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综述桂林铁路红岭专用线软基处理施工方案

作者: 雷钧刚

  摘要:针对桂林红岭铁路专用线地下水系发育,沟渠水田交错,软土地基覆盖面大,采取的处理方案类型多,现根据我们承建桂林红岭铁路专用线的软基处理施工,对涉及的软基处理方案作简要的综述。
  关键词:软基处理方案;粉喷桩;袋桩砂井;深层搅拌桩;浅层处理;土工格栅;土工格室
  1.概述
  桂林红岭铁路专用线工程位于桂林南站东南侧,从桂海线K5+277.78(DK0+000)引出,新建专用线正线5.447km。其中DK0+25~+370、DK0+610~+840、DK0+848~+942、DK1+586~DK2+221、DK2+281~+556、DK3+381~+430、DK3+530~+850、DK4+070~+322、DK4+442~+546、DK4+582~+779、DK5+452~+486为软基路段,共计2336m。
  2.工程地质
  桂林红岭铁路专用线地下水系发育,沟渠水田交错,沿线工程地质条件总体较为简单,主要不良地质为软土,软土以流塑状淤泥质低液限粘土为主,间夹低液限粘土等,排水条件较差。
  3.处理方案
  在原设计图纸中,一般路堤段采用袋装砂井结合排水垫层和土工格栅等载预压处理方案;小型构造物地基采用粉喷桩等载预压处理方案,换填处理方案,采用预抛高法施工;特殊路堤段采用粉喷桩等载预压处理方案。在实际施工中,DK0+848~+942段地质变化复杂,经过重新地质勘测和静力触探后,将原来的粉喷桩设计变更为深层搅拌桩处理。
  3.1粉喷桩(Ф50cm)
  粉喷桩处理软土是通过专门的机械将粉体水泥喷出后在地基深处就地与软土强制搅拌,利用水泥和软土之间所发生的一系列物理化学反应,在原地基中形成强度、刚度较大的桩体,同时也使桩周土体性质得到改善,桩体与桩间土形成复合地基共同承担外荷载。
  3.1.1施工技术参数
  1、水泥掺入比13%,在实际施工当中每延米的水泥用量在52~56kg;要求不能小于52kg;
  2、各项施工技术参数为:
  钻进下沉速度:0.8-1.2m/min
  喷粉提升速度:0.5-1.0m/min
  复搅:0.5-1.0m/min
  压缩空气压力:0.2-0.4MPa
  气流量:20L/s
  钻头搅拌速度:15mm/转
  3.1.2粉喷桩的施工工艺流程
  a)打粉喷桩采用PH-5型机进行施工,配备空压机、喷粉机、储灰罐等。
  b)对场地进行平整,清除地面杂物,低洼地段回填粘性土。
  c)测量放样:将每个桩位用木桩明显标出,并洒出白灰点。
  d)钻机就位,调平机座,用垂球检测钻杆和桅杆垂直度,确保钻进中不发生倾斜。
  e)发动空压机,使气流正常运转时,开动钻机向正向转动,一直钻进至设计标高,停止。
  f)开动喷粉机输送水泥粉,同时开动钻机反转,边旋转喷粉边提钻至距设计标高30cm处停止喷粉,提升钻头,再二次钻进复搅,对于10米以内的桩全桩复搅,对于桩长大于10米的桩也要全桩复搅或按监理工程师指示的深度,但复搅深度不得小于10米,然后关闭空压机,将钻机移至下一桩位。
  3.1.3影响质量的关键因素
  桩体的强度及支承桩体的地层承载力,要求桩长打穿淤泥层,打入持力层。对桩体本身来说,桩身强度达到设计要求,主要控制喷灰量及喷灰的均匀性满足要求,同时,复搅工艺必不可少。
  3.1.4施工中采取的具体措施
  a)试验室通过实验确定水泥掺入比为13%,即喷灰量为54kg/m;
  b)测量队精确放样,严格按照施工图的桩位布置每根桩;
  c)喷粉量由电子计量设备控制,同时每台桩机施工时项目部安排一名旁站人员现场监督并做出详细的施工记录,昼夜有技术员值班,质检工程师不定期检查,严格控制水泥用量,确保质量;
  d)为了控制桩长,除去电脑直接控制外,每台桩机的支架上均作了每延米的反光标志,保证白天和夜间施工都能很直观的控制钻进深度;同时,旁站人员随时注意电流值的变化,当电流值>90mA,持续钻入50cm时认为已钻至持力层,并及时做好记录;
  e)对于复搅工艺,规范要求复搅深度不小于桩长的1/3,在马芜高速公路的施工中,要求桩长小于10米的桩必须全桩复搅,桩长大于10米的桩,复搅深度不小于10米。而在实际施工中,由于桩长大,摩阻力相应增大,难以做到一次复搅到位,在征得监理工程师的同意后,我们采用了两次复搅的方法,即第一次复搅下面约1/3桩长的部分,然后再复搅剩余的部分,两次复搅中间重叠长度不小于1米,防止断桩。这样做虽然较为费时,但保证了成桩的质量。
  3.1.5质量检验
  1、成桩7天后进行开挖检查桩体成型情况和搅拌均匀程度,检查深度0.5-1.0米,在桩顶用轻便动力触探检查桩体强度,检查深度4m以内。
  2、成桩28天后在监理工程师指定桩体的不同部位(桩头、桩身及桩底)钻取芯样,进行无侧限抗压强度试验,无侧限抗压强度试验方法按JTJ051-98执行。
  3.1.6施工结果
  在项目部领导和全体职工的共同努力下,我标段在全线率先完成了粉喷桩处理,并全部检验合格,顺利地进行了下道工序的施工。
  3.2袋装砂井(Ф7cm)
  袋装砂井是利用排水固结的原理进行软基处理的方法。
  3.2.1施工工艺
  a) 恢复中线:放出路段边线桩,清理平整施工段地工表面。做好排水系统,保证排水通道的畅通。
  b) 测绘挤密砂桩平面图,准确放出桩位并编号。


常见问题解答