高鐵路塹段樁板墻施工技術研究

李林立

（中鐵二十一局集團第五工程有限公司 重慶市 402160）

0 引言

近年來，樁板墻因圬工量較小、占地少以及可以減少外棄土造成的環(huán)保問題等特點，在鐵路、公路等道路交通建設領域被廣泛使用。在施工時，鉆孔灌注樁施工質(zhì)量、樁身與擋土板連接質(zhì)量是樁板墻施工的最關鍵環(huán)節(jié)。

1 工程概況

DK316+900.39～DK317+050段一級路塹邊坡采用雙排鉆孔灌注樁樁板墻支擋結構，全長149.61m。設計情況如下：

（1）邊坡設2排樁，第一排66根樁，第二排66根樁，共計132根樁。樁直徑1.25m，樁長20m，錨入地下13m，伸出地面7m。兩排樁之間樁間距2.5m，樁沿線路方向間距2.3m，梅花形布置，采用C45鋼筋混凝土澆筑。每根鉆孔樁沿樁長方向均布設3根外徑57mm，壁厚3mm的聲測管。

（2）排樁樁頂設冠梁，冠梁高度為1m，寬度4.5m，采用C45鋼筋混凝土澆筑。

（3）樁間采用現(xiàn)澆C45鋼筋混凝土擋土板，面板厚0.3m，按冠梁下0～3m為Ⅰ型、3～7m為Ⅱ型設置，擋土板采用HRB400直徑25mm的鋼筋與樁整體連接。樁間擋土板豎向間距1m預留直徑為5cm的PVC管泄水孔，最低排泄水孔距地面0.2m，板內(nèi)側（靠山側）設置0.3m厚袋裝砂加卵石反濾層，板底設置0.3m厚、1m寬C45素混凝土隔水層。

（4）該工點為路基附屬支擋工程，位于銀西鐵路正線右側，距離右線線路中心8.66m。

2 工藝性試樁

2.1 試樁目的

（1）研究成孔工藝，總結施工經(jīng)驗，為帶錨固鋼筋的鉆孔灌注樁提供施工參數(shù)。

（2）研究預埋錨固鋼筋彎鉤的制作工序及鑿出方法。

（3）研究樁身垂直度對預埋錨固鋼筋的影響。

2.2 試樁方案

第一次試樁采用橋梁鉆孔灌注樁施工方案及工藝控制標準進行施工，若鉆孔灌注樁施工后，不影響其后續(xù)工序的實施和質(zhì)量控制，則沿用橋梁鉆孔灌注樁的施工工藝標準。若出現(xiàn)后續(xù)施工困難或影響質(zhì)量的情況，分析原因和提出解決方案，在第二次試樁中予以糾正，并驗證結果。如若繼續(xù)出現(xiàn)問題，進行第三次試樁，直至總結出可靠且科學合理的施工工藝標準。

2.3 試樁結果

2.3.1 第一次試樁

（1）存在問題

①6～7m范圍預埋錨固鋼筋有部分鋼筋難以找出，鑿入深度明顯大于其它錨固鋼筋，對樁身質(zhì)量有影響。

②預埋錨固鋼筋鑿出后，后冷彎制作鋼筋彎鉤難度較大且容易在根部脆斷。

（2）原因分析

①第一個問題分析結果：一是樁身垂直度控制不嚴，成孔后測得樁身垂直度為1.1%，使鉆孔樁鋼筋籠與孔壁之間形成扇形空間，導致灌注混凝土后擋土板預埋錨固筋難以找出而對鉆孔樁鑿入較深。

