鐵路工程軟土路基施工技術

汪洪峰

中鐵二十四局集團安徽工程有限公司

鐵路工程軟土路基施工技術

汪洪峰

中鐵二十四局集團安徽工程有限公司

隨著經濟交流的提升，我國的鐵路工程發展也慢慢加快，為了保證鐵路的質量，要求做好鐵路工程軟土路基管理工作。本文以商合杭鐵路為例進行分析論述了相關施工措施。

鐵路；軟土地基；施工

引言

隨著國家十三五規劃的出臺，當前我國對于高速鐵路、高速公路、“四沿”通道、機場、城市交通、農村交通以及港航設施等等交通建設的相關重點工程也提出了一個較高的要求，因此，需要嚴格把關施工之后的相關沉降的實際控制要求，因此在地質較差、承載力不夠等等地區的地基處理技術則也面對著一個更加嚴峻的問題。本文依托商合杭鐵路范圍內路基段，總結了軟土地基處理的施工措施，也可以給以后的工程提供一定的參考。

1、鐵路工程軟土地基施工概述

我國地基處理技術在經濟發展的基礎上，也隨之出來了較快進步，因此，也制定了《建筑地基處理技術規范》，對于種種地基處理的措施也做出了一個全面的指導和說明，而從最早的JGJ 79—91 版也逐漸到了現在的JGJ 79—2011。軟土地基處理技術也逐漸變多，而應用不同形式的預壓、袋裝沙井以及塑料排水板等等排水固結施工技術； 砂石樁、石灰樁、土樁以及灰土樁等等就可以ID多種復合地基技術；隨著全新處理技術發展的過程中，應該綜合施工各種成熟的施工方法，進而就可以形成一套具有一定特色的復合加固技術，而比較常見的包括有： 真空—堆載聯合預壓技術、真空排水—強夯結合方法、剛—柔性樁復合地基、長—短樁復合地基、粉噴樁復合地基—排水板聯合處理以及長板—短樁—預壓聯合加固等。而在進行具體應用過程中要做到根據實際情況，選擇一些比較適合的軟基處理措施。本文則論述了在商合杭鐵路中主要應用的方法，主要有換填砂墊層和砂石墊層、CFG樁施工以及碎石注漿樁。

2、鐵路工程軟土路基施工技術

2.1 換填砂墊層和砂石墊層

因為軟土地基是一種十分不穩固的一種地基，一般在軟地基施工進行中，其會鐵路工程施工帶來了一定的難度。在施工過程中地基的溝槽在選擇的沙礫石之后就可確定在這以后就應進行處理，而槽中出現積水的話，就應該使用一定的排水措施，首先應該將配好的沙礫石將其填入。在填入的過程中，應該制好填充料之中含水量，對其逐層進行夯實，其含水量通常會控制在10%～20%之間。

2.2 CFG樁施工技術分析

站場CFG樁按照實踐總結的“八區八控”工藝流程組織施工，嚴格區段劃分，明確各工序的施工質量控制要點，確保CFG樁最終的復合地基承載力。八區段，分別為場地平整區、施工放樣區、鉆孔灌注區、開挖清除區、環切樁頭區、試驗檢測區、樁帽施作區、樁頂填筑區。八控，即為平、測、鉆、挖、切、檢、蓋、層，為八個區段的關鍵詞，是施工時的技術質量關鍵控制要點。

2.2.1 場地平整區。首先通過靜力觸探進行地質核查，與設計單位確認可行后，清除地表植被，挖除樹根，淤泥和垃圾土等需用C組細粒填料換填，分層壓實，CFG樁的樁頂標高要根據路基排水溝的水面確定，滿足作業過程中和路基成形后水透過褥墊層順利排至路基兩側的排水溝內。場地按照要求施作路拱，兩側做好臨時排水，CFG樁處理范圍一般加固至兩側坡腳，場地平整好后，采用22T壓路機碾壓，壓實要求K30≥85MPa/m，保證施工過程中的鉆機行進平穩。鉆進過程中鉆桿垂直不傾倒，所以這個區段的施工控制關鍵詞是—平。

2.2.2 施工放樣區。軟基處理區如設置過水涵，施工放樣時，要求以涵洞中心線為軸，向兩側對稱布置，保證涵洞范圍內的樁基平均受力，而后每10m一個斷面放出左中右三個樁位點，并記錄坐標(樁頭開挖時，恢復測點)，而后前后左右掛線依照設計樁距布置樁位，用白灰線灑出十字網格，再用竹筷定位樁中心，然后用白灰圈定樁位中心，幫助鉆機施工時鉆桿對中定位，樁位布置完成。鉆機要機要嚴格。精準的放樣是樁基質量控制的首要環節，尤其是涵洞下面的樁位布置至關重要，所以這個區段的施工控制關鍵詞是—測。

