淺談西成客專陜西段地基處理施工

李英華

摘 要：本文結(jié)合西成客專陜西段XCZQ-7標(biāo)段DgK242+313.87～DgK245+500段路基工程施工實踐，就我國西南地區(qū)客運專線鐵路路基處理的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進(jìn)行了簡要簡述。

關(guān)鍵詞：西南地區(qū)；客運專線；地基處理；技術(shù)控制

中鐵十九局集團第六工程有限公司施工的新建西安至成都鐵路西安至江油段（陜西境內(nèi)）站前工程XCZQ-7標(biāo)段DgK242+313.87～DgK245+500段路基工程，全長3012.939m。DgK242+313.87～DgK245+500段路基，基床表層厚0.4m，填筑級配碎石摻5%水泥；CFG樁樁頂褥墊層（0.6m厚）為碎石墊層，基床底層2.3m范圍內(nèi)填筑A或B組填料；基床底層以下路基填筑A、B或C組填料。現(xiàn)就地基處理所采用的3種方法進(jìn)行介紹。

1.CFG樁施工

1.1施工工藝

CFG樁采用長螺旋鉆、管內(nèi)泵壓混合料灌注混凝土施工。

CFG樁施工工藝流程：原地面處理→測量放線→鉆機就位→鉆進(jìn)至設(shè)計深度→停鉆→泵送混凝土→均勻拔管至樁頂→鉆機移位。

1.2施工方法

⑴測量放樣

用全站儀先放樣出控制樁位，根據(jù)控制樁位及樁位布置圖采用鋼尺確定出每根CFG的樁位，并用直徑不小于25mm的鋼釬打入地下不小于20cm，用竹簽標(biāo)示。然后復(fù)核CFG樁的軸線定位點等。

⑵鉆機就位。操作鉆機就位并對準(zhǔn)樁位，然后調(diào)整鉆桿垂直度，垂直度偏差不大于1%。

⑶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及地面時，啟動電機，將鉆桿旋轉(zhuǎn)下沉至設(shè)計標(biāo)高，關(guān)閉電機，清理鉆孔周圍土。鉆進(jìn)時應(yīng)先慢后快，避免鉆桿搖晃，及時檢查并糾正鉆桿偏位的差值。

⑷混合料攪拌。按設(shè)計配比配制混合料，混合料坍落度宜為160mm～200mm，攪拌時間不得少于1min。

⑸灌注及拔管。CFG樁成孔到設(shè)計標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴(yán)禁先拔管后泵料。拔管速率應(yīng)按試樁確定參數(shù)進(jìn)行控制，成樁的提拔速度宜控制在2m/min～3m/min，成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免供料出現(xiàn)問題導(dǎo)致停機待料。施工樁頂標(biāo)高宜高于設(shè)計標(biāo)高50cm。

⑹移機。移機前對下一根樁的樁位進(jìn)行清理辨識，確保樁位的準(zhǔn)確性。

⑺樁基檢測。挖除樁周土層，樁頭處理完畢，采用低應(yīng)變檢測樁身質(zhì)量及完整性。

⑻樁帽施工。樁基檢測合格，按設(shè)計要求綁扎鋼筋，立模澆注樁帽混凝土。

1.3質(zhì)量控制要點

⑴原材料質(zhì)量控制

所用的水泥和粗骨料品種、規(guī)格及質(zhì)量必須進(jìn)行檢驗且合要求。

⑵進(jìn)行成樁工藝性試驗

正式施工前，進(jìn)行成樁工藝試驗，驗證設(shè)備性能、混合料坍落度，以及拔管速度等關(guān)鍵工藝參數(shù)。

⑶混合料強度控制

嚴(yán)格按照配合比拌制混合料，每班抽樣檢查3次混合料坍落度，并制作1組試件，檢測28d強度。

⑷樁身質(zhì)量、完整性控制

在灌注時樁頂高度要考慮鑿除浮漿后滿足設(shè)計要求，鑿除樁頭時要露出新鮮的混凝土。一般施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計樁頂標(biāo)高不少于0.5m。CFG樁截斷樁頭采用在同一水平面按同一角度對稱放置2個或4個鋼釬，用大錘同時擊打?qū)额^截斷。樁頭截斷后，用鋼釬、手錘將樁頂從四周向中間修平至樁頂設(shè)計標(biāo)高，樁頂允許偏差0～+20mm。

⑹長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料灌注施工控制

①混合料應(yīng)按設(shè)計配比經(jīng)攪拌機拌和均勻， 坍落度、拌和時間應(yīng)按工藝性試驗確定的參數(shù)進(jìn)行控制，且拌和時間不得少于1min，攪拌的混合料必須保證混合料圓柱體能順利通過剛性管、高強柔性管、彎管和變徑管而到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)。一般將粉煤灰摻量控制在70kg/m3～90kg/m3的范圍內(nèi)，坍落度應(yīng)控制在160mm～200mm之間。

②鉆孔進(jìn)入土層預(yù)定標(biāo)高后，開始泵送混合料，管內(nèi)空氣從排氣閥排出，待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時提鉆。若提鉆時間較晚，在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液會被擠出，容易造成管路堵塞。

