铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩技术分析论文_常超

铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩技术分析论文_常超

中铁四院集团南宁勘察设计有限公司 广西南宁 530000

摘要:到目前为止,铁路建设项目已成为促进我国经济发展的主要力量,然而在实际的铁路建设过程中,往往会因为软土区的出现而加大施工难度。因为软土的质地很特别,尤其是在那些大孔径钻孔桩施工过程中,软土区操作将十分困难,基于此,本文作者以当前我国软土建设的施工现状为研究基础,探究了软土建设施工过程中的问题,并针对性地提出了解决措施,旨在为我国软土建设施工过程的大孔径钻孔桩技术的应用提供坚实的理论基础。

关键词:铁路施工;软土地区;大孔径钻孔桩技术;分析

除公路交通外,交通运输中最为重要的运输方式就是铁路交通了,铁路交通是促进我国国民经济增长的有效方式。随着铁路建设技术的不断提升,在提升铁路运输能力的同时,增进了人们之间的交流、沟通,与此同时也在一定程度上方便了货物的运输。目前铁路网已逐渐覆盖了我国各个省份,其已成为增进地方交流,促进经济繁荣发展的主要力量。然而,我国地形复杂,气候多变,种种因素的影响下我国铁路建设的脚步受到了严重阻碍,其中,大孔径钻孔桩技术的施工难度增加尤为明显 。多变的气候条件,复杂的环境,使我国铁路建设施工的路线上覆盖了大量的软土。这就在一定程度上进一步增大了大孔径钻孔桩技术的施工难度。现如今,这一难题已成为我国铁路建设施工过程中最为重要也亟待解决的问题之一。

一、当前我国软土地基可能存在的问题

软土地基常出现于水资源富足地区。软土地基的主要特征就是泥土中含有丰沛的自由水,根据天然孔隙比和液限不同,软土包含淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等,常见的软土主要为淤泥质软黏土。因淤泥质软黏土的流动性较大,抗压能力也相对较弱,也就容易发生缩孔或者坍孔问题。将软土作为地基,因其渗透性较差的原因,所以土质的固结速度会相对降低,地基的柔韧性呈现出上升慢、下降慢的特点,因此,一些常用的解决方法也就不再奏效。通常来讲,目前软土地基铁路施工过程中所存在的问题有:

①明显的收缩性。软土地基的主要成分是微超固结土以及固结土,与此同时,在一些较新的软土土层中也会出现一定的欠固型软土。大多数时,软土的收缩性都维持在 ,在上部力的驱动下,就会发生不同程度的变形现象,在铁路施工的过程中则可能导致路面不规则等质量问题,严重影响其使用性。

②渗透系数减小 。由于软土地基中含有丰沛的自由水,但却有着渗透数较低的问题,这就导致软土路面的凝固速度受到很大的影响,降低了地基的有效应力。在受到外部挤压的时候,会在短时间内导致自由水大量堆积,从而严重影响地基的凝结压实效果。

③泥土颗粒缝隙大,自由水丰沛 。通常来讲,长时间的流水冲刷及沉淀是软土形成的关键。软土中大量的自由水,使地层硬度降低,在外力作用下便极易发生变形。

二、软土地基大孔径钻孔桩技术施工

(一)钻孔前的准备工作

在使用钻孔机器进行钻孔施工的过程中,应先对相关的设备进行施工前的安装和调试工作。在施工的过程中设备会对路面产生较大的冲击力,然而软土地基的承受力很有限,因此即便钻孔机本身的适应能力较好,能够应对多种不同类型的路面,但为确保铁路施工建设工作能顺利开展,确保相关施工人员的生命财产安全,在正式施工之前一定要做好相关建设地带的加固工作,从而增强软土的承受力,确保钻机的稳定性。在实际的施工过程中,应确保设备头部以及钻机桅杆中间位置、防护中心位置之间的偏差不超过5厘米。此外,打孔位置也一定要准确,针对不同性质的软土进行钻机的选择,从而尽可能提升工作效率,避免因为设备自身问题,导致工期延误,损失、浪费等现象的发生。

(二)钻孔使用质量问题及其解决措施

第一,坍孔问题。在设备挖孔施工的时候,最常出现的问题就是坍孔问题。在出现坍孔问题时候,因为孔内水位会大幅度降低,所以钻孔口处将会出现大量丰富且密集的气泡,从而严重影响钻头的正常后续施工工作,这就是坍孔现象的主要特征。一旦发生这一问题,就应马上停止相应的施工操作,并针对性找到解决方法。而导致坍孔的因素主要有泥浆比例不规范,水头高度不达标,钻头持续工作时间过长以及钻头转速过快等。因此,应从以下几个方面进行处理:

