臨近既有線復(fù)雜地質(zhì)樁板支擋基礎(chǔ)人工成孔施工

李 瑞 維

(中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西 晉中 030600)

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臨近既有線復(fù)雜地質(zhì)樁板支擋基礎(chǔ)人工成孔施工

李 瑞 維

(中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西 晉中 030600)

針對某鐵路電氣化改造土建Ⅳ標(biāo)樁板墻工程的特點，采用了人工挖孔樁結(jié)合護(hù)壁隔樁結(jié)構(gòu)的施工方案，并從測量放樣、樁孔開挖、樁擋板施工等方面，闡述了具體的施工操作要點，有效降低了既有線運營及復(fù)雜地質(zhì)對樁板墻人工成孔基礎(chǔ)施工的影響。

既有線，樁板墻，樁孔，鋼筋網(wǎng)

0 引言

隨著國內(nèi)外鐵路的高速發(fā)展，火車的速度也隨之增長，對路基穩(wěn)定性的要求也越來越高。樁板墻是一種新型支擋結(jié)構(gòu)，通過樁板墻強大的抗滑能力來抵抗墻后土體的推力，從而起到很好的支擋效果。但臨近既有線復(fù)雜地質(zhì)(地下水較少的粘土、含少量的砂、砂卵石的粘土層，地下水位較高、涌水量大的含水量高的淤泥、淤泥質(zhì)土層)樁板墻人工挖孔樁施工仍比較少見，如何在施工過程中保證施工安全及施工質(zhì)量的前提下，降低既有線運營及復(fù)雜地質(zhì)對樁板墻人工成孔基礎(chǔ)施工的影響是在建設(shè)者面前的一大難題。

1 工程背景

某鐵路電氣化改造土建Ⅳ標(biāo)樁板墻工程，位于DK929+546.00～DK929+600.00既有線邊坡上，錨固樁樁長13 m～19 m共189根，樁截面尺寸均為2 m×2.5 m，樁身采用C40鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑。擋土板頂至樁身寬度范圍內(nèi)采用0.3 m厚的M10水泥砂漿砌片石與樁頂分級平臺砌筑為一體。樁間拱板采用C40鋼筋混凝土預(yù)制，拱板截面0.2 m×0.5 m，擋土板頂面和底面預(yù)留一個缺口，寬10 cm，高2.5 cm，作為泄水孔。設(shè)0.3 m厚袋裝砂夾卵石反濾層。

2 工程特點

1)在臨近既有線樁板墻施工中，采用了挖孔樁結(jié)合護(hù)壁隔樁施工方法，有效減少了周邊土體的擾動，對鎖口進(jìn)行加固，在四周布置監(jiān)測點，認(rèn)真觀測井壁變形，確保安全。

2)樁群布置靈活，樁身開挖斷面小，實現(xiàn)了多點同時施工，有利于既有線行車安全，且每根樁施工完后，都能立即起到抗滑作用，并隨著樁身竣工數(shù)量的增加，使滑坡體早日趨于穩(wěn)定。

3)設(shè)備投入小，能比較大的減少土石方的開挖量，施工占地和施工干擾少，施工工序簡單，并且不受雨季的影響，便于爭取工期。

3 施工工藝原理

1)本工程臨近既有線復(fù)雜地質(zhì)樁板墻采用人工挖孔樁結(jié)合護(hù)壁隔樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，先施工臨時擋墻，再施工樁板墻，樁板墻施工完成后拆除臨時擋墻,確保既有線行車安全，有效減少了周邊土體的擾動，對鎖口進(jìn)行加固，并布置監(jiān)測點，樁群布置靈活，避免了因既有線施工環(huán)境影響間斷施工，實現(xiàn)了多點同時施工。

2)當(dāng)開挖遇到不良地段后，根據(jù)所處地質(zhì)結(jié)構(gòu)，及時調(diào)整護(hù)壁形式，將每節(jié)護(hù)壁的高度由2 m減少至0.5 m左右(見圖1)，并迅速澆筑護(hù)壁混凝土，加強觀測，發(fā)現(xiàn)問題及時補強，防止坍塌。

3)在施工中增加錨定板防護(hù)(見圖2)，在距樁頂2 m，6 m，10 m處樁截面中央預(yù)埋鋼筋，以便與拉桿焊接，與錨定板連接，保持墻體穩(wěn)定，減少樁體位移，施工安全可靠，尤其適用于安全標(biāo)準(zhǔn)要求高的既有線施工。

