淺談某客運專線路基地基處理施工

曾顯東

摘 要：本文結(jié)合某客運專線路基基地處理施工實踐，就挖除換填、CFG樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁等地基處理的技術(shù)控制進(jìn)行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞：客專鐵路；地基處理；施工工藝；技術(shù)控制

某客運專線一個工區(qū)的地基加固同時需要挖除換填、CFG樁、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁及0.6m厚的碎石墊層加固補(bǔ)強(qiáng)等方法，以下就各方法的技術(shù)控制進(jìn)行介紹。

1.挖除換填

本工區(qū)DK212+236.5—DK212+400基底處理采用換填滲水土方案，工程量為11546方。采用機(jī)械配合人工進(jìn)行。

先將軟土挖除干凈，并將底部填平。若軟土底部起伏較大，設(shè)置臺階或緩坡。軟土底部的開挖寬度不得小于路堤寬度加放坡寬度。

換填所用的填料及壓實要求根據(jù)所處路堤部位，分層碾壓到相應(yīng)的壓實標(biāo)準(zhǔn)。施工時應(yīng)注意：換填范圍及深度應(yīng)符合設(shè)計要求；采用機(jī)械挖除時應(yīng)預(yù)留30～50cm的土層由人工清理；采用的填料及壓實標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。

2.CFG樁

本工區(qū)CFG樁1378575延長米，設(shè)計樁徑0.5m，樁間距1.5m。

CFG樁頂面設(shè)置0.6m厚碎石墊層，墊層中鋪設(shè)1層強(qiáng)度不小于80KN/m雙向高強(qiáng)土工格柵， CFG樁樁體材料為碎石、石屑、粉煤灰、普通硅酸鹽水泥，混合料28天強(qiáng)度不小于10MPa。CFG樁的施工采用長螺旋成孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁的施工方法。

2.1施工準(zhǔn)備

施工前，首先采用靜力觸探法沿線路縱向每100m檢驗2點，對地基地質(zhì)資料進(jìn)行核查，結(jié)合設(shè)計參數(shù)，選擇合適的施工機(jī)械和施工方法。

①施工前應(yīng)制定CFG樁布樁圖，圖中注明樁位編號。測量放線，準(zhǔn)確確定樁位，檢查施工場地的控制樁點是否會受施工振動的影響。

②確定施工機(jī)具和配套設(shè)備。

③施工前應(yīng)按設(shè)計要求由試驗室進(jìn)行配合比試驗，選定合適的配合比，施工時嚴(yán)格按配合比配制混合料。

2.2施工前的工藝試驗

開工前按照室內(nèi)配方進(jìn)行試樁至少2根。施工前的工藝試驗主要是驗證以下幾個方面：

①新打樁與未結(jié)硬的已打樁的影響：在已打樁頂表埋設(shè)標(biāo)桿，在施打新樁測量時已打樁樁頂?shù)纳仙?。新打樁與結(jié)硬的已打樁的影響：已打樁未結(jié)硬時在樁頂混合料中埋設(shè)標(biāo)桿，在打樁過程中觀測施打新樁對已結(jié)硬樁頂?shù)奈灰魄闆r。

②施打順序和樁距能否保證樁身質(zhì)量；

③根據(jù)地質(zhì)情況和設(shè)計樁徑選擇的施工機(jī)具、設(shè)備、施工工藝是否滿足設(shè)計要求；

④驗證設(shè)計參數(shù)及處理效果。

2.3 CFG樁施工工藝

CFG樁采用長螺旋鉆機(jī)成孔。工藝流程為：試 樁→施工放線→樁機(jī)就位→調(diào)平機(jī)身→鉆孔至設(shè)計標(biāo)高→泵壓混合填料（配合比試驗）→鉆具提出孔口→移機(jī)至下一樁位

2.4注意事項

①振動沉管成樁施工應(yīng)嚴(yán)格控制坍落度在30～50mm，和易性好。

②嚴(yán)格控制拔管的速度，實踐證明：拔管速度太快，將會造成樁徑偏小或縮頸斷樁的現(xiàn)象，太慢樁頂浮漿較多、混合料離析，強(qiáng)度較低。 拔管速度為1.2～1.5m/min時能保證工程質(zhì)量，拔管速度不是平均速度，啟動后留振5～10s，拔管過程中不留振，也不反插。

③開挖及樁頭處理

a.待樁體達(dá)到一定強(qiáng)度（一般3～7d）后，可進(jìn)行開挖。清土和截樁時，不得造成樁頂設(shè)計標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動樁間土。

b.基槽開挖：基槽較淺采用人工開挖；基槽較深采用機(jī)械和人工聯(lián)合開挖。

2.5質(zhì)量檢驗及效果檢驗

①過程檢測：

a.檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數(shù)、樁位偏差、樁頂標(biāo)高、褥墊層厚度及其質(zhì)量和樁體試塊抗壓強(qiáng)度。

b.樁位允許偏差：0～50mm、樁身傾斜不大于1%、樁體有效直徑不小于設(shè)計值。

②施工結(jié)束，一般成樁28d后進(jìn)行身完整性、土以及復(fù)合地基檢測。CFG樁施工后土層也會得到擠密，強(qiáng)度會增加。

a.樁間土檢測：施工后取土做室內(nèi)土工試驗，考查土的物理力學(xué)指標(biāo)的變化。

樁間土擠密：做現(xiàn)場靜力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，與地基處理前進(jìn)行比較。

b. CFG樁身檢測

成樁過程中，抽樣做混合料試塊，每臺機(jī)械一個臺班做一組（3塊）150mm×150mm×150mm的試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測定28d抗壓強(qiáng)度。

