浅谈厦深客运专线地基加固施工

2015-07-07 176 0
核心提示:本文结合厦深客专地基加固施工实践,就CFG桩和预应力管桩施工各工序的技术控制进行了简要阐述。

  厦深客专潮汕站长2.888km。站场范围内地基处理采用CFG桩,预应力管桩加固、挖除换填。其中,CFG桩138.2万米、预应力管桩49.8万米,挖除换填7.3万方。

  1.CFG桩施工

  CFG桩设计桩径0.5m,桩间距1.5m。桩体材料为碎石、粉煤灰、普通硅酸盐水泥,混合料28天强度不小于10MPa。采用长螺旋成孔管内泵压混合料灌注成桩的施工方法。

  1.1施工准备

  施工前首先采用静力触探法沿线路纵向每100m检验2点,对地基地质资料进行核查,结合设计参数,选择合适的施工机械和施工方法。

  (1)施工前应制定CFG桩布桩图,图中注明桩位编号。测量放线,准确确定桩位。

  (2)施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验,选定合适的配合比,施工时严格按配合比配制混合料。

  (3)CGF桩共计划试桩2根,以复核地质资料、设备、施工工艺是否适宜,核定选用的技术参数。

  1.2CFG桩施工的技术控制

  CFG桩施工采用长螺旋钻机施工。钻至设计标高后,开始泵压混合料,混合料下到孔底后开始均匀提钻。具体步骤如下:

  (1)放线:施工前按照桩位平面布置图统一进行测放桩位线,桩位中心点用钎子插入地下,并用白灰明示,桩位偏差小于50mm。

  (2)成孔:长螺旋钻机成孔,一般先慢后快,钻进速率按3.0m~4m/min控制。施工桩顶标高应高出设计桩顶标高不少于0.5m,在试桩过程中根据钻机具体情况确定最佳的垂直度控制手段,以保证桩身垂直度偏差小于1%。

  (3)砼灌注:成孔至设计深度后,机停钻提升钻杆,速率按2.3m~2.8m/min控制。灌注砼至桩顶时,应适当超过桩顶设计标高50cm左右,以保证桩顶标高和桩顶砼质量均符合设计要求:CFG桩件施工中,每台班均制作检查试件,施工前,应用水泥砂浆湿润管路。

  1.3CFG桩施工质量检验及效果检验

  (1)施工过程质量检验:主要检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高、褥垫层厚度及其质量和桩体试块抗压强度。桩位允许偏差:0~50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径不小于设计值。

  (2)施工后质量检测:成桩28d后进行身完整性、土以及复合地基检测。CFG桩施工后土层也会得到挤密,强度会增加。

  (3)CFG桩身检测

  成桩过程中,抽样做混合料试块,每台机械一个台班做一组(3块)100mm×100mm×100mm的试块,标准养护,测定28d抗压强度。抽取不少于总桩数10%的桩进行低应变动力检测桩身的完整性。单桩静载试验测定桩的承载力不少于总桩数的0.5~1%。

  复合地基承载力试验在施工结束28d后进行。试验数量为总桩数的0.5~1%,每个单体工程的试验数量不应少于3根。选择试验点时本着随机分布的原则进行。

  2.预应力钢筋混凝土管桩施工

  2.1静压式预应力管桩施工

  潮汕站站场内预应力管桩总计49.8万米规格为PC-A500(100)B型,桩外径500mm,砼强度为C80,钢筋混凝土预制。施工机理:静压法沉桩即借助桩机自重和配重,通过压梁将整个桩机自重和配重,以电动油泵液压方式施加在桩身上,当施加给桩的静压力与桩的入土阻力达到动态平衡时,桩的自重和静压力作用下逐渐压入地基土中。

  原地面处理→测量放样→桩机就位→复核桩位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→桩质量检验→切割桩头→填充管桩内的细石混凝土。

  2.1.1施工准备

  (1)施工场地平整

  平整场地,清除障碍物。管桩场坪应以设计碎石褥垫层为设计桩顶标高加上35cm工作垫层进行整平,地面应达到35Kpa的平均地基承载力。用YZ26T振动压路机碾压平整、密实。

  (2)桩位布置及测量定位

  桩间距2.5米,按正方形布置。用全站仪测量放出线路的中心线并放样出桩位,在桩位中心打入不小于20cm长的短钢筋钉并绑上红绳标识,并作编号记录,其偏差不得大于d/4。

