浅谈新建铁路深路堑桩板墙的施工

浅谈新建铁路深路堑桩板墙的施工福建铁路建设集团二公司黄志荣前言：在新建铁路工程建设中，常会遇到因受岩性、地质构造、水文条件和其它因素影响而引起的各种滑坡现象或由于路堑堑坡较高等因素，为降低路堑坡高及增加堑坡的稳定。深路堑经常采用桩板墙收坡施工。本文就赣龙铁路19标段DK270+450~DK271+816段路基桩板墙的施工作经验总结。一、工程概况：赣龙铁路DK270+470~+516及DK271+530~+622左侧设计为深路堑抗滑桩桩板墙，抗滑桩桩身截面2×2.5M，桩长为两种类型：Ⅰ型桩长19米，计24根。Ⅱ型桩长23米，计5根。每根桩主要工程数量：Ⅰ型桩钢筋砼95M3，Ⅱ型桩钢筋砼115M3。抗滑桩孔桩开挖从桩顶到桩底均用C20砼护壁支护，砼护壁厚度为25CM。路堑土方开挖至桩顶标高时，开始孔桩的施工。孔桩开挖时，必须跳桩开挖。桩间采用预制C20钢筋砼挡土板，挡土板尺寸按设计施工。二、工艺流程：（见图一）三、施工工艺：1、施工准备：⑴、测定桩位，平整场地，在深路堑开挖将至抗滑桩桩顶时，要进行标高测量控制，以防路堑开挖超过桩顶标高，造成抗滑桩桩身施工需要安装模板，造成不必要的经济损失。路堑开挖至桩顶标高时，便进行抗滑桩施工场地整理。以便于安装井架及铺设出碴便道。桩地表要建截排水及防护设施，雨季施工，孔口要搭设雨蓬。⑵、安装井架：为了便于出碴，井架可视情况采用扒杆。一般每个井口安设1台0.5T卷扬机作为提升牵引设备。⑶、铺设出碴便道：在井口开挖前，在抗滑桩外侧修整一条出碴便道。⑷、备好各工序所需的机具器材和井下排水、通风、照明设施。并设置观测滑坡变形、位移的标志。2、桩身开挖：⑴、井口部分：根据桩身井口段土质情况将井口挖至1~2M深时，即可立模灌注第一节砼护壁，护壁厚度为25CM。第一节护壁顶面要平整，并略高出原地面0.3M。（见图二）⑵、桩井掘进：采取边挖边护的方法，一般每节挖深1~1.5M后，沿井壁立模灌注一节砼护壁形成矩形框架。具体开挖深度视地质情况确定。如石质风化破碎或有地下孔隙水时，井壁容易发生塌方，每节开挖0.8~1.0M 左右，此段需采用钢筋砼护壁。为减轻开挖时对井壁的震动，均采用风镐开挖为主。局部可配合风枪。石质较硬地段，多数使用风枪钻浅眼爆破。开挖顺序为先中间部分后井壁部分。⑶、出碴，井内采用人工装碴。使用井架做提升设备，将装满土箕的碎碴通过卷扬机提升到桩顶孔口。用人力翻斗车把碎碴运到附近的堆土场。4）护壁支撑：为保证桩井开挖的施工安全和护壁质量，桩井采取边挖边护的方法施工。注意避免在土石层变化处和滑动面处分节。在立模灌注每节砼护壁前，注意清除岩壁上的浮土和松动石块。使护壁紧帖围岩。每节开挖应在上节护壁砼终凝后进行。而且开挖不宜过深，以免上节护壁悬空过高。护壁砼灌注时，上下节护壁之间留出缺口，待拆模后用砖块砌筑，表面用砂浆抹平。离设计桩底标高1—2米时，可视地质情况一般不用进行砼护壁支护。这样可加快施工进度。(5).井内排水：当桩井挖到有孔隙水时，采用离心泵抽水机抽水。（6）.上下井设施：为解决施工人员上下井，每个正在开挖的孔桩设钢筋扶梯。3.灌注桩身砼：（1）灌注前的准备工作：①.为减少井内渗水，同时又避免桩身钢筋直接与孔底土石接触，井底用同级砼进行封闭。②.各孔桩砼护壁在桩身完工后需拆除的部分，用2毫米厚的纤维板装帖，便于今后拆除顺利。（2）桩身钢筋制作与安装：桩身的主筋，箍筋均在钢筋工棚里加工好，人工运到孔桩旁边。由于孔桩桩身较短，最长为23米，桩身钢筋可以用人工配合悬吊牵引下放到孔内。在主筋按设计要求摆好后，箍筋绑扎由孔底往孔顶进行。