浅谈西成客专陕西段地基处理施工

　　中铁十九局集团第六工程有限公司施工的新建西安至成都铁路西安至江油段（陕西境内）站前工程XCZQ-7标段DgK242+313.87～DgK245+500段路基工程，全长3012.939m。DgK242+313.87～DgK245+500段路基，基床表层厚0.4m，填筑级配碎石掺5%水泥；CFG桩桩顶褥垫层（0.6m厚）为碎石垫层，基床底层2.3m范围内填筑A或B组填料；基床底层以下路基填筑A、B或C组填料。现就地基处理所采用的3种方法进行介绍。

 

　　1.CFG桩施工

 

　　1.1施工工艺

 

　　CFG桩采用长螺旋钻、管内泵压混合料灌注混凝土施工。

 

　　CFG桩施工工艺流程：原地面处理→测量放线→钻机就位→钻进至设计深度→停钻→泵送混凝土→均匀拔管至桩顶→钻机移位。

 

　　1.2施工方法

 

　　⑴测量放样

 

　　用全站仪先放样出控制桩位，根据控制桩位及桩位布置图采用钢尺确定出每根CFG的桩位，并用直径不小于25mm的钢钎打入地下不小于20cm，用竹签标示。然后复核CFG桩的轴线定位点等。

 

　　⑵钻机就位。操作钻机就位并对准桩位，然后调整钻杆垂直度，垂直度偏差不大于1%。

 

　　⑶钻进成孔。钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动电机，将钻杆旋转下沉至设计标高，关闭电机，清理钻孔周围土。钻进时应先慢后快，避免钻杆摇晃，及时检查并纠正钻杆偏位的差值。

 

　　⑷混合料搅拌。按设计配比配制混合料，混合料坍落度宜为160mm～200mm，搅拌时间不得少于1min。

 

　　⑸灌注及拔管。CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先拔管后泵料。拔管速率应按试桩确定参数进行控制，成桩的提拔速度宜控制在2m/min～3m/min，成桩过程宜连续进行，应避免供料出现问题导致停机待料。施工桩顶标高宜高于设计标高50cm。

 

　　⑹移机。移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识，确保桩位的准确性。

 

　　⑺桩基检测。挖除桩周土层，桩头处理完毕，采用低应变检测桩身质量及完整性。

 

　　⑻桩帽施工。桩基检测合格，按设计要求绑扎钢筋，立模浇注桩帽混凝土。

 

　　1.3质量控制要点

 

　　⑴原材料质量控制

 

　　所用的水泥和粗骨料品种、规格及质量必须进行检验且合要求。

 

　　⑵进行成桩工艺性试验

 

　　正式施工前，进行成桩工艺试验，验证设备性能、混合料坍落度，以及拔管速度等关键工艺参数。

 

　　⑶混合料强度控制

 

　　严格按照配合比拌制混合料，每班抽样检查3次混合料坍落度，并制作1组试件，检测28d强度。

 

　　⑷桩身质量、完整性控制

 

　　在灌注时桩顶高度要考虑凿除浮浆后满足设计要求，凿除桩头时要露出新鲜的混凝土。一般施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。CFG桩截断桩头采用在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打将桩头截断。桩头截断后，用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高，桩顶允许偏差0～+20mm。

 

　　⑹长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工控制

 

　　①混合料应按设计配比经搅拌机拌和均匀，坍落度、拌和时间应按工艺性试验确定的参数进行控制，且拌和时间不得少于1min，搅拌的混合料必须保证混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。一般将粉煤灰掺量控制在70kg/m3～90kg/m3的范围内，坍落度应控制在160mm～200mm之间。

 

　　②钻孔进入土层预定标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚，在泵送压力下钻头处的水泥浆液会被挤出，容易造成管路堵塞。

 

　　③冬施时，混合料输送管及弯头均需做防冻保护，防冻措施不力，常常造成输送管或弯头处混合料的冻结，造成堵管。冬施时可采用加热水的办法提高混合料出机温度，但要控制好水温，最好不要超过60℃。

 

