淺談高速鐵路路基樁網結構施工

張文玉+周金奎

摘 要：對于高速鐵路軟基，可以采用樁網結構進行加固處理，有利于對沉降量進行有效控制。本文首先對樁網結構及其加固原理進行了介紹，然后結合工程實例，對高速鐵路軟基處理路樁網結構施工要點進行了詳細探究，以期為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：高速鐵路 軟基處理 樁網結構

我國幅員遼闊，地形復雜，軟土廣泛分布，在高速鐵路施工中，軟基處理是十分重要的施工工序，同時也是施工難點之一。在軟土地基施工中，如果加工處理不當，則會直接影響整個路基的穩定性，甚至會造成地基發生較大沉降，進而出現路基沉陷的問題。因此，對軟基處理施工辦法進行詳細探究具有十分重要的意義。

1.高速鐵路軟基處理路樁網結構1.1樁網結構組成形式

樁網復合地基是由五個部分所組成的，分別為上部填土、土工格柵網、褥墊層、非剛性樁、樁復合地基加固區下的持力層。

1.2樁-網復合地基的共同作用

（1）加筋土作用。在地基土層中埋入拉筋材料，由于拉筋的抗拉能力比較強，因此，土層中的顆粒能夠與拉筋之間產生一定強度的摩擦力，因此，土層能夠與拉筋材料形成加筋土整體，促進地基穩定性的增加。拉筋材料的形狀有很多種，較為常見的有條帶狀、網狀、絲狀材料，具有較強的抗拉能力，并且摩擦系數比較大，抗腐蝕能力強。網與土組合形成加筋土，網與土在界面摩擦下產生共同作用，即“張力膜”效應，在“張力膜”的作用下，網能夠將上部荷載傳遞至下部地基中。

（2）褥墊層作用。在復合地基中，褥墊層的作用是作為地基上部建筑工程與下部加固區域之間的過渡，因此在復合地基中，其位于上部加筋土與樁頭的中間位置。褥墊層的制作材料為級配粗砂、碎石、砂碎石等等。在褥墊層實際施工過程中，可以結合工程建設實際需要，應用砂石材料組成符合褥墊層。在褥墊層的實際應用中，樁具有刺入變形特征，而這也是保證褥墊層實現加固作用的關鍵，樁刺入變形的大小與樁體以及墊層的模量比有一定的關聯。如果復合地基需要承受一定的負載，則這一荷載可以通過褥墊層進行分散，并轉移至其他樁體上。隨著復合地基荷載的不斷增加，樁間土在壓縮作用下不斷下沉，這樣就會造成樁體上的荷載增加。在墊層作用下，樁的刺入變形與樁間土的壓縮變形過程不斷反復，最終能夠達到某一平衡狀態。

（3）樁土加固區作用。在復合地基中，樁土加固區是一個整體，其在實際應用中能夠對上方所傳遞的應力進行分散處理，對于應力的擴散角，可以通過試驗確定。在地基上部填土以及地基所受荷載的影響下，樁土不斷發生變形，與此同時，地基填料應力的分布形式也會發生變化，最終產生土拱效應，與此同時，在樁間土上部位置的拉筋材料不但被拉筋，使得自身抗拉功能得到充分發揮。

2.工程概況。

成渝客專內江車站地處四川省內江市東興區，為新建中間站，設到發線7條（含正線）。樁網結構設計里程范圍為DK152+667～DK152+857.2，長190.2m。在該工程復合地基中，樁網結構是由C40鋼筋混凝土樁、樁帽以及加筋墊層所組成的。另外，在樁基施工中，樁體采用正方形布置形式，樁體之間的間距在2.3m左右，樁基為Φ60cm鉆孔灌注樁，在樁基施工過程中，樁打入基巖深度不小于5.0 m，鉆孔樁樁頂設置邊長1.4m的正方形樁帽，樁帽高：DK152+667～DK152+823.6為0.55m；DK152+823.6 ～DK152+857.2為0.40m。結構橫斷面見圖1。