箍筋绑到一定高度时，可以用几块活动木板搭在合适高度的横向钢筋上，供操作人员站立。钢筋笼固定：钢筋笼绑扎好后，在其箍筋外侧用预制好的150#砼预制块(3×5×5厘米)支垫。以便于在桩身砼灌注过程中,使钢筋笼不致于偏移。（4）灌注砼：拌合站设在井口附近，使用漏斗和串桶输送砼到井下，串桶可以根据桩身砼灌注达到的标高进行连接或拆除（见图-3）。灌注桩身砼时必须连续进行，每捣固层厚度以不超过振动器作用部分长度的1.25倍。砼捣固时以砼不再下沉，不出现气泡，表面开始泛浆为度。 4C20砼护壁拆除：所有路堑抗滑桩施工好后，对路基面以上抗滑桩桩身需露出部分进行其护壁拆除。靠山侧砼护壁只拆除两端40CM，便于挡土板能够安装即可。在路堑边开挖边进行拆除。5200#钢筋砼挡土板预制及安装：（1）预制：挡土板预制场地尽量选在孔桩附近，以便于和桩身施工用同一个搅拌站，同时便于今后安装。挡土板预制除严格按设计图纸施工外，每块挡土板均应予留两个吊装孔，孔的直径可采用5CM，孔的位置应靠近板的两端约1/4板长。（2）安装：挡土板在安装前，要先计算每块挡土板的高度及缝隙，同露出地面桩身的高度相比较来确定第一块挡土板的砼垫层标高。以便于最后一块挡土板标高与桩顶平齐。同时，挡土板安装时，应随安装，随填板后碎石反率层。四质量控制：1每个孔桩定位采用全站仪放样，经换手复核准确后，才能对孔桩进行开挖。桩身断面尺寸，中心位置，孔底高程，护壁厚度均必须符合《铁路路基工程施工质量验收评定标准》。主筋焊接和砼灌注必须严格按照《铁路砼与砌体工程施工质量验收评定标准》进行施工。2每次井壁开挖及衬砌立模，均应从井口吊线，以防止超欠挖及偏斜。竖向主筋搭接应避免设在土石分界处或滑动面处。3灌注桩身砼前应冲洗护壁，清除杂务，并按要求做好同标号砼铺底。4桩身砼灌注量较大，所以灌注前应充分做好准备工作，以确保工程质量。五安全措施：1桩板墙施工类似深井作业，桩身开挖及井下爆破必须严格遵守《建筑安装工人安全技术操作规程》和 《安全爆破规程》，选择最安全的起爆方法。施工时四周必须设防护拦栅。各种材料及施工器材距井口应有一定距离，以反防落入井内伤人。2桩身开挖必须设一位专职安全员，负责孔桩开挖。井下作业人员必须佩带安全帽。出碴土箕升降时，作业人员必须靠边站立。桩身钢筋下落采取悬吊牵引时，井下不得站人。井内工作木板平台必须设置牢固，平台上作业人员必须栓好安全带，作业人员上下井的钢筋扶梯安置牢固。3井口C20砼护壁必须浇注平整，其顶面不得低于原地面。护壁衬砌必须及时紧跟桩身开挖。4作业时电器部位一定要有接地装置，防止漏电。井下照明必须使用安全电压。5桩身施工前应设置观测设施，有专人负责观测发现不利于安全的滑动情况，及时通知作业人员撤离现场。六结束语：根据赣龙铁路DK270+450~+516和DK271+530~+622段深路堑桩板墙施工的特点及后来DK271+010~+075路堤滑坡地段14根抗滑桩的施工，探索了一套比较完整的施工技术和工艺。在所施工的29根桩板墙及14根抗滑桩中，Ⅰ类桩占95.3%，Ⅱ类桩占4.7%。工程优良率达100%。希望这套施工技术和工艺，能给今后在其他类似工程施工中给予借鉴。参考文献：铁道部十一工程局吴汉忠执笔《抗滑锚固桩施工工法》《铁路路基施工规范》——中国铁道出版社《铁路混凝土和砌体工程验收质量评定标准》——中国铁道出版社测量放样 平场地、截排水安扒杆井架及卷扬机桩身开挖测量放样施工准备出碴检查井壁，绘地质展示图绑扎护壁钢筋拆模下放钢筋钢筋绑扎及固定灌注桩身砼成桩桩底达标配筋制取试件配料拌制钢筋制作灌注护壁砼护壁立模井内排水井内通风图-1工艺流程图