4 關(guān)鍵工序施工工藝及操作要點

4.1 測量放樣及鎖口的施工

1)根據(jù)設(shè)計交付資料對施工現(xiàn)場樁板墻樁身平面位置進(jìn)行施工放樣，測定孔樁平面位置，加設(shè)測量護(hù)樁，并設(shè)水準(zhǔn)點，平整場地及施工道路。

2)井口周圍用混凝土制框架和圍圈予以圍護(hù)，其高度應(yīng)高出地面20 cm～30 cm，以防土、石、雜物滾入孔內(nèi)傷人。井口上部2 m范圍為鎖口，其下每2 m一節(jié)為護(hù)壁，樁井開挖2 m后應(yīng)立即施工鎖口。

3)鎖口盤采用C20鋼筋混凝土護(hù)圈，混凝土護(hù)圈高出原地面30 cm，以防施工過程雜物落入孔中傷人。

4.2 樁孔鋼筋網(wǎng)混凝土護(hù)壁施工

1)在樁孔開挖前需根據(jù)地質(zhì)狀況不同分別施作20 cm～30 cm厚C20鋼筋混凝土護(hù)壁，每挖深2 m施作護(hù)壁邊開挖邊支護(hù)，也可根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)調(diào)整支護(hù)施工，護(hù)壁井口1.45 m范圍按設(shè)計布φ12雙層30 cm×30 cm鋼筋網(wǎng)，其他布設(shè)單層φ12單層鋼筋30 cm×30 cm鋼筋網(wǎng)。

2)每層鋼筋網(wǎng)安裝加工要預(yù)留長20 cm，為上下層鋼筋網(wǎng)搭接焊接面，先在井身四周30 cm寬的部位多挖深20 cm，安裝鋼筋網(wǎng)再用土培埋鋼筋網(wǎng)下部20 cm部位，并夯實后再裝模澆筑混凝土。

3)開挖下層土?xí)r把埋鋼筋網(wǎng)土搗空，露出鋼筋網(wǎng)，作為上下兩層鋼筋網(wǎng)焊接搭接工作面，每節(jié)護(hù)壁模板頂端間留空隙不大于20 cm，開口為45°的喇叭口供灌注混凝土用，喇叭口的高度高于上一節(jié)護(hù)壁底10 cm。

4)灌注完后6 h～7 h可拆除喇叭口模板，鑿除喇叭狀的混凝土使護(hù)壁大面平整。

4.3 樁孔開挖

1)開挖采取跳樁開挖，相鄰樁孔成型合格灌注后，再挖另一根樁孔。

2)采取分節(jié)開挖，每節(jié)高度控制在1 m～2 m，挖一節(jié)立即支護(hù)一節(jié)，地質(zhì)差時，每節(jié)高度控制在0.5 m。

3)人工挖孔施工過程中，用吊錘檢查樁孔的平面位置及尺寸，洞身垂直度，每節(jié)護(hù)壁做好后將樁位十字軸線和標(biāo)高設(shè)在護(hù)壁井口上，然后用吊錘錘吊找出樁位中心點，檢查護(hù)壁的垂直度與樁位偏位。

4)孔內(nèi)爆破后應(yīng)立即通風(fēng)排煙15 min，經(jīng)檢查無有害氣體后，施工人員方可下井繼續(xù)作業(yè)。

4.4 樁身鋼筋綁扎

1)鋼筋進(jìn)場后，經(jīng)過材料復(fù)檢合格后進(jìn)行鋼筋制作。

2)樁身鋼筋在樁孔內(nèi)直接綁扎成型。具體施工步驟如下：a.首先安放加強箍筋和箍筋；b.起吊安放樁孔四角及邊中心主筋，綁扎主筋；c.對主筋與加強箍進(jìn)行焊接，同時焊接定位筋；d.最后安放其他主筋，綁扎及對主筋與加強箍進(jìn)行焊接直至完成樁身鋼筋作業(yè)。

3)安裝前在孔底作鋼筋平面位置放線定位，然后吊1 m高內(nèi)箍筋，調(diào)整箍筋位置后進(jìn)行四角主筋吊裝，四角鋼筋應(yīng)一次性焊接到孔口上，便于洞內(nèi)箍筋的安裝，箍筋四角應(yīng)點焊加固，防止鋼筋過重變形。

4)箍筋接頭應(yīng)成螺旋形，錯位安裝，多根鋼筋，在同一截面內(nèi)接頭數(shù)量不能超過總數(shù)的1/4，同時有接頭的截面之間距焊時端頭應(yīng)留2 m～3 m的位置不點焊，鋼筋束中鋼筋需緊貼，并沿鋼筋長1 m～2 m點焊成束。

