鐵路工程軟土路基施工技術

弓恩慧

中鐵六局集團路橋建設有限公司 湖南長沙 410007

1 概述

鐵路路基是軌道的基礎，是鐵路支撐線上設備、承擔鐵路軌道受力的土工結構物，是鐵路工程建設施工質(zhì)量控制的重點之一。從歷年鐵路施工經(jīng)驗看，鐵路路基的施工一旦質(zhì)量控制不好，勢必威脅到鐵路運輸安全。同時，建設期間加強對路基質(zhì)量的管理與控制，可以節(jié)省工程建成之后的養(yǎng)護成本，提高鐵路工程的使用壽命，更有利于建設企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

2 工程概況

改建鐵路昆陽至玉溪線擴能改造工程玉溪至磨憨鐵路引入玉溪西站同步實施工程I類變更設計項目：玉溪西站（D2K40+910～D2K42+500）；玉溪西至玉溪南區(qū)間上行疏解線（SYK42+500～DK44+741.73、SYK45+452.83～SYK52+306）；下行疏解線（SZ1K42+500～SZ1K42+950.3、SZ1K43+271.11～SZ1K44+173.23、SZ1K44+313.57～SZ1K44+744.74）。范圍內(nèi)地基均采用CFG樁加固，施工前先進行工程試樁。該施工區(qū)域處于云貴高原玉溪斷陷盆地中心地帶，地形平緩開闊，地面高程1617～1619m，相對高差0～3m，自然坡度0～5°；多墾為旱地或水田。城市道路及鄉(xiāng)村道路縱橫交錯，交通極為便利。沿線路兩側村莊民房分布較為密集。本工程為在建昆玉線兩側擴建，以填方路基為主，一般填方高3～9m。本段不良地質(zhì)為砂土液化。特殊巖土為軟土、松軟土。地震動峰值加速度為0.2g，地震動反應譜特征周期為0.55s。通過進行CFG樁成樁工藝性試驗，檢驗設備、工藝是否適宜，確定選用的技術參數(shù)是否滿足設計要求。試樁采用隔樁、隔排跳打施工，隔樁樁數(shù)和排數(shù)通過現(xiàn)場成樁試驗確定，并對混合料配合比、泵送工藝、拔管速度等工藝進行試驗確定。試樁結束后進行單樁承載力及低應變動力檢測，滿足設計要求后方可按照試樁工藝大面積施工。

3 CFG樁用于鐵路軟基的施工工藝

3.1 施工流程

平整場地→測量放樣→樁機就位→鉆進成孔→停鉆→混凝土灌注及拔管→封頂→鉆機移位→處理樁頭→成樁檢測。

3.2 施工工藝

（1）測量放線。采用全站儀定位出控制軸線，按照平面布孔圖從已放樣出的每個樁的樁位點在樁位處地面釘設不易更改的標記(現(xiàn)場一般采用竹簽)，嚴格按照設計位置施工并確保樁位偏差不大于50mm。按要求組織好鉆機的工作線路，避免重復移動。（2）鉆進成孔。CFG樁鉆機就位后，應調(diào)整鉆機水平并予以固定，司鉆人員根據(jù)鉆機架上的鉛錘調(diào)節(jié)鉆機垂直度，確保垂直度偏差不大于1%。開鉆前，對樁位進行復核，其樁位偏差不得大于50mm。鉆孔開始時，必須確認樁位編號、孔口標高準確無誤后關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時啟動馬達鉆進，一般先慢、后快，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或卡鉆時應放慢進尺，鉆頭到達設計樁底標高時，于動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處作醒目標記，將其作為施工時控制樁長的依據(jù)。（3）混凝土灌注及拔管。CFG樁成孔到設計標高后停止鉆進，開始泵送混合料。當鉆桿心充滿混合料后開始拔管，嚴禁先提管后泵料。成樁的提拔速度宜控制在2～3m/min，成樁過程宜連續(xù)進行，應避免因后臺供料慢而導致停機待料。灌注成樁完成后，樁頂采用濕粘土封頂進行保護。（4）鉆機移位。當上一根樁施工完畢鉆機移位，進行下一根樁的施工。施工時，由于長螺旋鉆機旋挖出的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發(fā)生移動。因此，在下一根樁施工時，還應根據(jù)軸線或周圍樁的相對位置對需施工的樁位進行復核以保證樁位的準確。（5）樁頭處理。CFG樁施工完畢，應立即將多余的混凝土清除，樁頭剔除應在樁身強度達到一定強度(7d左右)后進行，避免因樁身強度較大時剔除困難。清土采用人工開挖、小型機械運輸，避免斷樁及對地基的擾動。清土后人工截樁，采用3根鋼釬間隔120°、沿徑向楔入樁體，直至上部樁體斷開。樁頂采用小釬修平，如截樁造成樁頂開裂、斷裂，按樁基混凝土截樁規(guī)定，將其斷面鑿毛，刷素水泥漿后用高一級混凝土填補并振搗密實。（6）成樁檢測。CFG樁樁體質(zhì)量檢測應在成樁28d后進行，檢測內(nèi)容包括采用低應變法對樁身完整性質(zhì)量的檢測和靜荷載試驗對單樁承載力的檢測。

4 CFG樁施工中的注意問題

CFG樁施工過程中需要注意以下問題，進而保證CFG樁施工的順利進行。(1)結合素混凝土樁的操作情況，需根據(jù)沉管上標記的線條更好地控制鉆孔的深度，保證素混凝土樁的混合料表面在地面上，避免產(chǎn)生夾泥和進水等問題。(2)結合施工計劃，確保CFG樁原材料能夠滿足實際需求，進而保證CFG樁實際的灌注量高于樁孔的體積，不會產(chǎn)生樁身混凝土夾泥和縮徑、斷樁以及疏松等問題。(3)遵循配比方面的要求，對混凝土坍落情況進行嚴格的控制，將其控制在100mm內(nèi)。然后，在標準的時間中，能夠?qū)炷撂淝闆r進行檢測。結合鐵路施工的實際情況，對各個臺班進行檢測，且檢測的次數(shù)應在2次以上。此外，還應保留一套混凝土樣品進行檢測，1個月后對其抗壓情況進行測量。(4)樁身強度控制措施。對混合料的攪拌時間進行控制：嚴格按配合比進行配料，每盤料攪拌時間控制，塌落度控制；運輸至施工現(xiàn)場的混合料必須重新進行塌落度的檢測，確保塌落度滿足規(guī)范及設計要求；控制提桿速率：壓灌混合料時一次提鉆高度小于25cm,提管速率控制。

5 結語

軟基存在含水量高、透水性差、壓縮性與流變性顯著、抗剪能力弱等特點。路基沉降變形嚴重威脅到鐵路交通安全，因此，保證路基質(zhì)量是關鍵。鑒于此，將CFG樁應用于鐵路的軟基處理中，不僅能夠保證鐵路工程的施工質(zhì)量，還能夠保證其在投入過程中的使用質(zhì)量。