高速鐵路路基管樁地基處理施工技術(shù)

賈智富

摘 要：經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)了鐵路行業(yè)的發(fā)展。管樁屬于樁基礎(chǔ)，隨著科技發(fā)展腳步的加快，已被廣泛的應(yīng)用，也對(duì)高速鐵路路基管樁施工技術(shù)的品質(zhì)提出了更加高的要求，本文對(duì)管樁在鐵路路基中的技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，供同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；路基；管樁；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U238 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來，基礎(chǔ)工程項(xiàng)目數(shù)量不斷增多，相關(guān)施工技術(shù)水平也得到了前所未有的提高。在高鐵施工中，管樁地基在鐵路路基處理中發(fā)揮著舉足輕重的作用，而針對(duì)項(xiàng)目工程的質(zhì)量，管樁施工技術(shù)占據(jù)著重要位置。為此，有必要對(duì)高鐵路基管樁處理施工技術(shù)進(jìn)行研究。

1 管樁處理軟基技術(shù)

1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁工藝原理

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是屬于打入土里面且橫截面面積和它的長(zhǎng)度比起來更加之小的管狀細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件之一，它的關(guān)鍵價(jià)值在于增強(qiáng)地基承載水平，其支撐力主要包括的時(shí)樁側(cè)摩阻力與樁端阻力。澆筑結(jié)束樁帽混凝土基礎(chǔ)之上，安置土工格柵，通過土工格柵優(yōu)質(zhì)的延展性與全面抗剪性，均衡的水平與豎直的抗拉性，較強(qiáng)的抗疲勞性的屬性，進(jìn)一步提升路基的不變的力矩，增強(qiáng)軟基的綜合的穩(wěn)定性，提升了路基的填筑的腳步。

1.2 適用范圍

預(yù)應(yīng)力管樁可以被廣泛運(yùn)用到濕陷性黃土于膨脹土范圍里，地基具有極其明顯的濕陷量與膨脹量的時(shí)候；在建筑物具有極大的荷載時(shí)，地基軟弱且有很高的地下水位，需選擇明挖基礎(chǔ)具有很多的沉降量，建筑物還禁止具備極其大的沉降環(huán)境基礎(chǔ)之上；在建筑物內(nèi)外地面具有很多的堆載，讓軟弱地基出現(xiàn)了明顯的變形，還可以使當(dāng)基礎(chǔ)會(huì)發(fā)生不均勻沉降而嚴(yán)重影響到建筑物的時(shí)候；在建筑物承載極其大的豎直荷載與橫向荷載，對(duì)建筑物提出嚴(yán)格規(guī)定的情況下。當(dāng)?shù)鼐哂泻芎竦谋碥浲翆樱荒鼙划?dāng)成是基礎(chǔ)持力層，還有地基中有暗溝等一系列的狀況。

1.3 技術(shù)特點(diǎn)

上端荷載根據(jù)樁基礎(chǔ)轉(zhuǎn)移至土層，它屬于深基礎(chǔ)里極其普遍的模式之一，可以進(jìn)步達(dá)到一系列的軟弱地質(zhì)環(huán)境和荷載狀況的需求，展現(xiàn)出了較強(qiáng)承載水平與穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可以選擇機(jī)械化施工，在很大程度上增加了放工進(jìn)度。

1.4 施工設(shè)備選型

預(yù)應(yīng)力管樁施工選的是錘擊的措施。錘擊機(jī)的好處在于嵌巖水平高，體積不大行走方便，能被用在打設(shè)處理深度極其大的樁，對(duì)場(chǎng)地的標(biāo)準(zhǔn)同樣不是很高。靜壓機(jī)展現(xiàn)出了沒有噪音、振動(dòng)以及污染的特點(diǎn)，可以被運(yùn)用到臨近居民區(qū)的場(chǎng)地進(jìn)行施工；不好的地方在于裝置體積大，規(guī)定施工場(chǎng)地需平整，同時(shí)具備適當(dāng)?shù)某休d力。

1.5 施工操作要點(diǎn)

1.5.1 平整場(chǎng)地

把施工場(chǎng)地里的雜物徹底清除，高低不平的位置推土機(jī)推平，建立一個(gè)全面工作面供機(jī)械施工的環(huán)境。

1.5.2 施工放樣

第一參考設(shè)計(jì)方案設(shè)置施工放樣平面圖，監(jiān)理驗(yàn)證達(dá)標(biāo)基礎(chǔ)之上測(cè)量組通過全站儀明確放樣出管樁處理領(lǐng)域的邊線控制樁。中間樁地點(diǎn)拉鋼尺需進(jìn)行清楚的定位，并插竹釬進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