①确保水泥,黏土质量达标,例如在对砂层地貌进行建筑施工时,应选用密度较大,粘性较强的泥浆。

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②在钻孔时,应确保填埋处护筒和水头高度可达到相关的规定准则,在完成钻孔工作后,也应在一定时长内维持水头,与此同时,进行混凝土浇灌。此时,如果出现了坍孔现象,就需要马上拿掉护筒,并重新开始施工 。如果发生钻孔坍塌现象,就需将钻孔的孔深同空洞深度进行比较,从而判断是否发生坍塌。一旦判定为发生坍塌就需及时停工,并做好后续的“回填”工作,并且填埋的深度应高于原来的坍塌地点的高度,并在一切恢复正常后,才可进行后续施工。

第二,钻孔方向出现偏离。在整个铁路建设施工过程中,施工场地都较为复杂,如果钻孔技术不娴熟,或者是钻孔机使用不合理,则都有可能引起钻孔方向出现偏离。而若想解决这一问题,则应从根本上进行处理,即严格控制钻孔机的组装质量。在进行设备组装时,钻盘的顶部应与水平面保持齐平,立轴的中轴线应同钻机的中心位置处于相同的垂直面内,在钻机发动时,需要处理好钻杆的距离,防止因为钻杆震动而导致钻杆倾斜一类问题的发生。在钻孔过程中,需确保立轴,钻孔机中心位置以及吊环间距符合标准,准确把握机器的运行速度,从而提升施工质量。

第三,钻孔密封不达标而导致的漏水问题。如果土层中出现了流沙层或者是沙粒层,水的通过性将大大提升,因此泥浆的侧漏问题也会相应提升。如果护筒质量存在一定问题,或者是填埋过程中没有做好后续的土壤填埋处理,都会导致漏水问题的发生。面对这一问题,就需要通过增加水头来解决。

三、钻孔清洗技术

在进行钻孔清洗之前,应严格检查钻孔的内部直径,从而确保其符合相应的规定要求,同时也需检查钻孔的深度,方向,竖直度等是否标准 。而在清洗钻孔时,通常是对钻孔进行喷射清洗,更换泥浆,或者是抽取泥浆。但无论是通过哪种方式对其进行清洗,则都需确保钻孔的水头处于合适的位置,以防止坍孔问题的发生。而在清洗过后,还需对目标泥浆进行采样、收集以及后续的分析及处理,从而确保钻孔的所有数据都能符合相应的规章准则。

四、钢筋笼施工及混凝土灌溉技术

通常来讲,钢筋龙骨架都是在对每节进行加工后组合形成的(且多通过大型的机器进辅助完成的)。在调整好方向、做好加固处理之后,应借助电焊技术将其与机器连接起来,然后再通过相应的机器设备将箍筋与主筋捆绑在一起,如此一来,钢筋骨架也就制作完成了。而为了进一步降低骨架形变发生的可能,则需在加强筋上安装十字撑(并确保其直径与主筋保持一致)。在实际操作过程中,应做到小心、谨慎,尽量避免摩擦,降低钻孔壁的磨损率,在实际施工过程中,应严格控制钢筋笼的质量,在质量过关及安装牢固的前提下进行后续的混凝土浇灌操作,而工程的施工质量是否能达到标准,关键取决于施工期间是否能按时完成相应的施工工作,以及施工过程中的技术操作能否达标等因素,需要注意的是,为了保证浇灌质量,需要不间断浇筑,施工期间不能出现停顿 。

五、结语

大孔径钻孔桩技术是我国铁路建筑施工过程中最为重要的一个部分。我国国土宽广,气候复杂,铁路运输是所有交通运方式中最为重要的一个环节。到目前为止,我国铁路建设虽然已取得了不小的成绩,但也存在一定的问题。例如,我国西部地区的铁路建设仍处于较为落后的状态。有关部门及相关技术人员对大孔径钻孔桩技术施工建设已投入大量的精力与时间,正在慢慢改善软土大孔径钻孔桩技术的施工质量,满足施工目标,从而增强我国国民经济的发展水平,促进我国铁路建设的更好、更快发展。

参考文献

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作者简介

常超(1985-),男,硕士研究生,注册岩土工程师。主要从事岩土勘察设计工作。

论文作者:常超

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/8/26

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