铁路路基混凝土灌注桩施工质量控制论文_杨健

铁路路基混凝土灌注桩施工质量控制论文_杨健

中铁二十一局集团路桥工程有限公司 陕西西安 710000

摘要:近年来,我国的交通行业发展迅速,铁路工程建设越来越多。铁路路基混凝土灌注桩多为抗滑桩、冲击成孔灌注桩、CFG桩,其混凝土灌注速度和塌落度要严格控制,需要接桩的桩顶要露出混凝土最大粒径新鲜粗骨料,且施工质量控制中,应先施工抗滑桩,后开挖路基,同一排抗滑桩施工要间隔施工,同一个抗滑桩施工要一次性施工完毕,抗滑桩底不能积水。CFG桩顶的桩帽混凝土达凝期后,用力棒逐一敲击桩帽顶,如果发出实响声,则说明桩帽与桩接触良好;如果发出空响声,则说明桩帽与桩接触较差,应进行处理。同时,用反射波法在桩帽顶上按比例检测桩帽与桩质量完整性,如果有浅部断桩信号,则说明桩帽与桩接触较差;如果有桩底反射,则说明桩帽与桩接触良好。此外,还可采用CFG混凝土桩帽湿接法施工,使桩与桩帽一次性施工完毕,达到桩与桩帽接触良好的目的。

关键词:抗滑桩;冲孔桩;CFG桩;桩顶

引言

在城市基础工程建设进程逐渐加快的同时,铁路工程项目逐渐增多,建筑施工难度也相应提高。在这种大环境下,混凝土灌注桩施工技术优势逐渐体现出来,成为铁路工程施工工艺中的重要施工环节之一。由于混凝土灌注桩施工不仅能够降低施工成本,还能提高建铁路运行的稳定性,因此越来越多的工程企业关注这种施工技术。

1混凝土配置

在混凝土配置工艺中,必须对施工材料与混凝土配比相关参数进行控制。从混凝土材料层面来看,混凝土砂率比例一般在40~50%内,水泥中石灰比值需要控制在0.4~0.5之内。在进行粗骨料直径选择时,应尽量选择细腻状态粗骨料,且粗骨料料粒直径不可超过40mm,确保浆体研磨与浆体注塑通畅。为增强混凝土材料强度,在混凝土配置过程中必须将混凝土坍落度控制在16~18cm。在泥浆配置过程中,需要对失水率、泥浆黏度与酸碱性等指标进行综合考虑,避免泥浆性能不足而影响到灌注桩质量。当黏土颗粒内聚力偏大时,泥浆中土渣不会轻易出现沉淀现象,可将粘性土粘度控制范围在18~25s。根据以往工作经验,沙土中土渣可能会出现沉淀问题而影响到成孔质量,因此需要将砂性土粘度范围设置在25~30s。在混凝土灌注桩注浆操作工艺开展前,施工人员需要对有关数据参数设计进行研究分析,通过压力泵控制设计维持水泥浆液注塑质量,为注浆液凝固硬度提升提供保障。

2抗滑桩施工质量控制

在进行抗滑桩施工前,首先要测定桩位,然后对孔口进行平整。此外,还要对桩区的周围做好截水、排水施工。桩身采取分节开挖的方法进行施工,一般会采取从两端向中间开挖的步骤进行开挖。桩孔在爆破时要根据设计深度选择爆破方法,本次爆破采用的浅眼爆破法,但要对药量进行严格控制,药量过大过小都不利于施工。如果状桩孔过深,为了确保施工安全,需不间断地对孔内的空气进行检查,当孔内的CO2达到一定的量后,就要利用通风设备进行通风工作。在对桩孔进行施工时需设置C02砼护壁,因为施工时可能会破坏桩孔周围的土层和岩层结构。如果在施工过程中发现施工区域的地质情况与勘测的地质情况严重不符,则要立刻停止施工,并将此情况上报设计单位。

3冲击成孔灌注桩施工质量控制

①桩顶露出最大粒径粗骨料。冲击成孔灌注桩顶(设计标高)以上混凝土超灌高度不应小于1.5m,这样才能把桩顶混凝土压实,否则桩顶以下混凝土砂浆多,需要开挖桩侧土露出桩再把砂浆裁除,砂浆裁除后桩顶露出混凝土最大粒径粗骨料。此外,还要进行桩身完整性检测,合格后才能接桩,接桩后再进行桩身完整性检测,二次合格后才能进行下一道工序。如果开挖桩侧土坑大,可用块石围圈,围圈的内壁用塑料布隔离后灌注混凝土。②淤泥地层应采用双笼法施工。冲击成孔灌注施工时遇有淤泥地层,地下水位丰富,灌注桩会出现扩径,浪费混凝土,且钢筋笼出露无混凝土保护层。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了防止扩径浪费混凝土和钢筋笼出露,可采用双笼法施工(常规单笼法施工桩径为1m,钢筋笼直径0.8m),即灌注桩采用2个钢筋笼,增设1个大于设计桩径的用土工布裹着的直径1.2m的外钢筋笼,其既可防止混凝土扩径,又可防止泥、砂侵入混凝土桩内,或可采用永久性钢护筒施工(钢护筒不取)。