1.5.3 運(yùn)輸存放

管樁運(yùn)輸選擇的是長(zhǎng)掛車，分層疊放、錯(cuò)位安排、捆綁穩(wěn)定，懸臂需要小于1.5m。現(xiàn)場(chǎng)堆放位置需平整，堆高需小于5層。施工過程中，根據(jù)“長(zhǎng)樁管在下，短樁管在上”的原則加以施工。

1.5.4 起吊

管樁的長(zhǎng)細(xì)份額大且具有較強(qiáng)的自重，在進(jìn)行起吊的時(shí)候，太多的動(dòng)荷載會(huì)給管樁帶來影響。可行的起吊方案為：兩支點(diǎn)法還有兩頭勾吊法，吊樁傳輸?shù)綐稒C(jī)四周的情況下，選擇單點(diǎn)吊樁，吊點(diǎn)建立在0.3倍樁長(zhǎng)的位置，逐步進(jìn)行豎直起鉤，精準(zhǔn)的將樁傳輸至打樁機(jī)夾樁器里面，此外讓樁尖與樁位中心連接起來，逐步放下埋進(jìn)土里。在吊裝時(shí)候輕吊輕放，防止影響到拖吊。

1.5.5 穩(wěn)樁

在樁尖埋進(jìn)土里處在300mm～500mm時(shí)，通過經(jīng)緯儀還有用支架線墜改不樁的豎直度（測(cè)量設(shè)備普遍于距樁機(jī)超過15m位置的處架設(shè)），觀測(cè)過程中，上部和下部的垂直度偏差需要控制在1%范圍之內(nèi)（接樁過程中，首節(jié)樁入土?xí)r豎直度偏關(guān)需小于0.5%）。

1.5.6 沖程

管樁施工過程中，柴油錘上限沖程需小于2m，施工過程中，根據(jù)1.8m掌控，最后1m沖程控制在1.2m。

2 工藝原理

把管樁吊進(jìn)樁機(jī)壓樁臺(tái)中間位置，壓樁臺(tái)里涵蓋了上、下兩組橫向的夾樁鉗口，在夾樁油缸的工作基礎(chǔ)之上，把樁穩(wěn)固，帶動(dòng)壓樁體系讓手柄運(yùn)行，豎直的壓樁油缸的活塞桿變長(zhǎng)，把壓樁臺(tái)順著導(dǎo)軌豎直由上至下工作，通過機(jī)身與配重鐵塊當(dāng)成是反力，把管樁填進(jìn)土里。如果樁端阻力與樁附近土摩擦力不大的情況下，壓樁力則不會(huì)很大，兩者為反比關(guān)系。所以，壓樁力的最大值也就是是機(jī)身自重與配重相加的總稱。在機(jī)重超過樁阻力的情況下，樁往下沉；在二力一樣的情況下，樁不再下沉，機(jī)身同樣不會(huì)上浮；在機(jī)重超不過樁阻力情況下，機(jī)身上浮，全部機(jī)器受力于樁身上。所以壓樁過程中需掌控好壓樁油缸壓力，在壓力與機(jī)重一樣的情況下（也就是長(zhǎng)船與短船會(huì)發(fā)生上浮現(xiàn)象）需要不再進(jìn)行施壓。樁徑出現(xiàn)變化時(shí)，就通過配重的改變以改變機(jī)重與壓樁力的多少。機(jī)重大就會(huì)有很大的沉樁力。

3 施工工序及操作要點(diǎn)

3.1 施工工序

一個(gè)壓樁過程偉吊樁—校樁—壓樁。如果一根樁實(shí)現(xiàn)不了終壓的要求，則應(yīng)該有二根和超過二根的管樁；則具備二個(gè)和超過二個(gè)的壓樁過程，到實(shí)現(xiàn)終壓條件才可以。

3.2 靜力壓樁操作要點(diǎn)

3.2.1 試樁、配樁

（1）試樁的意義

參考計(jì)劃單樁承載力、樁型、地質(zhì)形勢(shì)、壓樁機(jī)的壓樁力，在試樁地點(diǎn)和工程樁位上實(shí)施試樁，方便供給終壓要求和單樁入土深度信息。

（2）試樁需達(dá)到下述要求

試壓樁的要求、長(zhǎng)度和地質(zhì)狀況需具有典型性；試壓樁需選擇于地質(zhì)勘探掌控孔四周；施壓策略和施壓環(huán)境需和工程樁相吻合；試樁結(jié)束，停工7～15天，實(shí)施樁審核和試驗(yàn)。

（3）配樁的明確

參考地質(zhì)勘探信息和試樁的入土深度與終壓值以整體研究明確，獲得此點(diǎn)四周樁位管樁長(zhǎng)度與總數(shù)。

3.2.2 測(cè)量定點(diǎn)

