铁路路基混凝土灌注桩施工应注意的问题论文_张策

铁路路基混凝土灌注桩施工应注意的问题论文_张策

中交公路规划设计院北京岩土工程技术分公司 北京西城区 100032

摘要:铁路路基是整体铁路工程进行建设过程中的主要组成部分,其质量好坏直接影响我国铁路运输的安全与稳定。最近几年随着经济社会的快速发展,铁路在建设上的工程量也开始增多,特别是高速列车的普遍使用,更是对铁路路基自身质量标准提出的高标准要求。因此,文章就混凝土灌注桩在铁路路基施工中的注意事项加以概述,以期促进铁路路基施工质量的提高。

关键词:铁路路基;混凝土灌注桩;注意事项

铁路是一个国家国民经济发展的动脉,承担着全国范围中的货物运输及旅客输送。因此,我国对铁路规定使用特别的规章制度预防其产生变形及沉降,并对铁路刚度及硬度加以保障,对铁路路基的建设施工予以严格控制及把关,从而使铁路运行更安全稳固且长久。

一、铁路路基施工技术

路基开始填筑施工前,施工技术人员需使用一段不超过100m且拥有代表性的路段作为施工路基与试验路段,对其进行相关填筑与压实试验,其主要是为鉴定原材料配合比参数对路基整体稳定性的影响,从而对工艺参数及压实厚度等数据进行测定,并把相关数据作为日后的施工标准予以参考。在进行路基作业前,需对照之前己设计好的要求,对路段地表做相关处置,并对整个建设工程中的排水情况予以适当处理。

在对路堤进行填筑时,施工技术人员需参照相关施工流程,先完成填筑路基的填料分层,然后选择高填方路段强夯机以提升填料压力的强度,并加设土工布格栅等形式减少路基自身不均匀沉降所引起的相关变形问题。

二、铁路路基混凝土灌注桩施工需要注意的问题

(一)抗滑桩施工应注意的问题

1先施工抗滑桩后开挖路基

抗滑桩设在路基挖方临空面一侧,施工时应先施工抗滑桩后开挖路基,抗滑桩的外露面侧用吊线方施工,并用装饰板装饰整齐,开挖路基后抗滑桩的外露面整齐、美观,否则开挖路基后抗滑桩的外露面不整齐,还需重新装饰。

2同一排抗滑桩施工要间隔施工

某里程段施工1#~13#个抗滑桩,采用人工挖孔同时开挖混凝土灌注,采用声波法和反射波检测其桩身完整性时,发现所有抗滑桩在桩深4m处呈断裂特征。开挖路基验证桩深4m处呈倾斜断裂,其断裂倾斜方向与该桩深岩层节理面倾向及山体斜坡倾向均为一致,断裂宽度6#桩最宽达15mm,并在6#桩做了裂缝观察点。分析抗滑桩的断裂是由于人工挖孔同时开挖,导致山体沿节理面倾斜方向失稳产生山体推力,在抗滑桩混凝土还未凝固时,受山体推力使抗滑桩产生断裂,山体中心推力最大导致6#桩断裂最严重。随着抗滑桩混凝土的凝期增加,抗滑桩的抗力提高,使抗力大于推力,抗滑桩趋于稳定,边坡也趋于稳定。其6#桩的裂缝观察分析,其观察时间从裂缝开挖出露开始一直持续了200天,裂缝没有继续扩展。说明抗滑桩和边坡是稳定的,同时其断裂桩采用了锚索加固处理。由此对于同一排抗滑桩施工要严格实施间隔施工。

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3同一个抗滑桩施工要一次性施工完毕

某里程段左右两侧施工多个抗滑桩,采用声波法和反射波检测其左侧桩身完整性时,发现抗滑桩在桩深4m处缺陷特征明显,分析此里程段抗滑桩施工是先开挖路基后施工抗滑桩,抗滑桩分二次施工,第一次抗滑桩施工是人工挖孔施工至路基面;第二次抗滑桩施工是支护钢模再施工完毕抗滑桩,桩深4m处缺陷特征反应是抗滑桩在一次施工的抗滑桩顶采用振动棒振动混凝土时。由于混凝土粗骨料下沉砂浆上浮,导致存在一定厚度的砂浆。与此对应右侧边坡8#档土抗滑桩还未进行第二次施工,进行人工开凿,砂浆厚度达40cm;由此对于同一个抗滑桩施工要严格实施一次性施工完毕施工,若必须实施二次施工,应把一次抗滑桩施工完毕的桩顶砂浆清理干净,露出混凝土最大粒径粗骨料才能进行二次抗滑桩施工,也可在一次抗滑桩施工完毕后混凝土还未凝固时,用铁锹把其桩顶砂浆铲走,露出混凝土最大粒径粗骨料。

