摘要：結(jié)合京滬高速鐵路DIK55+136.14～DIK60+978、DIK60+978-DIK67+168路基施工實(shí)踐提出了CFG樁施工中質(zhì)量及臨近既有線安全防護(hù)措施,取得了良好的效果。
　　關(guān)鍵詞：高速鐵路,CFG樁,質(zhì)量安全控制
　　1.工程概況
　　京滬高速鐵路DIK55+136.14～DIK60+978、DIK60+978-DIK67+168段位于河北廊坊市區(qū)，多為粉土、黏土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂。設(shè)計(jì)采用CFG樁進(jìn)行復(fù)合地基處理，樁長25m～30m，間距1.6m。CFG樁多采用正方形布置，少數(shù)過渡地段采用正三角形布置。樁頂設(shè)10cm厚的碎石墊層，碎石墊層上鋪設(shè)50cm厚的鋼筋混凝土筏板。
　　2．樁的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
　　樁長的允許偏差為100mm，樁徑允許偏差為100mm，樁徑允許偏差為20mm，垂直度為1%。樁位的縱橫向偏差為50mm。樁體的強(qiáng)度，樁體的低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)及復(fù)合地基承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。長螺旋CFG樁的單樁承載力特征值為600KN。
　　3．樁的質(zhì)量控制
　　3.1樁長的控制:長螺旋鉆機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高以下0.2m～0.3m后，空鉆30S～60S使鉆桿葉片土旋出。然后，開始泵送攪拌好的混合料，為了準(zhǔn)確的控制鉆孔的深度，應(yīng)該根據(jù)不同的樁長確定鉆孔的深度，并在樁機(jī)架上做出上限與下限的標(biāo)記，作為樁的高程和樁長的控制依據(jù)。
　　3.2樁垂直度的控制:樁機(jī)就位必須平整、牢固、鉆桿與地面必須垂直，偏差應(yīng)該小于1%
　　3.3混合料攪拌質(zhì)量的控制:設(shè)專人負(fù)責(zé)檢查坍落度，嚴(yán)格按配合比計(jì)量投料，使其和易性，流動(dòng)性指標(biāo)應(yīng)滿足泵送的要求。混合料中應(yīng)該添加適宜的外加劑，外加劑的使用根據(jù)施工條件確定，一般常用的外加劑有泵送劑，防凍劑，緩凝劑等。施工時(shí)，應(yīng)抽樣做混合料試塊，每臺(tái)機(jī)械一天做一組（三塊）試塊，測(cè)定28d強(qiáng)度。
　　3.4截樁：切除時(shí)按樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高在樁體周圍畫出截樁頭的控制線。先用60型的鋸片切三條5cm左右深的切縫，每條切縫互相成120度的夾角，然后用三個(gè)鋼筋楔子對(duì)準(zhǔn)三條切縫，進(jìn)行打擊塞入，樁頭就截下來了。這樣樁身三個(gè)方向受力平衡，不容易短樁，然后用小鑿子將切鑿后的樁頭鑿平。
　　3.5清運(yùn)打樁棄土?xí)r要特別注意不要碰撞、碾壓剛剛成型的樁頭。
　　3.6施工過程中設(shè)專人進(jìn)行監(jiān)控，確保拔管的速度正常，并做好施工記錄。
　　4、質(zhì)量通病及防控
　　4.1堵管
　　4.1.1堵管產(chǎn)生的原因
　　堵管是長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝經(jīng)常遇到的問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率,增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度,還會(huì)造成材料浪費(fèi)。產(chǎn)生的原因主要有:
　　1、輸送泵鋼管彎頭曲率半徑不合理，混凝土輸送困難。
　　2、彎頭與鉆桿連接不垂直，混合料輸送管清洗不徹底管內(nèi)不平滑管內(nèi)會(huì)形成凝結(jié)塊體，造成堵管。
　　3、混合料的配合比不合理，混合料的和易性不好。
　　4、坍落度的影響。。坍落度太大的混合料易產(chǎn)生泌水、離析，泵壓作用下，骨料與砂漿分離，摩擦力加劇，導(dǎo)致堵管。混合料太小的混合料在輸送管內(nèi)流動(dòng)性差，也容易造成堵管。
　　5、施工操作不合適。鉆頭鉆進(jìn)樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，開始泵送混合料，管內(nèi)空氣從從排氣閥排出，待鉆桿內(nèi)管及輸送軟，硬管內(nèi)混合料連續(xù)時(shí)提鉆。若提鉆較晚，在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出，容易造成管路堵管。
　　6、溫度太低。在低溫季節(jié)，若防凍措施不力，常常使輸送管或彎頭處的混合料凍結(jié)，造成堵管。
　　4.1.2堵管的控制措施
　　1、密切注意混合料的配合比，將混合料的坍落度控制在160mm～200mm之間；
　　2、嚴(yán)格控制提鉆時(shí)間,鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時(shí)必須提鉆；
　　3、嚴(yán)格控制彎頭曲率半徑,彎頭與鉆桿不能垂直連接，混合料輸送管要定期清洗,否則管路內(nèi)有混合料的硬塊,會(huì)造成管路的堵塞；