內(nèi)業(yè)準(zhǔn)備。參考總平面圖明確坐標(biāo)系與高程原點(diǎn)；明確建筑物在場(chǎng)地的位置。

外業(yè)放點(diǎn)。參考施工圖，明確所有樁位的地點(diǎn)；同時(shí)搜集所有樁位高程信息，明確送樁深度。

樁位再次審核。

3.2.3 樁機(jī)就位

樁機(jī)就位時(shí)候明確沒有地下障礙物，地面需實(shí)現(xiàn)樁機(jī)機(jī)重的承載水平。

施工地點(diǎn)相鄰的建筑物間的大小，可以實(shí)現(xiàn)樁機(jī)下限的作業(yè)尺寸標(biāo)準(zhǔn)。

機(jī)重的配置需要實(shí)現(xiàn)成樁終壓值的重量需求。

3.2.4 捆樁吊樁

鋼絲繩的綁扎點(diǎn)需于管樁長(zhǎng)度的75%的位置，兩根捆綁鋼繩的綁扎方向需要相吻合；防止碰撞別的物體。管樁吊入鉗口和下節(jié)樁保持一致，需慢慢下落，等到夾持工序把樁夾穩(wěn)定后，才可以脫鉤。

3.2.5 校樁壓樁

改變樁機(jī)讓其處在橫向位置；讓樁位置豎直。

壓樁需不間斷進(jìn)行，中間持續(xù)進(jìn)行。

參考施工現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況，選擇妥善的壓樁步驟。

需改變和去除施工現(xiàn)場(chǎng)地上、下剩余物。

4 鐵路路基管樁地基處理施工技術(shù)

4.1 樁位把關(guān)。參考工程部測(cè)量工作者測(cè)放的控制樁位，測(cè)量好所有樁的地點(diǎn)，同時(shí)維持保掌控樁還有把其運(yùn)輸至不被打樁破壞的位置，方便進(jìn)施工時(shí)盡快審核復(fù)核。假使找出控制樁有受到影響的痕跡，趕緊與工程部聯(lián)系盡快再次測(cè)量。

4.2 探樁。管樁入土準(zhǔn)備階段，需去除樁位位置工作墊層里面具有的石塊，避免樁入土過程中偏位。樁位放樣結(jié)束讓人工實(shí)施探樁，在樁位位置通過鋼管檢驗(yàn)地下是否存在障礙物。找出地下障礙物盡快清理，從而避免引起樁偏位、管塞和樁壓實(shí)不成功等施工事故的發(fā)生。

4.3 吊樁。第一把管樁由堆放處通過吊車，橫向運(yùn)輸至樁架四周，隨之通過樁機(jī)上獨(dú)立安放的起樁重鉤和卷揚(yáng)機(jī)吊樁就位。管樁吊起過程中需注意它的速率，杜絕太快吊起讓管樁和樁機(jī)受到損害，從而影響到管樁。吊車平吊傳輸管樁選擇的是兩頭勾頭法還有2點(diǎn)綁扎法。選擇2點(diǎn)綁扎法它的綁扎起吊點(diǎn)地點(diǎn)和樁端位置保持的是0.207L。機(jī)架上建立起重勾吊樁就位過程中，選擇一點(diǎn)綁扎法，它的綁扎起點(diǎn)地點(diǎn)和樁端位置是0.31L。

4.4 插樁（植樁）

把封口型樁尖焊變?yōu)槭忠嗷蛘邎A錐型時(shí)，起吊上升維持豎直位置，把樁上端與錘頭下端獨(dú)立的送樁器連接起來，隨之把樁尖清楚的擺在樁位上，首先選擇樁錘自重把樁填埋進(jìn)地下30cm～50cm，樁身不再變動(dòng)時(shí)，改變樁身、樁錘、樁帽的，并使得三種和中心線相重合，讓其和打入方向保持水平關(guān)系。逐步施工把樁填埋進(jìn)土里約為1.5m的地方，不再進(jìn)行施壓。在機(jī)架準(zhǔn)備階段，挑選成90的兩個(gè)位置，所有和機(jī)架保持約為25m距離的位置，架設(shè)經(jīng)緯儀，審核調(diào)直樁身豎直度。掌控好植樁樁身豎直度確保其在允許值得0.5%之下。

結(jié)語

中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的發(fā)展和所有行業(yè)密不可分，而鐵路業(yè)屬于最為關(guān)鍵的一項(xiàng)國(guó)力展現(xiàn)項(xiàng)目，它的施工技術(shù)的安全質(zhì)量在這些年中受到了高度的重視，而鐵路工程里的管樁技術(shù)同樣在人民的關(guān)注之下才取得今天的成績(jī)的。

參考文獻(xiàn)

[1]徐至鈞，李智宇，張亦農(nóng).預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)施工及應(yīng)用實(shí)例[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]翁振東.PH管樁靜壓法施工及質(zhì)量管理探[J].山西建筑，2012（32）.