一、工程概況
我國多處地區有軟土覆蓋,在這些地區修建高速鐵路時,要充分考慮設計,避免出現路基失穩或是路基的沉降達不到要求,否則的話就會影響高速鐵路的正常通行,還會增加高速鐵路后期的維護費用。通過大量的實際操作證明,混合樁型在處理高速鐵路軟基中起到非常重要的作用,這能在很大程度上保證高速鐵路完工后的質量。在廣東某個高速鐵路施工過程中,存在一段的軟土地基,在進行普通的加固處理后,經過一段時間的試車通行,發現存在橋頭與涵洞結構物地段與整體高速鐵路的路基線形不能夠相符,不夠平順的問題。當行車的速度控制在每小時60km的時候,存在橋頭跳車的現象較為突出。這段軟基在處理的時候,采用的是復合地基噴粉樁加墊層的加固方法。在試行通車之后表明,這樣的處理方式存在較為明顯的缺陷,實際施工過程中,發現這種加固方案效果不太理想,通車后的缺陷比較明顯。于是,之后改用了混合樁型對高速鐵路的路基進行處理,主要是把橋頭臺背填土,涵洞基底進行加固處理,在經過試行通車之后,沒有發現其他缺陷,效果較為理想。
二、混合樁型在高鐵路基中的實際應用
2.1施工準備
1.材料準備
按照高速鐵路路基工程技術指南、高鐵路基工程施工質量驗收標準及有關規定和設計要求,混合樁型的混合材料包括但不限于p.042.5號水泥、粉煤灰、粒石、砂、礦粉、外加劑等。
2.混合材料的配合比準備
混合材料的配比是根據施工條件來決定的,不同的施工條件下,混合材料的配比是不同的,可根據實際情況進行調整,這些混合材料的配合比例主要是由實驗室來完成的。以下是混合材料的分配比例,外加劑∶粉煤灰∶石∶砂∶水泥=1.9:48:1106:738(kg/m3)
3.現場準備
在進行混合樁型加固處理之前,需要在現場做好必須的準備工作。首先保證施工場地的三通一平及五圖一牌,還要對地層進行勘察核對,以及施工場地的地上地下管線進行檢查,防護,并確定棄渣點及排污點等。
4.設備準備
在進行混合樁型對高速鐵路路基進行加固處理的時候,需要用到的機械設備包括,發電機、挖掘機、裝載機、壓路機、自卸汽車、混凝土罐車、砼拌和站以及測量檢測儀器等。這些機械設備在進入施工場地之前,需要由專業人員對機械設備進行正確的安裝和調試。
2.2高速鐵路路基加固處理
廣東這段高速鐵路包含了許多不良地段,主要是分布在高速鐵路的第一標段,經過的地區是珠江三角洲平原區,由于地質含水量多且常年多水潮濕,因此該路段的地基軟土分不多,且結構不穩定?;讓又饕怯傻谌捣凵皫r,含礫砂巖和礫巖組成,形狀呈緩波狀起伏,凹陷下去的軟土部位厚度較大,一般是在1.3~22.3m之間。這段軟土層的含水量高,達到了106.6%,且強度低,平均值為c=7.07kpa,壓縮系數最大的為5.08MPa-1,孔隙之間最大的達到2.901。在廣東這地段高速鐵路路基進行變更加固處理的時候,軟土層主要是由淤泥構成的,淤泥質的軟基土層深度為10~12m不等,因此軟土層的變化較大,且厚度分布不均勻,造成路基層的穩定性能差,為了趕上工期,且到達6個月通車的要求,結合前期的路基處理效果,因此該路段的臺背基底和涵洞基礎采用混合樁型復合地基進行加固處理。
在進行施工的時候,將樁徑設計為500mm,混合裝的深度要求達到淤泥層之后的持力層約1米深,在大型橋梁橋臺臺背采用500mm樁徑的C10混凝土CFG樁夾砂樁進行復合地基處理,樁深要求穿過淤泥層進入亞粘土層不小于3.5m。廣東這段高速鐵路路基的變更加固處理,從施工到通車運行僅用了4個月的時間。之后對此路段進行的沉降量實際檢測,檢測結果為涵洞沉降0.8~18.3mm,橋臺臺背路基沉降為12.3~83.5mm,施工效果達到了預期理想值。由于混合樁型在高速鐵路路基中的應用施工控制標準以及驗收標準在現階段尚無明確的相關規定,所以這個施工技術也是一個探索實驗的過程。在軟基處理試驗研究小組的指導下,通過現場試成樁試驗確定施工工藝參數、成樁控制標準:施工時采用錘擊沉管反插成樁法,施工機械采用錘重6t的電動錘擊沉管樁機,相關配套機械為350L拌和機、柴油發電機、斗車和灌注料斗。
施工時記錄總錘擊數、最后10擊錘擊數和最后10擊的沉管下沉量。經過5根試樁的現場檢驗,確定最后10擊沉管的下沉量在10~20cm之間??紤]到工程的投資造價和臺背處理的結構要求,根據橋臺現場試樁結果和試驗研究組的討論結果,業主通過文件規定下達施工控制和驗收標準:CFG樁的施工長度采用樁長和下沉量雙控,即以最后10擊下沉量不超過15cm作為終孔成樁的標準。施工混凝土坍落度為60~80mm,粗骨料粒徑不超過4cm,外摻劑采用粉煤灰。
三、混合樁型在高鐵路基中的重要性
\\(1\\)在經過大量的實際施工操作,結果表明,混合樁型較為使用在軟土含量達,且軟土的深度達到10米以上的橋臺臺背,涵洞基底,以及對工期要求較短的高速鐵路路基的加固處理。當需要處理的高速鐵路路基路段面積較大時,需要進行砂樁的布置,以加快土體的固化,增加土體的承載力,加快樁體之間的排水速度。為了減少橋頭跳車現象,在混合樁型的埋設深度可以由地面線延長到橋頭搭板底部,這樣可以減少沉降,從而達到減少橋頭跳車的目的。今后在選用CFG樁處理軟土地基時,應根據工區內軟土的性能指標和深度,結合處理長度和工期以及投資造價,綜合確定采用的CFG樁的混凝土標號、處理長度、終孔控制標準,并適當與其他的處理方法如碎石墊層、土工格柵、砂樁等進行搭配。
在經過混合樁型在廣東某高速鐵路路基加固處理中的效果來看,混合樁型在處理含水量大且軟土層身后的不良高鐵路基時,具有穩定性好,處理效果理想以及施工進度快,投資小的有點,在高速鐵路普遍開工建設的現在,值得建筑施工企業進行廣泛應用及推廣。
四、結語
本文以混合樁型在廣東某高速鐵路路基的加固處理為例,從前期的準備工作到后期的施工詳情進行系統分析,從工程實例中探討了混合樁型在高速鐵路路基處理中的應用及重要性,充分說明了混合樁型是加固處理高速鐵路路基軟基的有效施工手段,值得建筑施工企業廣泛應用推廣。
參考文獻
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