樁身完整性：抽取不少于總樁數(shù)10%的樁進(jìn)行低應(yīng)變動力檢測樁身的完整性。

③單樁靜載試驗測定樁的承載力：不少于總樁數(shù)的0.5～1%。

④復(fù)合地基承載力：

復(fù)合地基承載力試驗在施工結(jié)束28d后進(jìn)行。試驗數(shù)量為總樁數(shù)的0.5～1%，每個單體工程的試驗數(shù)量不應(yīng)少于3根。

3.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁

本標(biāo)段鋼筋砼管樁總計50.8萬米，現(xiàn)場采用打樁機(jī)打設(shè)。工藝流程：場地平整→測量放樣→樁機(jī)就位→樁起吊就位→打入一截樁→樁的接頭處理并接樁→打入至設(shè)計位置→樁機(jī)移位

管樁技術(shù)要求：PC型；砼強(qiáng)度等級C60，樁徑規(guī)格為40，50cm，對應(yīng)的壁厚為75，100mm。

打樁開始時應(yīng)用較低落距，并在兩個方向上觀察垂直度；當(dāng)入土達(dá)到一定深度，確定方向無誤后，再按規(guī)定的落距錘擊。

鋼筋砼管樁在即將進(jìn)入軟層時改用較低落距錘擊。錘擊宜采用重錘低擊，墜錘落距不宜大于2m，單打汽錘落距不宜大于1m；柴油錘應(yīng)使錘心沖程正常。

當(dāng)落錘高度達(dá)到最大值，每擊貫入度小于或等于2mm時，應(yīng)停錘。但深度未達(dá)到設(shè)計要求時，采用換錘或輔以射水等措施，成樁至設(shè)計深度。

管樁施工完畢后，樁頂高差應(yīng)控制在15cm以內(nèi)，各工點單樁荷載試驗不應(yīng)少于 3根，大應(yīng)變動力檢測數(shù)量不少于總樁數(shù)的0.5%，小應(yīng)變動力檢測數(shù)量不少于總樁數(shù)的5%。

4.沖擊碾壓

先選擇試驗段路基進(jìn)行現(xiàn)場沖擊壓實、振動碾壓試驗，確定沖擊壓實、振動碾壓點（孔）距、振動功率等參數(shù)。

沖擊壓實采用三瓣式?jīng)_擊壓路機(jī)，振動碾壓采用30t以上振動壓路機(jī)，沖擊壓實現(xiàn)場施工時，沖擊壓實次數(shù)根據(jù)設(shè)計要求的壓實度和沉降量或現(xiàn)場施工時以沖擊輪高差小于1.5cm來控制沖擊壓實次數(shù)。

注意事項：

⑴在沖擊壓實過程中，平地機(jī)配合及時整平，確保最佳速度。

⑵控制在最佳含水量±2%范圍時碾壓。

⑶施工段采用300～400m/段。

⑷根據(jù)試驗路段測定的沉降量決定路堤超填厚度，超填厚度大于最大沉降量0～3cm，一般超填10～15cm。路塹一般少挖（高于設(shè)計標(biāo)高）10 cm。

5.堆載預(yù)壓

某段為加快松軟地基固結(jié)沉降和減少路基工后沉降，采用堆載預(yù)壓處理，預(yù)壓土高度為2.5m，堆載前后，設(shè)置觀測點，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)分析結(jié)果與沉降估算結(jié)果對比，進(jìn)行卸載施工。

施工方法：

⑴在已施工完成的基床底層表面鋪設(shè)一層土工布，然后即可上土堆載，第一級荷載選用輕型機(jī)械或人工作業(yè)，大面積堆載采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合作業(yè)。

⑵堆載的的底面適當(dāng)擴(kuò)大，保證地基得到均勻充分的加固。

⑶堆載預(yù)壓施工中，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(qiáng)度增長相適應(yīng)。

⑷堆載過程中，在地下預(yù)埋孔隙水壓計測定孔隙水壓的變化；在堆載區(qū)周邊的地表設(shè)置位移觀測樁，用精密測量儀器觀測水平位移和垂直位移；在堆載區(qū)周邊的地下安裝鉆孔傾斜儀，測量地基土的水平位移和垂直位移。

（5）沉降觀測

沉降觀測按設(shè)計要求連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)填筑至接近極限高度時，按設(shè)計要求加密沉降觀測頻次，嚴(yán)格控制填筑速率，并隨施工過程及時整理觀測結(jié)果，觀測資料應(yīng)齊全、詳實、規(guī)范、符合設(shè)計要求。

6.結(jié)語

通過對以上幾種地基處理工藝進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，工區(qū)管段地基處理施工合格率達(dá)100%，完全滿足了設(shè)計要求。