PHC管樁在溫福鐵路軟土地基加固中的應(yīng)用

　引言：溫福鐵路在福建連江車站位置進(jìn)行了高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力砼管樁在鐵路軟土地基加固中應(yīng)用的試驗(yàn)，該試驗(yàn)段工程通過對樁基承載力、應(yīng)力傳遞規(guī)律、樁、土應(yīng)力的分布及變化情況、地基變形等實(shí)測數(shù)據(jù)的分析研究，對預(yù)應(yīng)力管樁的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。筆者做為該試驗(yàn)段施工技術(shù)人員，全過程參與了該試驗(yàn)工程，本文亦是對該工藝的施工總結(jié)。

1、工程簡介

溫福鐵路是從浙江溫州到福建福州的高速鐵路，設(shè)計(jì)時(shí)速200KM，本試驗(yàn)段在靠近福州市的連江縣進(jìn)行，自DK275＋000～DK275＋400，共400m長，預(yù)應(yīng)力管樁加固區(qū)段為310m，在DK275＋270的位置有一座灌溉涵，該涵洞的基底加固也采用管樁加固。其中φ400mm的樁有46根，φ500mm的樁有1307根，設(shè)計(jì)單樁允許承載力是900KN。樁的布設(shè)呈正方形布置，最小樁間距為2m，最大樁間距為3m。在正式施工前用了靜力壓樁機(jī)和柴油錘擊機(jī)各進(jìn)行了8根工藝性試樁。
2、工程地質(zhì)及水文概況

工點(diǎn)范圍均為第四系地層覆蓋，上部為全新統(tǒng)濱海灘涂—溺谷相沉積形成，底部粘土屬坡殘積成因，下伏基巖為燕山期凝灰?guī)r、侵入巖，地下空隙潛水發(fā)育，埋深0～1m。地基土各層的巖性及主要物理力學(xué)指標(biāo)分述如下：

(1)粉質(zhì)黏土，褐黃~灰綠色，硬塑，局部夾少量礫石，表層0.4~0.6m為種植土，含植物根莖，該層厚0.4~2.1m，工點(diǎn)范圍部分分布。

(2)淤泥，淺灰色，流塑。手感細(xì)膩，分布均勻，含少量腐殖物，有機(jī)質(zhì)含量2.8~7.9%，局部夾粉細(xì)砂透鏡體。由于地處臨海的山前平原，其橫、縱向分布隨基巖面起伏變化較大。具高壓縮性、低強(qiáng)度的特點(diǎn)，靈敏度標(biāo)準(zhǔn)值7.1，屬靈敏性粘性土。層厚10.5~19.7m。

(3)粉質(zhì)黏土，褐黃色、灰綠色、淺灰等色，軟硬分布不均，海陸交互相成因夾粗砂、礫石、碎石土、淤泥質(zhì)黏土等透鏡體，厚3.6～28m；

(3)-1～(3)-7淤泥質(zhì)黏土，淺灰色，流塑，夾少量腐植物及貝殼，后0～6.0m；局部夾圓礫土，粗砂、粉砂、礫砂、碎石土透鏡體，灰色夾灰黃色，中密，飽和。

(4)花崗巖，全風(fēng)化呈砂土狀，標(biāo)貫擊數(shù)N＝25～50，厚>2m；

(5)凝灰?guī)r，灰綠色或灰白色，全風(fēng)化呈砂土狀，標(biāo)貫擊數(shù)N＝16～35，厚>10m。

3、施工準(zhǔn)備

3．1、施工便道

施工前的機(jī)械進(jìn)場和施工過程中的管樁進(jìn)場，都是通過施工便道進(jìn)出，在其上行駛的都是重車，所以施工便道的承載能力要求較高。本工程施工便道底層用片石擠除原地面表層的淤泥，這樣便道日后就不會(huì)出現(xiàn)“彈簧土”，中層用隧道施工棄碴填筑，便道上層用2－4cm的碎石加石屑鋪筑。

材料使用上基本為材下粗上細(xì)，這樣既能保證便道的穩(wěn)定，又能使便道表面平整，易于修整。施工便道要盡量取直，減少不必要的彎道。在施工區(qū)域內(nèi)，便道應(yīng)該在打樁范圍外，這樣樁機(jī)施工時(shí)就不會(huì)影響到便道的暢通，而且已施工好的管樁也不會(huì)被行駛車輛擠壓。

3．2、工作墊層

本試驗(yàn)段的施工位置上原先為當(dāng)?shù)匕傩盏牡咎?，表層土為常年種植土，承載力差，而單臺(tái)靜力壓樁機(jī)加配重將會(huì)有三百多噸，所以必須在施工區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)工作墊層，提高地基地承載力，保證樁機(jī)施工時(shí)不會(huì)沉陷。一般要求工作墊層鋪設(shè)后，其承載力不少于100KPa。工作墊層的材料可以用隧道爆破時(shí)的棄碴，但是大塊片石不能使用，否則施工時(shí)易引起樁位的偏差。由于靜壓樁機(jī)的機(jī)體龐大，工作墊層的鋪設(shè)寬度要足夠，本次施工時(shí)以最外測樁加寬5米來控制工作墊層的鋪設(shè)寬度。

3．3、測量放樣

根據(jù)設(shè)計(jì)交付的導(dǎo)線資料，先進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測，經(jīng)復(fù)核后根據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場的施工情況，在距離Ⅰ道左側(cè)30m遠(yuǎn)的位置，沿線路方向每隔25m設(shè)置一個(gè)控制點(diǎn)，該控制點(diǎn)作為樁位放樣時(shí)經(jīng)緯儀的架鏡點(diǎn)和后視點(diǎn)。該控制點(diǎn)距離最邊緣管樁有18.8m，仍然存在擠土效應(yīng)，所以每周都要用全站儀復(fù)核、校正一次控制點(diǎn)。

根據(jù)實(shí)際打樁線路圖，按施工區(qū)域劃分測量定位控制網(wǎng)，一般一個(gè)區(qū)域內(nèi)根據(jù)每天施工進(jìn)度放樣10～20個(gè)樁位，在樁位中心點(diǎn)地面上插入一支約30～40cm長的小竹片樁，并用紅油漆作好記號。并以工程樁位為中心用白灰按直徑大小畫一圓圈，以方便插樁和對中。對放出的軸線和樁位，經(jīng)自檢后，請監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)核檢查，在沉樁過程中，要經(jīng)常對控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，并作好定位記錄和技術(shù)復(fù)核記錄。

3．4、施工機(jī)具和管樁材料的選擇

本次施工采用靜壓和錘擊兩種工藝施工。靜壓樁機(jī)具有無噪音、無振動(dòng)和無污染的優(yōu)點(diǎn)。錘擊機(jī)具有嵌巖能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

本次施工靜壓機(jī)采用YZY-750T，全液壓側(cè)夾式樁機(jī)。錘擊機(jī)采用滾管式行走的柴油錘樁機(jī)，錘型號為HD50型。所有施工機(jī)械均有檢測的合格證書。樁錘的選擇主要考慮柴油錘錘擊能量大，施工速度快，工效高，還有“重錘輕擊”的原則。

管樁采用建華管樁公司生產(chǎn)的PHC管樁，砼強(qiáng)度C80，嚴(yán)格按照《先張法預(yù)應(yīng)力砼管樁》制作,采用高壓高溫養(yǎng)護(hù),單樁豎向承載力2820KN。