3.施工技術

3.1灌注樁施工

（1）護筒埋設施工。在進行埋設護筒施工前，首先需要進行施工放樣，在控制網中確定樁體施工位置，并做好詳細的記錄。根據測量放羊，確定樁位置的中性點位置，在護筒外90cm左右位置需要設置控制樁，在樁位置，需要開挖一個深度為1.7m，外徑20cm的圓形坑，同時還需要在坑底填筑厚度為20cm的粘土，并進行夯實處理。對于護筒，可以采用鋼絲繩吊放至圓坑中，在護筒上找到其圓心位置，并采用控制樁放樣，找出樁位中心，移動護筒，使其圓心能夠與樁位中心重合，并采用水平尺對護筒的垂直度進行檢查，最后即可進行回填施工，需要注意的是，回填施工中采用分層夯實施工技術，避免護筒發生傾斜。

（2）鉆孔施工。在鉆孔施工中，首先需要準備好鉆進設備，對鉆桿的垂直度進行檢查和調整，然后再啟動泥漿泵，并注入已經配置完成的泥漿材料，當護筒中的泥漿材料達到一定數量后，即可進行鉆孔施工。采取低檔慢速鉆進；鉆頭至護筒底口附近時，保持低轉速，暫停進尺，防止反穿孔，適當時間后，繼續低進尺；離開護筒底口1m后方可正常鉆進。

（3）成孔檢查。鉆孔施工完成后，需要對鉆孔深度進行檢查，確保符合工程設計標準，具體而言，可以采用專業的探孔器和測繩對鉆孔深度、孔位、孔形等進行檢查，確保符合工程設計標準，并對鉆孔各類參數做好詳細記錄。

（4）清孔。清孔分掏渣筒清孔和泥漿循環清孔，現場施工應根據實際情況選擇合適的清孔工藝，保證孔底沉渣符合規范要求，且不發生塌孔現象。

（5）鋼筋籠施工。對于鋼筋籠的主筋接頭，需要采用滾單面搭接的焊接施工法，對于接頭位置，首先需要進行仔細的力學檢查和外觀檢查，確保合格后即可進行下一道施工工序。骨架箍筋采用鋼筋彎曲機彎制，并采用單面焊焊接方式。當鋼筋籠制作完成后，即可采用吊車將其運輸至施工現場，并采用吊裝方式入孔。如果采用多節吊裝方式，則應該先起吊底層鋼筋籠，并采用垂直入孔的方式，然后再起吊上層鋼筋籠，確保二者能夠有效連接。

（6）水下混凝土灌注施工。水下混凝土材料的灌注施工方法為導管法，在本工程施工中，水下混凝土澆筑導管的直徑為250mm，每節長度為2m，對于各節導管，需要采用螺紋套筒進行連接，對于導管上口位置，需要連接漏斗。在灌漿施工中，首先對漏斗和導管進行潤濕處理，然后放置球閥，在儲料斗和漏斗中灌注混凝土材料。拔去漏斗中用于堵塞導管的球閥，并進行封底施工，當漏斗中的混凝土材料即將澆筑完后，需要立即向漏斗中持續灌入混凝土材料，保證混凝土澆筑的連續性。在混凝土灌注施工中，如果混凝土供應發生中斷，則需要注意每個幾分鐘提一下導管，避免導管埋入混凝土中無法拔出。另外，在灌注過程中，導管可能會掛扣到鋼筋籠，對此，可以對導管進行橫向擺動，禁止強行提拉導管。在實際施工中，混凝土灌注高度應該在設計樁頂標高位置1.0m左右。

3.2樁帽施工

（1）待樁基施工完成28d后根據工程設計要求，開挖樁帽基坑，并在基坑中鋪設混凝土墊層。

（2）綁扎鋼筋，主筋伸入樁帽內的錨固長度不宜小于鋼筋直徑的35倍，當樁主筋與樁帽主筋有沖突時，可適當調整樁帽主筋的位置。

（3）立模，樁帽最外層鋼筋保護層厚度不得小于50mm。

（4）澆筑樁帽混凝土并進行養護。

（5）拆模，按要求回填樁帽四周基坑。

4.結束語

綜上所述，樁網復合地基形式集中了水平向增強體復合地基和豎直向增強體復合地基這兩種單一型地基的，能夠有效提升軟土地基穩定性，而且還能夠有效降低施工成本，應用前景廣闊。

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