高速鐵路路基抗滑樁突遇涌砂施工工藝

高速鐵路路基抗滑樁突遇涌砂施工工藝

Summary：當(dāng)前，我國(guó)高速鐵路發(fā)展和建設(shè)已進(jìn)入快車道，鐵路線路走向受社會(huì)面影響因素多。為保證鐵路線路運(yùn)行安全，部分地段因其地形、地貌、地質(zhì)復(fù)雜，導(dǎo)致線路不可避免的要存在在高邊坡或地質(zhì)斷面。因此，設(shè)計(jì)往往采用大量支擋工程進(jìn)行加固邊坡以保證工程的穩(wěn)定性。路基抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)具有可操作性強(qiáng)，效率高，施工設(shè)備投入少、成本可控、承載力大等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，但因地質(zhì)條件差異，抗滑樁開挖施工中常遇到流砂、涌水、局部坍塌等不良地質(zhì)情況，嚴(yán)重影響到施工安全、進(jìn)度及質(zhì)量，本文以工程實(shí)際為例，詳細(xì)說明抗滑樁人工挖孔遇涌砂時(shí)采取的施工工藝，確保施工進(jìn)度及質(zhì)量。Keys：抗滑樁涌水流砂坍塌施工工藝1工程概況新建鐵路南昌至贛州客運(yùn)專線興國(guó)西車站位于江西省贛州市興國(guó)縣，全長(zhǎng)1650m。車站內(nèi)DK339+738.88～DK339+811.13右側(cè)設(shè)C35鋼筋混凝土抗滑樁，抗滑樁樁間距5.0m，樁截面2.25*2.5m,樁長(zhǎng)17m，側(cè)溝平臺(tái)以上部分于樁兩側(cè)設(shè)厚0.4m，寬0.3m牛腿，牛腿高6m，樁間板采用C35混凝土現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的槽形板，支撐于腿上?？够瑯恫捎萌斯ね诳滋鴺妒┕ぃ_口位于樁頂，采用15cm厚C15鋼筋混凝土護(hù)壁。該段地層巖性從孔口至孔底別為粉質(zhì)黏土、花崗巖全風(fēng)化、花崗巖強(qiáng)風(fēng)化、花崗巖弱風(fēng)化，其樁底入花崗巖強(qiáng)風(fēng)化。2存在的問題在第44、46、48、50、52#抗滑樁開挖至5m時(shí)發(fā)現(xiàn)富水且護(hù)壁變形，現(xiàn)場(chǎng)采取了短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)措施，開挖進(jìn)尺由1m調(diào)整為0.5m，護(hù)壁厚度由15cm厚調(diào)整為30cm厚，采取措施后護(hù)壁未發(fā)現(xiàn)開裂及變形情況但挖至7m時(shí)開始從樁底向上涌砂，24小時(shí)后涌砂、涌水至孔口3m處靜止，現(xiàn)場(chǎng)采取孔內(nèi)抽水降壓1周后水位無明顯下降。3原因分析本段抗滑樁施工時(shí)正逢雨季，雨量充沛，地下水豐富且水位較高，施工時(shí)全風(fēng)化花崗巖地層在地下水作用下無法自穩(wěn)。開挖及護(hù)壁措施加強(qiáng)后，護(hù)壁保持穩(wěn)定狀態(tài)，水壓力集中于孔底釋放，并帶動(dòng)砂層從孔底涌起。周邊均為水田、稍遠(yuǎn)處靠山，地下水豐富，抽排降水方案無法達(dá)到預(yù)期效果。4技術(shù)措施針對(duì)涌水涌砂情況，借鑒隧道超前支護(hù)原理，通過小導(dǎo)管輔助注漿工藝進(jìn)行作業(yè)，通過注漿工藝可以固結(jié)全風(fēng)化地層，克服流砂地質(zhì)無法成孔的現(xiàn)狀。根據(jù)開挖過程中確定的涌水涌砂分界線，回填黏土夯實(shí)后從涌水涌砂臨界點(diǎn)按照豎向間距1.6m設(shè)環(huán)向注漿小導(dǎo)管，每環(huán)設(shè)置8根3m長(zhǎng)φ42小導(dǎo)管，豎向搭接1m，導(dǎo)管布設(shè)完畢后一次性注漿封閉。注漿完成12h后按0.5m每循環(huán)進(jìn)行開挖，開挖3個(gè)循環(huán)后施作下一級(jí)小導(dǎo)管和注漿施工，直至成樁。4.1工工藝流程確定涌水涌砂分界線→回填黏土→確定第一環(huán)小導(dǎo)管位置→鉆孔置入小導(dǎo)管→注漿、止?jié){→等強(qiáng)→開挖、護(hù)壁→下一循環(huán)→終孔。