石曉峰
摘 要:本文結(jié)合合福客專閩贛段Ⅲ標(biāo)段一工區(qū)施工實踐,就我國華南地區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件下客運專線鐵路地基處理施工的方法、工序及技術(shù)控制進(jìn)行了簡要闡述。
關(guān)鍵詞:客運專線;地基處理;方法探究;技術(shù)措施
中鐵十九局集團(tuán)六公司承建的合??瓦\專線閩贛段Ⅲ標(biāo)段一工區(qū)全長10.098km。管段主要工程為路基長1196.47延長米,特大橋6126.2延長米/3座、大橋736.38延長米/2座、隧道1948延長米/2座等。施工沿線分布的特殊巖土主要為:河流階地相軟土、谷地相軟土和松軟土,因此地基處理關(guān)乎質(zhì)量成敗?,F(xiàn)就該管段地基處理的5種方法和主要工序進(jìn)行介紹。
1.水泥攪拌樁
標(biāo)段水泥攪拌樁總計4257米,采用SJB-3攪拌樁機(jī)鉆進(jìn)攪拌成樁,工藝流程為:原地面處理→測量放樣→攪拌機(jī)就位→攪攔機(jī)鉆進(jìn)→噴漿、攪拌、提升鉆頭→停止噴漿→復(fù)攪至樁底深度→提升并攪拌至樁頂→鉆機(jī)移位→成樁質(zhì)量檢查。
1.1施工準(zhǔn)備
首先根據(jù)設(shè)計選用固化劑和外加劑。
現(xiàn)場取樣做配比試驗,通過試驗確定最佳水灰比、水泥摻入量及外加劑品種、摻量,要求拌和的灰土早期強(qiáng)度高、齡期強(qiáng)度滿足設(shè)計要求,配置的灰漿要流動性好、不離析、便于泵送、噴攪。
清理場地,做好機(jī)料運輸?shù)牡缆罚ㄎ粶y量。定出樁位確定標(biāo)高,在攪拌機(jī)架上劃出標(biāo)尺。
1.2施工過程
①攪拌機(jī)到達(dá)指定樁位對中,樁位偏差不得大于50mm。使攪拌機(jī)基本垂直于地面,要注意平整度和導(dǎo)向架垂直度,偏差不得超過1%。
②啟動攪拌機(jī)電機(jī),攪拌頭在原地攪拌1~3min待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后放松起吊鋼絲繩,使攪拌頭沿導(dǎo)向架邊攪邊下沉,下沉速度由電氣控制裝置的電流監(jiān)測表控制,工作電流不應(yīng)大于額定值70A,一般不超過0.5~0.6m/min。下沉?xí)r不宜沖水,當(dāng)遇到較硬土層下沉較慢時,方可適量沖水,但應(yīng)考慮沖水對成樁強(qiáng)度的影響。
③在攪拌頭下沉同時,后臺拌制固化漿液,漿液要攪拌均勻,加篩過濾,現(xiàn)制現(xiàn)用,不得停放過久,在壓漿前按配合比拌勻后倒入集料斗。在拌漿液前,水泥要過篩。
④攪拌頭下沉到達(dá)設(shè)計深度(標(biāo)高)后,開啟灰漿泵,泵送距離宜小于50m。待漿液到達(dá)噴漿口,再按規(guī)定的提升速度邊噴漿邊提升攪拌頭,使?jié){液和土體充分拌和直至設(shè)計頂面標(biāo)高加予留量。在成樁過程中,凡由于電壓過低或其他原因造成停機(jī),使成樁工藝中斷的,在攪拌機(jī)重新啟動后,將攪拌葉再攪拌下沉0.5m后再繼續(xù)成樁。
⑤攪拌頭噴漿提升至設(shè)計頂面標(biāo)高加予留量時,關(guān)閉灰漿泵,攪拌頭重復(fù)下沉或按設(shè)計要求在樁頂下局部部位重復(fù)下沉、提升、拌和一次,此時集料斗中漿液正好排空。
2.CFG樁
2.1施工工藝
CFG樁采用長螺旋鉆機(jī)、管內(nèi)泵壓混合料灌注施工,本標(biāo)CFG樁總計145793米,其施工工藝流程:原地面處理→測量放線→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)至設(shè)計深度→泵磅混合料→均勻拔管至樁頂→鉆機(jī)移位。
2.2施工方法
⑴測量放樣:用全站儀先放樣出控制樁位,根據(jù)控制樁位及樁位布置圖采用鋼尺確定出每根CFG的樁位,并用木樁標(biāo)示。然后復(fù)核CFG樁的軸線定位點等。
⑵鉆機(jī)就位:操作鉆機(jī)就位并對準(zhǔn)樁位,然后調(diào)整沉管垂直度,垂直度偏差不大于1%。
⑶鉆進(jìn)成孔:鉆孔開始時,關(guān)閉鉆頭閥門,向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時,啟動電機(jī),將鉆桿旋轉(zhuǎn)下沉至設(shè)計標(biāo)高,關(guān)閉電機(jī),清理鉆孔周圍土。鉆進(jìn)時應(yīng)先慢后快,這樣能避免鉆桿搖晃,也能及時檢查并糾正鉆桿偏位的差值,在成孔過程中,如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時,應(yīng)放慢進(jìn)尺。
⑷混合料攪拌:按設(shè)計配比配制混合料,混合料坍落度宜為160mm~200mm,攪拌時間不得少于1min。