　　4、冬季施工時(shí)，混合料輸送管及彎頭處要有防凍保護(hù)設(shè)施，可以用厚棉布將輸送管及彎頭處包裹嚴(yán)實(shí)，起到保溫作用。也可以采用加熱水的辦法提高混凝土的出口溫度，但水溫不要超過60度，否則會(huì)造成混合料的早凝產(chǎn)生堵管；
　　4.2斷樁及縮徑
　　4.2.1原因：
　　1、 CFG樁不配鋼筋；
　　2、 拔管速度太快造成周圍軟弱土體向鉆孔內(nèi)收縮，導(dǎo)致樁徑偏小或縮頸斷樁；而拔管速度過慢又會(huì)造成水泥漿分布不均勻，樁頂浮漿過多，樁身強(qiáng)度不足；
　　3、 鉆機(jī)的排氣閥設(shè)置不當(dāng)，CFG樁內(nèi)有空氣；
　　4、 灌注時(shí)，混凝土供應(yīng)不及時(shí)也有可能造成斷樁。
　　4.2.2控制措施：
　　1、控制好拔管速度：正常的拔管速度應(yīng)該控制在1.2米/分～1.5米/分。
　　2、加強(qiáng)已經(jīng)灌注CFG樁區(qū)域的保護(hù)，用鋼管或其它較結(jié)實(shí)的材料將場區(qū)圍護(hù)起來，嚴(yán)禁一切大型機(jī)械進(jìn)入。
　　3、當(dāng)滿堂布樁時(shí)，從中心向外推進(jìn)施工，或從一邊向另外一邊推進(jìn)施工，避免新打樁的振動(dòng)造成已打樁的斷樁。
　　4、混凝土供應(yīng)不及時(shí)造成斷樁，加強(qiáng)混凝土調(diào)度，及時(shí)供應(yīng)CFG樁混凝土，保證混凝土連續(xù)供應(yīng)。
　　5、經(jīng)常檢查鉆機(jī)排氣閥，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)防其被混凝土包裹。
　　4.3竄孔
　　4.3.1竄孔產(chǎn)生的原因：
　　在施工過程中，打完1號(hào)樁后,在施工3號(hào)樁時(shí),發(fā)現(xiàn)未結(jié)硬的1號(hào)樁的樁頂突然下落,當(dāng)3號(hào)樁泵入混合料時(shí)，1號(hào)樁的樁頂開始回升,此種現(xiàn)象稱為竄孔。
　　分析產(chǎn)生的原因：
　　1、被加固的地層中有松散的飽和粉土、粉砂土；
　　2、成樁時(shí)一次移機(jī)施打周圍的樁數(shù)過多，土體受剪切擾動(dòng)能量的積累，足以使土體發(fā)生液化。
　　4.3.2控制措施
　　1、采取隔樁、隔排跳打方法；
　　2、減少在串孔區(qū)域的打樁推進(jìn)排數(shù),減少對(duì)已打樁擾動(dòng)的能量的積累。
　　4.4樁頭空芯
　　樁頭空芯主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鉆機(jī)鉆孔時(shí),管內(nèi)充滿空氣,泵送混合料時(shí),排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不能正常將管內(nèi)空氣排出,就會(huì)導(dǎo)致樁體存氣,形成空芯。
　　控制措施:施工中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)清洗。
　　5鄰近既有線安全防護(hù)措施
　　滬高速鐵路DIK55+136.14～DIK60+978、DIK60+978-DIK67+168段臨近既有京山鐵路，而長螺旋鉆機(jī)為長細(xì)比很大的柔性桿件，在施工過程中若發(fā)生傾覆事故，危及既有線的安全。為此，設(shè)計(jì)利用地錨，纜風(fēng)繩來固定機(jī)身，通過纜風(fēng)繩的拉力來保證其機(jī)身的穩(wěn)定性。
　　                                                   
　　5.1纜風(fēng)繩采用直徑13㎜的鋼絲繩一端栓接固定在主架立柱頂部以下第一節(jié)和第二節(jié)拼接處，另一端栓接在地錨混凝土預(yù)制塊的“Ω”型預(yù)埋鋼筋吊環(huán)上，鋼絲繩卡子最少安裝兩個(gè)，且螺絲方向相反。
　　5.2一臺(tái)鉆機(jī)配備兩塊混凝土預(yù)制塊，用做地錨的混凝土預(yù)制塊尺寸為：1.5m×1.2m×0.75m（長×寬×高），重量約3.3t。預(yù)制塊內(nèi)設(shè)有鋼筋骨架（Φ16螺紋鋼制作），鋼筋間距10cm,四周保護(hù)層厚10cm。同時(shí)在預(yù)制塊上設(shè)置兩個(gè)“Ω”形吊環(huán)，吊環(huán)采用φ25的圓鋼制作，兩頭設(shè)有不小于30cm長的直角彎鉤，單根長度約2.1m，高度不小于65cm，吊環(huán)頂不得高出混凝土面，以便于存放堆碼。預(yù)制塊需放入挖好的基坑內(nèi)，每50m左右一個(gè)，頂面埋深不得小于50cm。
　　5.3鉆機(jī)在作業(yè)過程中，纜風(fēng)繩兩端必須拴接牢固，鉆機(jī)移位時(shí)，應(yīng)提前測(cè)量出移位距離，并提前在混凝土預(yù)制塊一端讓出相應(yīng)的長度，但纜風(fēng)繩必須與預(yù)制塊拴接牢固，否則，不得進(jìn)行移機(jī)作業(yè)。
　　5.4在鉆機(jī)四個(gè)支腿下各支墊一塊1m×1m厚度2cm以上的鋼板，除鉆機(jī)行走或移動(dòng)時(shí)，四個(gè)支腿必須穩(wěn)固落地，鉆機(jī)施工時(shí)的行進(jìn)方向必須平行于線路。
　　6結(jié)論
　　通過以上措施既保證了CFG樁的質(zhì)量又保證了安全施工，有京滬高速鐵路軟土地基處理中滿足了設(shè)計(jì)要求，取得了很好的效果。
　　參考文獻(xiàn)：閆明禮，張東剛。CFG樁復(fù)合地基技術(shù)及工程實(shí)踐[M]北京，水利水電出版社，2001
　　
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