②第二個問題分析結果：鋼筋在一端固定一端自由情況下冷加工彎鉤時，應力集中于固定端造成脆斷[1]。

2.3.2 第二次試樁

經(jīng)對錨固鋼筋彎鉤進行預制作以及嚴格控制樁身垂直度，第二次試樁結果滿足設計要求。

3 施工工藝

3.1 路塹開挖

3.1.1 截排水措施

施工前做好路塹截排水措施，天溝以永臨結合原則修建，天溝應排水通暢，如果沒有暢通的自然排水路徑時，應設置集水井并帶自動泵抽設備[2]。

3.1.2 變形、位移觀測的注意事項

（1）該段路塹坡較陡，開挖前須于塹頂5m外埋設觀測樁，并立即進行首次觀測，每級必須及時設樁觀測。

（2）鉆孔樁施工完后，對鉆孔樁樁頂水平位移進行觀測。

（3）在樁前土方開挖和擋土板施工時，嚴密監(jiān)察各級邊坡變形情況。

3.1.3 土方開挖

該路塹邊坡防護工程共分五級，應從上至下分級開挖。

3.2 雙排鉆孔樁施工技術要點

3.2.1 鉆孔灌注樁施工順序

采取分批跳孔打樁法，保證樁身混凝土完成澆筑24h內(nèi)，其周圍土體不被擾動。

3.2.2 鉆孔樁施工技術及質(zhì)量控制要點

（1）禁止在雨天進行鉆孔作業(yè)。

（2）加強鋼護筒施工質(zhì)量。采用人工埋設并夯實護筒四周換填黏土的施工方法，加強復測。

（3）嚴格控制樁身垂直度偏差。設計有預埋錨固鋼筋的鉆孔灌注樁施工中，樁身垂直度應控制在0.5%以內(nèi)。為了保證樁身垂直度，采取以下措施：

①首先選用三向垂直控制系統(tǒng)精良的旋挖鉆機，輔助控制成孔垂直度。

②鉆進時，要定位準、速度慢、提斗穩(wěn)。

3.3 冠梁施工技術要點

冠梁施工采用現(xiàn)場綁扎鋼筋，組合鋼模板+單側鋼管斜撐立模。

（1）冠梁施工前應先把樁頭鑿至樁頂設計標高并清理干凈。

（2）冠梁施工時應與二級邊坡平臺擋水墻、護腳澆筑為一體。

（3）冠梁每10m分段澆筑，施工縫宜與伸縮縫重合。

3.4 鋼筋混凝土擋土板施工技術要點

嚴格按照逆作法施工，樁前土方做到分層、分段、跳槽開挖，挖土必須與支護施工進度相適配。

3.4.1 施工工藝流程

施工準備→測量放線→分段開挖第一層土方→切割樁體預埋錨固鋼筋→調(diào)直預埋鋼筋并制作彎鉤→開挖樁間土→裝填反濾層→綁扎擋土板鋼筋→支立模板→報監(jiān)理驗收→澆筑混凝土→進入下一循環(huán)施工。

3.4.2 樁前土方開挖

（1）樁前土方每層開挖按照1m控制，超挖5cm作為調(diào)整安拆模板空間。

（2）為了保證樁身混凝土質(zhì)量，嚴禁挖土機械碰撞樁身，樁間土不得超挖。

（3）樁前土分段開挖長度按照5跨擋土板板長控制，跳槽施工。

（4）加強邊坡穩(wěn)定和樁身水平位移的測量工作，及時反饋，動態(tài)調(diào)整開挖程序。

3.4.3 擋土板鋼筋制作及安裝

（1）擋土板預埋錨固鋼筋和鉆孔灌注樁鋼筋籠同時在鋼筋加工廠內(nèi)制作完成，錨固鋼筋采用HRB400，D=25mm的鋼筋，間距20cm，垂直于線路方向分布于冠梁下0～7m的樁身內(nèi)，與樁縱向主筋雙面焊接，且必須保證其錨入擋土板的長度。

（2）預埋錨固鋼筋在擋土板橫向伸縮縫處采用“U字”帶鉤筋，中間段為“一字”帶鉤筋。

（3）預埋錨入擋土板的鋼筋（直線段+彎鉤）在澆筑樁身混凝土時，沿樁身豎直向上彎折90°，緊貼樁孔孔壁，施工擋土板時矯直鋼筋并制作彎鉤。原設計中錨固鋼筋180°彎鉤為后制作，但在試驗樁施工中，易操作不當或在冷加工時應力集中造成鋼筋根部脆斷，所以建議在鋼筋加工廠內(nèi)完成錨固鋼筋180°彎鉤。

（4）用切割機和電錘鑿出錨固鋼筋，用人力+手動扳手矯直。

4 結束語

該路塹支擋工程經(jīng)過精細化管理和嚴格執(zhí)行設計施工工序，成功地實施了雙排鉆孔樁+現(xiàn)澆鋼筋混凝土擋土板支擋結構，錨固鋼筋彎鉤提前制作的效益明顯，且保證了樁身與擋土板的連接質(zhì)量，施工方法安全可靠，經(jīng)濟效益、社會效益可觀，可運用于同類工程中。