4CFG桩施工质量控制

CFG桩施工应注意的问题多在浅部,除了禁止采用大型车辆碾压和大型机械扰动外,桩帽的施工和检测应当引起注意,目前,桩帽的检测目前是个空白,是被忽视的一个区域,应当引起注意。①桩顶露出混凝土最大粒径粗骨料。桩帽与桩是分二个时间段施工,桩帽是置于桩顶之上,施工桩帽时其桩顶要露出混凝土最大粒径粗骨料方可施工。②检测桩帽施工质量。桩帽施工到凝期后,用置有尼龙头的力棒在桩帽顶上逐个敲击,如果发出实响声,则说明桩帽与桩接触良好;如果发出空响声,则说明桩帽与桩接触较差,应进行处理。同时,用反射波法在桩帽顶上按比例检测桩帽与桩质量完整性,如果反应桩浅部断桩,则说明桩帽与桩接触较差,也应处理;如果反应有桩底,则反射说明桩帽与桩接触良好。③桩帽湿揭法施工。采用CFG混凝土桩帽湿揭法施工,使桩与桩帽一次性施工完毕,达到桩与桩帽接触良好。首先施工CFG桩时旋至地面的弃土即时装入小型农用液压汽车拉出场地,使CFG桩头露出地面;其次,桩头露出地面后用大铁勺把未凝固的干净混凝土挖出装入小推斗车,送至灌入CFG桩混凝土地泵处回收再用于下一根CFG桩的混凝土灌入使用;最后,挖至CFG桩混凝土深度0.3m,取一直径0.48m、高1m的簿壁无底钢桶,插入上部混凝土被大铁勺挖出的桩帽先期圆坑内(插入深度0.7m),用铁锹铲簿壁无底钢桶外侧土(深度0.6m)成桩帽型,提出簿壁无底钢桶灌注混凝土成桩帽,并用振动棒振实且进行养护,达凝期后用低应变反射波法检测桩帽与桩整体桩身质量。

5铁路路基翻浆病害的质量控制

铁路路基翻浆病害在铁路问题中较为常见,如果铁路路基发生翻浆病害,那么铁路路基的平整度将会受到严重影响。针对这一问题,维修养护工作人员可以应用高压注浆技术来提高铁路地基的承载能力。为了增强铁路路基的强度和密实度,实现翻浆路基地段的翻新和维修,维修养护工作人员可以采用复合地基法、混凝土石灰桩法以及钻孔桩夯实法等。高压注浆法就是使注浆管进入铁路路基土层里,然后利用高压设备喷嘴令20~50MPa的水或浆液对铁路路基土体进行冲击,在高压喷射流重力、离心力和冲击力的影响下,将质量大小、浆土比例均适中的浆液与路基土层进行混合,使地基图层中结成强度较高的固体,从而实现改善铁路路基土层质地的目的。复合地基法即在自然地基的基础上,将其中一部分增强或置换掉,也可以适当的加入加筋材料,最终形成由自然地基土体和增强体共同组成的人工地基。这种方法有效提高了铁路地基的荷载能力。混凝土石灰桩法是指将混凝土、生石灰等固化剂按照一定的比例进行均匀混合,然后利用相应的设备或人力进行夯实和振压,最终形成密实度较大的桩体。

结语

综上所述,灌注桩的混凝土塌落度应控制在规范规定的上限,即180mm,且灌注速度控制在2m/min,其桩身完整性检测的桩端反射波曲线呈正向,所确定的速度值参照其临界值,从而判断灌注桩的完整性。灌注桩接桩(进行下一工序)的桩顶要露出混凝土最大粒径新鲜粗骨料。抗滑桩施工时先施工抗滑桩,后开挖路基;同一排抗滑桩施工要间隔施工,同一个抗滑桩施工要一次性施工完毕,且抗滑桩底不能积水。此外,淤泥地层采用双笼法或永久钢护筒施工。

参考文献:

[1]中华人民共各国住房和城乡建设部.JGJ106—2014建筑基桩检测技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2014.

[2]中国铁道科学研究院.TB10218—2008铁路工程基桩检测技术规程[S].出版社不详,2008.

[3]中国建筑科学研究院.JGJ79—2012建筑地基处理技术规范[S].出版社不详,2012.

论文作者:杨健

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/24

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