  (3)管桩的吊运

  a.管桩的检查及堆放。管桩进场时应检查出厂合格证和检验报告,并对桩身的外观质量进行全数检查。管桩堆放不得超过4层,应堆放在坚实、平整的场地上,并采取可靠的防滚、防滑措施。

  b.管桩进场后,施工单位、监理应及时对管桩的尺寸和外观质量进行验收.

  c.按设计要求检验预制桩的质量。管桩技术要求:PC型;砼强度等级C60,桩径规格为50cm,对应的壁厚为100mm。

  2.1.2压桩

  启动液压夹头夹紧桩身并对准桩位中心、调直、然后压桩;每次沉桩高度为一个压桩行程,反复往下沉桩,完成一节桩的沉桩过程;然后用焊接接桩,再重复第二节、第三节等的沉桩过程,从而完成一根桩的施工过程。

  对中后桩的垂直度的调节以及施工过程中桩的垂直度的控制:先用长条水平尺进行粗较,然后用线锤在两个成90度的侧面观察,调整桩身垂直度,垂直度偏差不大于0.5%才能沉桩;在沉桩过程中应经常观测桩身垂直度,桩身垂直度不得大于1%。

  2.1.3接桩

  本工程PHC管桩均采用手工焊接方法接桩。焊接接桩时使用ER50-6气体保护焊丝或502焊条进行焊接,且桩头应高于地面0.5~1.0m,上下节桩段保持顺直,错位偏差不宜大于2mm。下节桩头设导向箍以保证上下桩节找平接直,上下节桩之间的间隙用铁片全部填实焊牢,然后沿圆周对称点焊六处,待上下桩节牢固后再拆除导向箍,继而分层对称施焊,要分层均匀地将套箍对焊的焊缝填满,每个接头的焊缝不少于两层,每层焊缝的接头应错开,焊缝应连续饱满,不得出现夹渣和气孔。



  2.1.4截桩

  截桩用专用锯桩器切割,注意保持断口平齐。

  2.2锤击式预应力管桩施工

  锤击机采用液压式行走的柴油锤桩机,锤型号为HD50型,锤重4.6t,锤落距1.8m。桩锤的选择主要考虑柴油锤锤击能量大,施工速度快,工效高。锤击式预应力管桩施工程序:

  2.2.1施工备准

  与静压式预应力管桩施工准备一致。

  2.2.2压桩

  桩机就位后,吊起PC管桩,焊接桩尖,第一节管桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不得大于0.5%,用线锤,在两个成90度的侧面观察,调整桩身垂直度,垂直度偏差不大于0.5%才能沉桩;在沉桩过程中应经常观测桩身的垂直度,当桩身垂直度偏差大于1%时,应找出原因及时纠正。

  2.2.3接桩

  焊接接桩时使用ER50-6气体保护焊丝进行焊接,且桩头应高于地面0.5~1.0m,上下节桩段保持顺直,错位偏差不宜大于2mm。采用焊接接桩法,下节桩桩头设导向箍以保证上下桩节找平接直,上下节桩之间的间隙用铁片全部填实焊牢,然后沿圆周对称点焊六处,待上下桩节牢定后再拆除导向箍,继而分层对称施焊,要分层均匀地将套箍对焊的焊缝填满,每个接头的焊缝不少于两层,每层焊缝的接头应错开,焊缝须饱满。为加快施工速度,减少接桩时间,使用两台焊机沿桩周对称焊接。焊接完成自然冷却大于8分钟方可继续施工。

  2.2.4截桩

  采用专用锯桩器根据设计桩顶标高锯断桩体,注意保持断口平齐。

  2.3管桩质量控制

  2.3.1静力压桩单桩竖向承载力可通过终止压力值大致判断,但因土质的不同而异。桩的终止压力不等于单桩的极限承载力,要通过静载对比试验来确定一个系数K,然后再利用系数和终止压力σs,求出单桩竖向承载力的标准值σK,即σK=Kσs。

  2.3.2压桩应连续进行,每一根桩应一次连续压到底,接桩、送桩应连续进行,中间不得无故停歇。接桩均采用钢端板焊接法焊接,两桩桩心的错位偏差不宜大于2mm(宜设置接桩导向箍);对接前,应清理干净接驳面和坡口,焊接时先对称点焊4~6点,焊接应饱满连续;焊接完应自然冷却约8~10分钟后再施压,防止高温的焊缝遇水变脆而被压坏。

  3.结束语

  通过对以上工序进行了严格的技术控制,厦深客专潮汕站、CFG桩和预应力管桩施工合格率均达100%,优良率98%,完全满足了施工设计要求。

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