于12%，宜對(duì)處理范圍內(nèi)的土層進(jìn)行增濕處理。

2)在施工前先把地表建筑物，地表腐殖土以及地表的草皮、樹根等清理掉，然后用挖機(jī)等機(jī)械設(shè)備平整場(chǎng)地。

3)由測(cè)量班定出樁位、施工場(chǎng)地范圍，做好樁中心標(biāo)志，并及時(shí)換手復(fù)核，施工前把樁逐一編號(hào)，并繪制樁位圖來檢查樁的數(shù)量和位置是否符合設(shè)計(jì)要求。

4)控制孔深時(shí)在樁管上做出標(biāo)志，并用測(cè)繩來控制孔深，確保孔深滿足設(shè)計(jì)要求。樁管外徑與設(shè)計(jì)樁徑一致為0.4m，樁尖部設(shè)有活動(dòng)錐形樁尖，便于施工進(jìn)尺。

5)我們施工前要把素土過篩，把土料中有機(jī)質(zhì)含量控制在小于5%的規(guī)范允許范圍內(nèi)，并保證填料中不含有凍土以及膨脹土。同時(shí)，在樁施工前，還要進(jìn)行成孔、素土夯填和素土擠密效果試驗(yàn)，來確定相關(guān)參數(shù)。對(duì)于含水率較大的孔位，要預(yù)防出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析來嚴(yán)格控制成孔質(zhì)量，并認(rèn)真做好施工原始記錄，控制每根樁總錘擊數(shù)和填料量。

2.2 樁機(jī)就位

我們首先把樁機(jī)平穩(wěn)就位，保證樁機(jī)無傾斜和移動(dòng)，用線墜和水平管來控制樁機(jī)的平穩(wěn)度，并檢查垂直度是否符合規(guī)范要求，同時(shí)，樁尖要對(duì)準(zhǔn)樁中心。樁施工順序是由內(nèi)到外，先中間后兩邊，并間隔跳打。

2.3 成孔工藝

我們采用振動(dòng)沉管工藝，首先要試樁(1個(gè)～2個(gè))，用柴油沉樁機(jī)把鋼管擊入土層內(nèi)，確保樁錘和樁管間墊好緩沖材料，徐徐放下，使樁管、樁尖在同一條直線上，借助樁錘的自重將管壓入土中。沉管時(shí)要控制垂直度，用垂球輔以卷尺測(cè)量計(jì)算得出垂直度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)垂直度偏差較大時(shí)，要拔管重打，如要出現(xiàn)樁錘回跳過高以及沉樁速度過慢現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)回填擠密，并拔出沉管，檢查樁尖。當(dāng)施工正常后，成孔時(shí)用機(jī)械本身的動(dòng)力將沉管從孔內(nèi)慢慢拔出。振動(dòng)沉管工藝是施工常用的成孔方法，此施工方案對(duì)孔深、孔徑、孔的垂直度易于控制。我們總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)是:施工時(shí)，沉管要輕擊慢沉，保證第一段樁管穩(wěn)定后再繼續(xù)沉管施工，對(duì)于軟弱土層或巖層變化地段要詳細(xì)記錄錘擊次數(shù)、錘擊時(shí)間以及出現(xiàn)的問題。樁達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不要把沉管在孔內(nèi)擱置很久，應(yīng)立即拔管。成孔后要檢查孔質(zhì)量，包括孔的垂直度、孔深、孔徑是否滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)標(biāo)要求。

2.4 人工填料和夯實(shí)

素土的土料要先過篩(篩子孔小于2cm)，素土一般宜選用粉質(zhì)粘土及砂土。待沉管成孔后要及時(shí)人工回填并夯實(shí)。施工順序應(yīng)該先兩邊后中間隔排隔行進(jìn)行，以免回填素土?xí)r因振動(dòng)擠壓造成相鄰孔縮孔或塌孔。填料前檢查孔深，孔徑是否滿足設(shè)計(jì)及高鐵驗(yàn)標(biāo)要求，檢查孔的垂直度要小于1.5%，樁孔中心點(diǎn)偏差不能大于樁距的5%。

向孔內(nèi)填料前，孔底必須夯實(shí)，夯擊次數(shù)一般不少于8次～10次。并應(yīng)抽樣檢查孔位、樁孔的直徑、深度和垂直度。

樁孔經(jīng)檢驗(yàn)合格后，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求，向孔內(nèi)分層填入篩好的素土。填入素土要專人進(jìn)行，要有順序，杜絕運(yùn)料車直接填入。填入素土?xí)r，每一鍬料(0.005m)夯擊2次，18min～25min內(nèi)完成一根樁體回填夯實(shí)，保證回填素土和夯實(shí)交替進(jìn)行，均勻夯擊。高程控制為樁設(shè)計(jì)高程以上20cm～30cm。在做水泥土墊層前，把高出的部分挖掉。

3 施工過程中的質(zhì)量控制

3.1 成孔擠密

確保樁機(jī)就位平穩(wěn)，樁機(jī)無移動(dòng)或傾斜，鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔中心緩緩向下錘擊，防止塌孔、縮孔現(xiàn)象的發(fā)生。成孔過程中，要保證樁錘輕擊慢沉并在沉管上設(shè)置長(zhǎng)度標(biāo)志，以便我們更好的控制沖擊成孔的深度。

3.2 素土回填

回填前先請(qǐng)監(jiān)理工程師檢查孔深、孔徑、孔的傾斜度并把孔內(nèi)雜物以及積水清除干凈，并在填料前先把孔底部夯實(shí)。填料時(shí)要由專人將試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格的素土填入，用鐵鍬緩緩送入孔內(nèi)。回填素土至比設(shè)計(jì)高程高出20cm～30cm，待路基基底施工改良土前把高出部分素土人工清除至設(shè)計(jì)高程。在施工過程中，由質(zhì)檢工程師檢測(cè)成孔及回填素土以及夯實(shí)的質(zhì)量并做好原始施工記錄。