③冬施時，混合料輸送管及彎頭均需做防凍保護，防凍措施不力，常常造成輸送管或彎頭處混合料的凍結(jié)，造成堵管。冬施時可采用加熱水的辦法提高混合料出機溫度，但要控制好水溫，最好不要超過60℃。

④施工中應(yīng)保證排氣閥正常工作，要求每工作班經(jīng)常檢查排氣閥，防止排氣閥被水泥漿堵塞，造成管內(nèi)空氣不能順利排除，導(dǎo)致樁體存在氣囊，形成樁體空芯的質(zhì)量缺陷。

⑤CFG樁成孔到設(shè)計標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后立即開始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料而造成樁端不飽滿，影響CFG樁的樁端承載力。鉆桿應(yīng)采用靜止提拔，施工中應(yīng)嚴(yán)格按工藝性試驗確定參數(shù)控制鉆桿提拔速度和混合料的泵送量，并保證連續(xù)提拔。

2.墊層施工

2.1施工工藝

施工工藝流程：基底清理、整平→測量放樣→底層填料運輸攤鋪整平、碾壓→鋪設(shè)第一層土工格柵→中層填料運輸攤鋪整平、碾壓→鋪設(shè)第二層土工格柵→第三層填料運輸攤鋪整平、碾壓.

2.2施工方法

⑴基底處理

墊層施工前，按照設(shè)計或規(guī)范的要求，開挖樁間土、截除樁頭、樁間土整平夯實，檢查驗收合格后分層填筑碎石。

⑵測量放樣

采用全站儀放樣確定墊層的鋪設(shè)范圍，確定邊線，為便于厚度控制，必要時確定高程控制點。

⑶填料運輸攤鋪與整平

采用自卸汽車運輸，為便于控制填料攤鋪，運輸前設(shè)置好卸料用的網(wǎng)格。用輕型推土機按照15～20cm的厚度大體推平，用平地機進(jìn)行整平。

⑷分層碾壓

用振動壓路機先靜壓1遍，然后弱振2遍，最后靜壓1～2遍，具體碾壓遍數(shù)以工藝試驗確定的參數(shù)為準(zhǔn)。

⑸墊層分三層攤鋪，在第一、第二層碾壓合格后，上面一層填筑前鋪土工格柵，鋪土工格柵處倒退卸鋪料，防止壓損格柵。

2.3質(zhì)量控制要點

⑴填料質(zhì)量控制

最大粒徑不大于50mm，含泥量不大于5%。

⑵進(jìn)行壓實工藝試驗

墊層施工前，進(jìn)行壓實工藝試驗，確定施工參數(shù)。

⑶壓實質(zhì)量控制

墊層采用全斷面水平分層法施工，每層壓實厚度、碾壓工藝嚴(yán)格按照試驗段確定的工藝及參數(shù)施工。

3.堆載預(yù)壓

3.1施工工藝

堆載預(yù)壓施工工藝流程：路基填筑到基床表層底面→鋪土工布→逐級堆載至設(shè)計高程→沉降穩(wěn)定或達(dá)到控制要求→卸載→重型壓路機追密碾壓。

3.2施工方法

⑴堆載先于路基基床底層頂面鋪設(shè)一層CB150土工布，土工布幅寬不小于2.0m，并考慮0.2m的搭接，鋪設(shè)寬度大于堆載范圍每側(cè)不小于1.5m，其上分層攤鋪預(yù)壓土，預(yù)壓土碾壓后平均重度應(yīng)不小于18KN/m3。第一層選用輕型機械或人工作業(yè)，大面積堆載采用自卸汽車與推土機聯(lián)合作業(yè)。

⑵鋪設(shè)土工布時不容許有褶皺，應(yīng)盡量拉緊鋪平，土層表面應(yīng)平整，不得有堅硬凸出物，嚴(yán)禁碾壓機械直接在土工布表面上行走。土工布在運輸、存放期間應(yīng)嚴(yán)密遮蓋，防止長期暴露在陽光下，鋪開后應(yīng)及時填筑填料。

⑶堆載預(yù)壓施工中，作用于地基上的荷載不得超過地基的極限荷載。采用分級加載的方式，注意控制每級加載重量的大小和加載速率，使之與基底的強度增長相適應(yīng)。

⑷堆載過程中的沉降觀測：位于基床底層頂面的各類沉降觀測設(shè)備應(yīng)在堆載前埋設(shè)。預(yù)壓堆載期間及堆載完成后，應(yīng)加強沉降觀測，繪制填土—時間—沉降曲線圖，并進(jìn)行分析預(yù)測工作，為確定預(yù)壓土卸載時間提供依據(jù)。

⑸預(yù)壓土卸載應(yīng)分層進(jìn)行，卸載過程中不得污染已施工完成的路基；預(yù)壓土卸除后，對基床底層進(jìn)行休整，必要時補充填土，碾壓達(dá)到要求后施工基床表層級配碎石。

4 結(jié)語

通對對以上地基處理方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，DgK242+313.87～DgK245+500段路基處理施工合格率100%，優(yōu)良率98.5%，完全滿足了設(shè)計要求。