4.2技術(shù)要點(diǎn)4.2.1確定涌水涌砂分界線對(duì)已開孔涌水靜止面進(jìn)行測(cè)量、記錄數(shù)據(jù)、建立臺(tái)賬，靜止水面確定為小導(dǎo)管布設(shè)起點(diǎn)位置。4.2.2回填黏土選用含沙粒很少具有較好的可塑性黏性土壤進(jìn)行回填，黏土可以起到封水作用，回填至水位線確保既有護(hù)壁內(nèi)外無壓力差，采用黏土回填也便于二次開挖，回填完畢后觀察24h確認(rèn)穩(wěn)定后，進(jìn)行下步作業(yè)。4.2.3定位根據(jù)標(biāo)記的靜止水面，在樁的4個(gè)面按每個(gè)面2根φ42小導(dǎo)管布孔。樁身2.5m面小導(dǎo)管設(shè)置在中心線兩側(cè)0.75m位置，樁身2.25m面小導(dǎo)管設(shè)置在中心線兩側(cè)0.5m位置，并采用油漆標(biāo)示。4.2.4鉆孔安裝小導(dǎo)管采用直徑46mm一字鉆頭進(jìn)行鉆孔，鉆孔深度為3m，鉆孔角度與垂線夾角30°，鉆孔過程中同步進(jìn)行小導(dǎo)管制作，每根小導(dǎo)管長(zhǎng)度3m，導(dǎo)管上設(shè)置止?jié){閥和梅花形注漿孔，成孔后置入小導(dǎo)管。4.2.5注漿、止?jié){注漿漿液按水灰比1:1配置，注漿孔口壓力控制在0.3～0.5MPa，當(dāng)10分鐘內(nèi)注漿量小于5升/分鐘時(shí)終止注漿，并觀察周圍溢漿情況。注漿可固結(jié)全風(fēng)化地層，且能同時(shí)填充第一次開挖后涌砂形成的空腔。4.2.6開挖、護(hù)壁注漿完成12h后進(jìn)行開挖作業(yè)，將原進(jìn)尺1m的開挖深度調(diào)整為0.5m的進(jìn)尺，開挖一級(jí)支護(hù)一級(jí)，護(hù)壁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后進(jìn)行下一級(jí)開挖。4.2.7循環(huán)開挖當(dāng)開挖至上一環(huán)垂直距離1.6m時(shí)，施作該環(huán)小導(dǎo)管，施工工藝與首環(huán)小導(dǎo)管施工工藝一致并循環(huán)開挖至孔底。4.2.8抽排水開挖過程中采用孔內(nèi)抽水措施抽排滲水。5質(zhì)量控制措施5.1孔位控制鉆孔位置在開挖輪廓線上按設(shè)計(jì)位置與角度鉆孔，孔位誤差小于5cm，外插角偏差小于10°，打孔角度可用地質(zhì)羅盤儀進(jìn)行檢查。超過允許誤差時(shí)，在距離偏大的孔間補(bǔ)管注漿。認(rèn)真檢查鉆孔、打管質(zhì)量，對(duì)照孔位編號(hào)，逐孔、逐根檢查并認(rèn)真填寫記錄。5.2注漿質(zhì)量控制小導(dǎo)管安設(shè)后，用塑膠泥封堵孔口及周圍裂隙。注漿前進(jìn)行壓水試驗(yàn)，檢查機(jī)械是否正常，管路是否連接正確，為加快注漿速度和發(fā)揮設(shè)備效率，可采用群管注漿（每次3至5根）。注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量或注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓時(shí)可結(jié)束注漿。注漿過程中要隨時(shí)觀察注漿壓力及注漿泵排漿量的變化，分析注漿情況，防止堵管、跑漿、漏漿。做好注漿記錄，以便分析注漿結(jié)果。6安全控制措施進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)要求所有人員必須正規(guī)安全著裝，正確佩戴安全帽、身穿反光背心、防毒口罩、防護(hù)眼罩、安全防護(hù)鞋等安全防護(hù)用品。注漿時(shí)禁止人員正對(duì)注漿管，防止高壓漿液噴濺傷人；孔內(nèi)作業(yè)時(shí)孔口必須設(shè)人觀察護(hù)壁變化情況，減少夜間作業(yè)，避免疲勞作業(yè)；作業(yè)人員下孔前必須對(duì)孔內(nèi)空氣進(jìn)行檢測(cè)，防止有毒有害氣體；開挖進(jìn)尺嚴(yán)禁超標(biāo)。7結(jié)束語路基樁板墻錨固樁開挖遇涌砂時(shí)采用短進(jìn)尺強(qiáng)支護(hù)措施外還可以輔助