⑸灌注及拔管:CFG樁成孔到設(shè)計標(biāo)高后,停止鉆進(jìn),開始泵送混合料,當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,嚴(yán)禁先拔管后泵料。拔管速率應(yīng)按試樁確定參數(shù)進(jìn)行控制,成樁的提拔速度宜控制在2m/min~3m/min,成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行。施工樁頂標(biāo)高宜高于設(shè)計標(biāo)高50cm。
⑹移機(jī):移機(jī)前對下一根樁的樁位進(jìn)行清理辨識。
3.旋噴樁
3.1施工工藝
本標(biāo)段設(shè)計旋噴樁共計12001延米,其施工主要工藝流程:準(zhǔn)備工作→鉆機(jī)就位→調(diào)整鉆架角度→鉆孔→插管→試噴→高壓噴射注漿作業(yè)→拔管、旋轉(zhuǎn)、噴射→噴射結(jié)束→鉆機(jī)移位。
3.2施工方法
⑴施工準(zhǔn)備:先進(jìn)行場地平整,挖好排漿溝,做好鉆機(jī)定位準(zhǔn)備。
⑵鉆機(jī)就位:鉆機(jī)安放在設(shè)計的孔位上,并保持垂直,施工時旋噴管的允許傾斜度不得大于1.5%。
⑶鉆孔、插管:鉆孔的位置與設(shè)計位置的偏差不得大于50mm。將旋噴管插入地層預(yù)定的深度。在插管過程中,為防止泥砂堵塞噴嘴,可邊射水、邊插管,水壓力一般不超過1MPa。若壓力過高,則易將孔壁射塌。
⑷噴射作業(yè):當(dāng)噴管插入預(yù)定深度后,由下而上進(jìn)行噴射作業(yè),技術(shù)人員必須時刻注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計要求,并隨時做好記錄,繪制作業(yè)過程曲線。
4.碎石樁
4.1施工工藝
本標(biāo)段設(shè)計碎石樁總計978米,施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→測量放樣→機(jī)具定位→造孔→清孔→填料→振密→→成樁→施工下一樁。
4.2施工方法
⑴平整場地,清除障礙物,施工機(jī)械進(jìn)場。
⑵按設(shè)計要求測量放樣,定出樁孔中心位置。
⑶施工前進(jìn)行成樁試驗,確定施工參數(shù),如密實電流、留振時間、填料量等。
⑷吊機(jī)起吊振沖器對準(zhǔn)孔位,同時在振沖樁位置上安放鋼護(hù)筒,使振沖器對準(zhǔn)護(hù)筒中心。開啟供水泵,待振沖器下端噴水口出水后,起動振沖器,檢查水壓、電壓和振沖器空載電流是否正常。
⑸吊機(jī)下放振沖器使其貫入土中,造孔過程中,應(yīng)保持振沖器呈懸垂?fàn)顟B(tài),保證垂直成孔。
⑹把振沖器提出孔口,然后再次下沉振沖器(一般往復(fù)1~2遍)消除孔內(nèi)泥土保證填料暢通,清孔完畢后,進(jìn)行樁孔檢查,進(jìn)行下道工序施工。
⑺造孔后即向孔內(nèi)填料,要求樁體碎石料徑≤15cm,碎石級配良好,填料方式采用連續(xù)填料。振沖器停在設(shè)計孔深度30~50cm以上位置,向孔內(nèi)不斷回填石料,使整個制樁過程中石料均處于滿孔狀態(tài)。
⑻依靠振沖器水平振動力將填入孔中的石料不斷擠向側(cè)壁土層中,直到振沖器工作電流滿足設(shè)計要求將其提升,每次提升的高度為30~50cm,逐段加密至孔口,形成1根完整的樁,然后關(guān)機(jī)停水。
⑼成樁結(jié)束后,經(jīng)檢查合格,進(jìn)行下一樁施工,施工順序采用由里向外跳槽間隔施工。
5.碎石墊層
碎石墊層施工的前提條件為:CFG樁施工完檢測合格,強(qiáng)夯檢測合格。
5.1施工工藝
碎石墊層施工工藝流程:基底清理、整平→測量放樣→底層填料運輸攤鋪整平、碾壓→鋪設(shè)第一層土工格柵→中層填料運輸攤鋪整平、碾壓→鋪設(shè)第二層土工格柵→上層填料運輸攤鋪整平、碾壓→檢查驗收。
5.2 施工方法
⑴基底處理:碎石墊層施工前,將地基清理、整平,檢查驗收合格后分層填筑碎石。
⑵測量放樣:采用全站儀放樣確定碎石墊層的鋪設(shè)范圍,確定邊線。
⑶填料運輸攤鋪與整平:采用自卸汽車運輸,為便于控制填料攤鋪,運輸前設(shè)置好卸料用的網(wǎng)格。用推土機(jī)按照15~20cm的厚度大體推平,用平地機(jī)進(jìn)行整平。
⑷分層碾壓:用振動壓路機(jī)先靜壓1遍,然后弱振2遍,最后靜壓1~2遍,具體碾壓遍數(shù)以工藝試驗確定的參數(shù)為準(zhǔn)。
⑸碎石墊層共50cm,分三層攤鋪,在第一、第二層碾壓合格后,上面一層填筑前鋪土工格柵,鋪土工格柵處倒退卸碎石,防止壓損格柵。
6.結(jié)語
通過對以上5種地基處理方法的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)控制,合??蛯i}贛段Ⅲ標(biāo)段一工區(qū)地基處理施工合格率達(dá)100%,優(yōu)良率98.5%,完全滿足了設(shè)計要求。