

[一]、现场选用环保挤密桩机施工工艺
现场选用环保挤密桩机作为施工机械,每台钻机配备一台混凝土泵、一台发电机和两台混凝土罐车。环保挤密桩机孔管内泵压成桩的施工工艺需进行成桩试验。
1)试桩。施工前在加固范围内选择2~4根桩作为试验桩。通过工艺性试桩取得钻速、钻压、混合料坍落度、混合料搅拌时间及拔管速度等施工技术参数,作为指导施工的依据。
2)确定施工顺序。施工顺序与土的性质和桩间距有关,结合现场实际情况,可采用隔桩跳打或连续施工。
3)桩机就位。桩位经测量放样后,用竹签打孔,孔内灌入白灰以便于在施工中容易准确地找到桩位,折叠式螺旋钻机桩机就位后,应由人员检查桩机是否存在隐患。根据地面高程及桩底设计高程之差,在桩机塔身上自上而下用红油漆标注刻度(以1 m间距较优),作为桩长控制依据。桩机就位后,机长再次核对桩位,桩位(纵横向)偏差应<50 mm,调整垂直度,确保垂直度≤1%;同时应保证桩的直径不小于设计值。
4)钻进成孔。钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触地时,启动马达钻进,先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆抖动或钻进困难时,应放慢进尺,并检查桩机稳固性,防止桩孔偏斜和钻具损坏。在试桩时,钻进过程中应做记录,激振电流每沉1 m记录一次,对土层变化处在记录表中特别加以说明。
5)混合料搅拌及运输。混合料搅拌在拌合站集中进行。按照配合比配料,每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间控制。一般控制在90一120 s,具体搅拌时间由试验确定。混合料出厂时塌落度控制在180一200 mm。混凝土的运输为混凝土罐车运输。
6)灌注及拔管。钻孔至设计标高后,停止钻进,提拔钻杆,泵送混合料灌注。混合料灌注前,采用水泥砂浆润滑管道。待钻杆芯管充满混合料后开始拔管,灌注过程中匀速提钻(2一3 m/min),并保证混合料淹没钻具1 m。桩顶高程宜高出设计高程50~70cm,灌注成桩后,桩顶盖土封顶进行养护。在灌注混凝土的同时,要对混凝土做含气量、塌落度的试验。施工过程及时调整混凝土配合比。
7)移机。当一根桩施工完毕后,机械移位,进行下一根桩的施工。施工时由于环保挤密桩机排出的土较多,经常将邻近的桩位覆盖,有时还会因机械支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生位移。因此,下一根桩施工时,还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位准确。
8)清理钻渣。由于采用隔桩跳打法,打第2遍环保挤密桩机前,采取湿挖法清理钻渣(高出原地面部分),宜用小型挖掘机清理,人工配合,严禁大型车辆及吊车进入成桩区域,防止对已成桩头造成破坏。然后对地面进行平整,重新进行测量放样。
9)凿桩头。桩达到一定强度(3一7 d)后,人工凿除保护桩头,然后人工挖除保护桩长内的桩间土。
10) 环保挤密桩机检测。环保挤密桩机施工完毕28 d后,对环保挤密桩机和环保挤密桩机复合地基进行检测,检测包括室内块体试样28 d龄期无侧限抗压强度、单桩承载力及低应变检测。
[二]、长螺旋桩机对地基处理的目的
由于对高速铁路路基“零沉降”理念认识的不足,在有碴轨道设计时,路基工后沉降的标准值规范规定过高,导致原路基设计的措置难以满足铺设无碴轨道的要求,故采用无碴轨道后,路基处理措施较以前有较高的要求。
地基处理的目的是为了提高地基承载力,减少地基沉降。当天然地基不能满足构筑物稳定或变形控制要求时,就要对天然地基进行处理,地基处理方法非常多,严格分类非常困难。我们可将铁路路基地基处理简单分为浅层处理和深层处理(排水固结法和复合地基法),一般可以分为以下几类:
(1)排水固结法(排水砂井、塑料排水板、超载预压、真空预压等)。
(2)置换法双层地基或复合地基(浅层换填、深层搅拌桩、碎石桩)(3)刚性桩基础(长螺旋桩机、混凝土管桩等)。
(4)振密、挤密法(强夯、振冲挤密、爆破挤密、灰土桩等)。
(5)其他方法(如加筋、灌浆、强夯等)。
其中长螺旋桩机复合地基承载力提高幅度大,沉降量小,加固软土地基,具有广泛的适应性,适用于各种基础形式;就土性而言,可用于填土、饱和及非饱和粘性土,既可用于挤密效果好的土,又可用于挤密效果差的土。
客运专线无碴轨道的高平顺性和均匀一致性的特点,对路基设计、施工提出了很高的要求,严格控制工后沉降和差异沉降。
武广客运专线由于建设工期等原因,排水固结法地基加固的使用受到较大的限制,所以该客运专线基本上以复合地基为主,一般采用长螺旋桩机、水泥搅拌桩及强夯加固,但当压缩层厚度较大时,强夯和水泥搅拌桩等措施无法满足工后沉降控制标准要求,改为桩身强度较大的长螺旋桩机,所以武广客运专线全线路基基础处理措施采用以大口径长螺旋桩机加固为主,共设计长螺旋桩机约1526万m,是本线加固路基、控制沉降的主要措施之一。因此,全线长螺旋桩机的质量控制就是路基工程质量控制和沉降控制的工作。路基加固长螺旋桩机在武广客运专线的采用是我国铁路建设中的大规模应用,其质量的好坏直接影响无碴轨道铺设成败,对武广客运专线建设的成败意义重大。
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