5)按設(shè)計圖要求增設(shè)拉鉤筋，拉鉤筋應(yīng)與四角筋焊接牢靠，綁扎時進(jìn)行鋼筋校對，孔襯筋要加密牢靠防止鋼筋變形影響結(jié)構(gòu)受力及上部模板的安裝。

（143）爪哇扁萼苔 Radula javanica Gottsche，Syn.熊源新等（2006）；楊志平（2006）

4.5 樁身混凝土灌注

1)樁身混凝土采用一次連續(xù)灌注，施工時注意配合比轉(zhuǎn)換，采用振搗棒振搗，混凝土施工完成后及時進(jìn)行混凝土養(yǎng)生。

3)樁基混凝土澆筑采取不間斷澆筑一次完成，中間不能有施工縫出現(xiàn)，應(yīng)符合混凝土施工規(guī)范要求。振搗順序：先周邊，后中間，振動棒采用70 mm棒振搗，依次振搗，嚴(yán)禁漏振，混凝土澆筑到樁基頂面20 cm以后，及時將表面離析的混凝土混合物和水泥漿等清除干凈。

4.6 樁前土開挖

1)待樁身混凝土強度達(dá)到設(shè)計要求時，再開挖樁前土石方，開挖采用挖掘機自上而下進(jìn)行，自卸汽車運輸棄渣至渣場。

3)擋土板處土體采用人工配合挖掘機開挖，并預(yù)留至少20 cm進(jìn)行人工開挖，開挖后立即進(jìn)行擋土板的安裝和板后回填，如天氣影響施工，采用防水布覆蓋。

4.7 樁擋板施工

1)錨固樁完成后，及時安排人工破除樁與擋板相連部位C25護(hù)壁混凝土。

2)將集中預(yù)制好的擋土板采用汽車吊吊裝，安裝前自上而下開挖樁前土石，并隨挖隨掛擋土板，板后滿鋪40 cm厚碎石反濾層，吊裝最下塊擋土板時，板下要清除松散土體，并進(jìn)行夯實，必要時換填碎石，局部懸空部分采用M7.5漿砌片石找平。

3)在距樁頂2 m，6 m，10 m處增加錨定板防護(hù)，錨定板拉桿和相應(yīng)擋土板預(yù)埋鋼筋進(jìn)行焊接，拉桿及其端部的錨定板均埋設(shè)在回填土中，確保擋土板穩(wěn)定。

4.8 墻后回填

1)用于回填的全部材料，采用不含有草根、腐殖物、雜物的砂礫或碎石，壓實度不小于95%。

2)回填前，先在斷面上劃分回填層次，確定檢測頻率，填寫檢測記錄。填筑時要設(shè)專人負(fù)責(zé)，回填應(yīng)分層填筑，采用合適的壓實機型，每層填厚不大于10 cm～15 cm，分層填筑要做到攤鋪厚度均勻、平順。

5 結(jié)語

本技術(shù)針對臨近既有線、施工地質(zhì)復(fù)雜等一系列難題，采用人工挖孔樁結(jié)合護(hù)壁隔樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，有效減少了周邊土體的擾動，對鎖口進(jìn)行加固，并布置監(jiān)測點，開挖遇到不良地段時，對護(hù)壁形式進(jìn)行調(diào)整，并迅速澆筑護(hù)壁混凝土，有效防止了孔樁坍塌，樁群布置靈活，避免了因既有線施工環(huán)境影響間斷施工，實現(xiàn)了多點同時施工，在距樁頂2 m，6 m，10 m處增加錨定板防護(hù)，確保擋土板穩(wěn)定，施工質(zhì)量完全滿足設(shè)計要求，社會、環(huán)保節(jié)能效益顯著。

[1] 桂金本.淺談深基坑樁板擋墻支護(hù)施工技術(shù)[J].鐵道建設(shè),2013(2):32-34.

[2] 王桂芬.樁板墻作支擋的河堤路跨汛期施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù),2014(3)：76-78.

Artificial hole-forming construction of pile-board retaining foundation with complicated geology on existing railway line

Li Ruiwei

(ChinaRailway3rdBureauGroup5thEngineeringCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

In light of the railway electric engineering transformation civil construction Ⅳ pile-board retaining engineering features, the paper applies the construction scheme of artificial hole-digging pile integrating with silo isolating pile structure, and describes specific construction operation points from aspects of measurement sampling, pile hole excavation, pile-retaining board construction, which effectively reduces the impact of existing railway line operation and complicated geology upon artificial retaining hole-forming foundation construction.

existing railway line, pile-board wall, pile hole, steel cage

1009-6825(2016)26-0083-02

2016-07-08

李瑞維(1965- )，男，工程師

TU473

A