2.2.3 鉆孔灌注區。在大面積施工前，要根據不同的地質、不同的樁長、不同的單樁承載力要求進行試樁，確定CFG樁施工的各項參數和進一步核對地質，以便于指導大規模的施工，易于過程控制，確保工程質量，提高機械效率，降低施工成本。試樁后及時進行工藝總結，確定砼施工配比、提鉆速度、峰值電流、持續時間等各項技術指標。鉆機鉆頭一定要選用錐形鉆頭，鉆桿螺距不小于250mm，就位后使鉆桿豎直對準竹筷，鉆進過程中一般先慢后快，當鉆頭到達設計樁長預定標高時根據鉆機塔身處標記確認，并及時記錄電流峰值，如持力層與設計不符時，應及時與設計單位溝通調整，依據設計要求必須穿透軟土到硬底，樁身伸入持力層強風化層不小于0.5m，全風化層不小于1.0m。根據對應條件的試樁總結，確定提鉆速度，過程嚴格控制，提鉆應連續，混凝土泵送不能間斷，投料后留振5～10s方可提管，灌注至設計樁頂標高以上50cm，先停機再停止泵送混凝土，樁頂2.0m范圍機械振搗密實，以保證樁頂混凝土密實，提高Ⅰ類樁的比率。一般選用跳樁法施工，避免影響相鄰樁質量，現場施工過程中要設置專人，專心專注全程旁站，認真盯控，確保鉆進速度、終孔電流、持續時間、提鉆速度等嚴格按照試樁總結的各項參數進行現場控制。同時注意觀察留存渣樣，判定地質情況，發現異常及時調整參數，以樁長、電流值和持力層為三項終孔控制指標，鉆的過程是CFG樁質量控制最最關鍵的環節，所以這個區段的施工控制關鍵詞是—鉆。

2.2.4 開挖清除區。混凝土試塊的強試塊的強度不小于設計值的80%，齡期不小于7d后，進行樁間土開挖、清除，開挖盡量選擇天氣晴朗的日期進行。開挖前，恢復鉆樁放樣的測點，布設樁位，現場開挖時，工人配合小型機械，專職指揮，避免因機械碰撞造成斷樁，樁周土和槽底采用人工清理干凈，避免機械施工造成淺層樁身斷裂和樁間土擾動，槽底面要平整并人工夯實，便于后續的樁頭環切質量控制。控制施工順序，由于站場路基分正線路基和站線路基，軟基處理標準不一樣，一般站線路基為挖除換填，施工時優先考慮，在CFG樁場地平整時施工完成，避免因后期換填而擾動鄰近樁的原狀土。加強過程的測控及反饋，打樁過程中隨時測量地表變化，防止因地表隆起造成斷樁。

2.3 碎石注漿樁施工工藝

碎石注漿樁在近些年來獲得一定的發展，在公路地基處理過程中已進行了一定的應用，然而在鐵路工程建設過程中，還沒有大范圍的應用，因此其設計計算方法、施工質量控制等等成熟的還不夠，同時也缺有相一定的規范可以進行遵循。筆者對于碎石注漿樁處理軟土的有關理論以及實際的應用情況做出了深入的研究，對于鐵路路基，提出了一套設計、施工質量檢測以及控制措施，同時可以在沿海鐵路的軟土地基加固中不斷加強其應用，通過樁身質量以及實際加固效果檢測的顯示，可以滿足與之相關的要求。碎石注漿樁的成功使用，可以逐漸豐富處理深厚層軟土地基的技術方案，尤其是對高壓線附近等特殊環境之下鐵路深厚層地基，有著一定的指導作用以及推廣價值。本文結合商合杭鐵路路基特點，對其應用情況加以介紹。

碎石注漿樁主要使用回旋鉆機按樁進行直徑的設計，在鉆進到了設計深度成孔之后，接著把注漿管放至孔底，然后在逐漸向孔內投放碎石料，可以在投入碎石料的進程中，一般可以通過注漿管壓入清水洗孔。碎石料在進行投投放結束后然后在進行注漿。漿液通常是以由下向上逆行，而如果漿液灌注至地面之后就可以就可以將其便固結成樁。而樁體滿足了要求的強度=后，鑿除樁頭松散石子，在樁頂現澆鋼筋混凝土蓋板。碎石注漿樁是是一種由碎石和水泥砂漿膠結而成的小型鉆孔灌注樁。所以，可以從成樁工藝分析來看，碎石注漿樁是一種鉆孔灌注樁；一般可以從樁的材料進行分析，同時也是一種屬于膠結體樁。而樁的直徑通常在30～70cm。

碎石注漿樁施工步驟是：平整場地→鉆孔定位→鉆孔至設計深度→插入注漿管至孔底→孔內充填碎石料至孔口→利用注漿管孔底返水洗孔→通過注漿管往孔內注漿，采用孔底返漿法注入水泥砂漿→樁頭插筋、振動搗密→養護成樁。樁體通過檢驗合格之后，在樁頂鋪設0.2m厚碎石墊層，而其上應該鋪設大概0.5m厚C30鋼筋混凝土筏板。筏板混凝土強度在滿足施工的要求之后，然后就可以分層做好路基填筑一直到路肩設計高程。

3、結語

商合杭鐵路站前十七標復合地基處理的總量較大，但總的來說，無論是技術方面還是組織方面都做了充足的準備，并能夠得以順利實施。本文通過對商合杭高速鐵路路基工程應用CFG樁復合地基處理技術的經驗總結，闡述了筆者的看法和建議，供以后同類工程參考和借鑒。

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