4抗滑桩底不能积水

采用声波法和反射波检测抗滑桩桩身完整性时,发现一些抗滑桩端混凝土严重缺陷,缺陷厚度可达3~4m,据调查是抗滑桩底积水原因引起混凝土严重离析,造成抗滑桩身质量完整性不合格。抗滑桩灌注混凝土时抗滑桩底一定不能积水,要设法清理干净,应高度重视。

(二)冲击成孔灌注桩施工应注意的问题

1超灌高度不小于2m

冲击成孔灌注桩顶(设计标高)以上混凝土超灌高度不应小于2m,才能把桩顶混凝土压实,否则桩顶以下混凝土砂浆多,需开挖桩侧土露出桩再把砂浆裁除。砂浆裁除后桩顶露出混凝土最大粒径粗骨料,进行桩身完整性检测,合格后才能接桩,接桩后再进行桩身完整性检测,二次合格后才能进行下一道工序。若开挖桩侧土坑大可用块石围圈,围圈的内壁用塑料布隔离后灌注混凝土。

2遇有1m厚砂层应重锤轻击施工

冲击成孔灌注施工时遇有1m厚砂层应重锤轻击施工,避免砂层脱落。

3遇有2m厚砂层应采用双笼法施工

冲击成孔灌注施工时遇有2m厚砂层(淤泥),而地下水位又处于此层时,灌注桩会出现扩径浪费混凝土,及钢筋笼出露无混凝土保护层。为防止扩径浪费混凝土和钢筋笼出露可采用双笼法施工(常规单笼法施工桩径为1m,钢筋笼直径0.85m),即灌注桩采用二个钢筋笼,增设一个大于设计桩径的用铁皮裹着的一个直径1.1m的外钢筋笼(其竖筋直径16mm,间距250mm;箍筋直径0.8mm,间距150mm)其作用既防止混凝土扩径又防止泥、砂侵入混凝土桩内。其冲击重锤直径1.2m,外钢筋笼直径1.1m,成孔直径1.2m,混凝土灌注直径1.1m,钢筋混凝土保护层0.125m。

4遇有4m厚砂层应采用钢护筒施工

冲击成孔灌注施工时遇有4m厚砂层(淤泥),而地下水位又处于此层时,应采用永久性钢护筒施工(钢护筒不取)。

5遇有溶洞应采用抛石+全程钢护筒施工

遇有溶洞应采用抛石+全程钢护筒施工,尤其是遇有串状大溶洞更应采用抛石+全程钢护筒施工。

(三)CFG桩施工应注意的问题

1桩帽施工质量要检测

桩帽施工达凝期后,用置有尼龙头的力棒在桩帽顶上逐个敲击,若发出实响声说明桩帽与桩接触良好、若发出空响声,说明桩帽与桩接触较差,应进行处理;同时用反射波法在桩帽顶上按比例检测桩帽与桩质量完整性,若反应桩浅部断桩说明桩帽与桩接触较差,也应处理、若有桩底反射说明桩帽与桩接触良好。

2桩帽湿揭法施工

采用CFG混凝土桩帽湿揭法施工,使桩与桩帽一次性施工完毕,达到桩与桩帽接触良好。首先施工CFG桩时旋至地面的弃土即时装入小型农用液压汽车拉出场地,使CFG桩头露出地面;其次,桩头露出地面后用大铁勺把未凝固的干净混凝土挖出装入小推斗车,送至灌入CFG桩混凝土地泵处回收再用于下一根CFG桩的混凝土灌入使用;最后,挖至CFG桩混凝土深度0.3m,取一直径0.48m、高1m的簿壁无底钢桶,插入上部混凝土被大铁勺挖出的桩帽先期圆坑内(插入深度0.7m),用铁锹铲簿壁无底钢桶外侧土(深度0.6m)成桩帽型,提出簿壁无底钢桶灌注混凝土成桩帽,并用振动棒振实且进行养护,达凝期后用低应变反射波法检测桩帽与桩整体桩身质量。

近几年,随着经济飞速发展,及当前科学技术的快速进步,我国铁路建设也开始进入一个崭新飞速发展的时期,对铁路路基上质量的要求也不断提升。路基的质量好坏直接影响铁路列车是否可以安全运行,所以相关铁路工作人员应积极对路基施工进行合理规范地设计,以保障施工质量,使铁路建设稳固,以保障经济社会的快速发展加。

参考文献:

[1]丁璐璐.铁路路基施工质量控制与沉降的控制措施[J].智能城市,2016,211

[2]刘涛.在铁路路基上施工钻孔灌注桩的关键技术[D].石家庄铁道大学,2015

[3]张德翔.铁路路基端承桩施工问题探讨[J].铁道工程学报,2014,3110

论文作者:张策

论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/27

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