　　④施工中应保证排气阀正常工作，要求每工作班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞，造成管内空气不能顺利排除，导致桩体存在气囊，形成桩体空芯的质量缺陷。

 

　　⑤CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后立即开始拔管，严禁先提管后泵料而造成桩端不饱满，影响CFG桩的桩端承载力。钻杆应采用静止提拔，施工中应严格按工艺性试验确定参数控制钻杆提拔速度和混合料的泵送量，并保证连续提拔。

 

　　2.垫层施工

 

　　2.1施工工艺

 

　　施工工艺流程：基底清理、整平→测量放样→底层填料运输摊铺整平、碾压→铺设第一层土工格栅→中层填料运输摊铺整平、碾压→铺设第二层土工格栅→第三层填料运输摊铺整平、碾压.

 

　　2.2施工方法

 

　　⑴基底处理

 

　　垫层施工前，按照设计或规范的要求，开挖桩间土、截除桩头、桩间土整平夯实，检查验收合格后分层填筑碎石。

 

　　⑵测量放样

 

　　采用全站仪放样确定垫层的铺设范围，确定边线，为便于厚度控制，必要时确定高程控制点。

 

　　⑶填料运输摊铺与整平

 

　　采用自卸汽车运输，为便于控制填料摊铺，运输前设置好卸料用的网格。用轻型推土机按照15～20cm的厚度大体推平，用平地机进行整平。

 

　　用振动压路机先静压1遍，然后弱振2遍，最后静压1～2遍，具体碾压遍数以工艺试验确定的参数为准。

 

　　⑸垫层分三层摊铺，在第一、第二层碾压合格后，上面一层填筑前铺土工格栅，铺土工格栅处倒退卸铺料，防止压损格栅。

 

　　2.3质量控制要点

 

　　⑴填料质量控制

 

　　最大粒径不大于50mm，含泥量不大于5%。

 

　　⑵进行压实工艺试验

 

　　垫层施工前，进行压实工艺试验，确定施工参数。

 

　　⑶压实质量控制

 

　　垫层采用全断面水平分层法施工，每层压实厚度、碾压工艺严格按照试验段确定的工艺及参数施工。

 

　　3.堆载预压

 

　　3.1施工工艺

 

　　堆载预压施工工艺流程：路基填筑到基床表层底面→铺土工布→逐级堆载至设计高程→沉降稳定或达到控制要求→卸载→重型压路机追密碾压。

 

　　3.2施工方法

 

　　⑴堆载先于路基基床底层顶面铺设一层CB150土工布，土工布幅宽不小于2.0m，并考虑0.2m的搭接，铺设宽度大于堆载范围每侧不小于1.5m，其上分层摊铺预压土，预压土碾压后平均重度应不小于18KN/m3。第一层选用轻型机械或人工作业，大面积堆载采用自卸汽车与推土机联合作业。

 

　　⑵铺设土工布时不容许有褶皱，应尽量拉紧铺平，土层表面应平整，不得有坚硬凸出物，严禁碾压机械直接在土工布表面上行走。土工布在运输、存放期间应严密遮盖，防止长期暴露在阳光下，铺开后应及时填筑填料。

 

　　⑶堆载预压施工中，作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。采用分级加载的方式，注意控制每级加载重量的大小和加载速率，使之与基底的强度增长相适应。

 

　　⑷堆载过程中的沉降观测：位于基床底层顶面的各类沉降观测设备应在堆载前埋设。预压堆载期间及堆载完成后，应加强沉降观测，绘制填土—时间—沉降曲线图，并进行分析预测工作，为确定预压土卸载时间提供依据。

 

　　⑸预压土卸载应分层进行，卸载过程中不得污染已施工完成的路基；预压土卸除后，对基床底层进行休整，必要时补充填土，碾压达到要求后施工基床表层级配碎石。

 

　　4结语

 

　　通对对以上地基处理方法的关键环节进行了严格的技术控制，DgK242+313.87～DgK245+500段路基处理施工合格率100%，优良率98.5%，完全满足了设计要求。