软基处理及路基试验段施工技术

新建铁路北京至石家庄客运专线JS-2标准软基处理及路基试验段施工技术京石铁道客运专线软基处理及路基试验段施工技术一、工程概况1 .概要JS-2标段位于涿州市到保定市之间，线路长为91.9km正线公里。 本标的主要工程内容为路基、桥涵、无砟轨道、贯通线接地、道路转移、三电转移保护、大型临时设施和转移工程等，合同工期为33个月。 JS-2标准段主要工程数：区间土石方95.9万方，站场土石方185.2万方，附属土方及加固圩工98572立方米，特大桥81594.23延长米。 本标准段路基线路全长约10.3 km，包括区间路基4段(DK127 742DK129 822、DK148 000DK148 844、dk152dk153814、dk 156dk 156600 )、站三基(涿州站、高碑店站、保定站)、 区间路基和车站路基均采用CFG桩复合地基处理，设计CFG桩共477万米，碎石26.5万平方米，土工格栅153万平方米倾斜。2、地质、水文条件路基CFG桩处理区位于冲洪积平原地区，地形平坦广阔，地表无大起伏，局部低地。钻井设计资料显示，地质土层依次为粉土(68m )、粉质灰色粘土(29m )、粉质黄褐色粘土。 地下水埋深为9.8m13.6m。 京石客运专线沿线为温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，土壤最大冻结深度为0.7m。三、设计情况区间双线直线区间路堤宽度为13.6m，线间距为5m，路肩宽度为1.3m。 路面以下的基床表层和底层、底层和基床下部路堤的接触面从中心向两侧设置了4%横向的排水斜面。 无砟轨道施工后沉降要求特别严格，仅为15毫米，地基处理一般采用CFG桩复合地基加固软弱土层较厚，复合地基法加固沉降控制困难地区，预应力混凝土管桩加固砂层、砾类土、碎石类土层的浅层处理采用强夯的湿陷性我指标范围内的基础处理均采用CFG桩复合地基法加固，根据客运专线无砟轨道铁路设计指南 (铁建函2005754号)，根据地基施工后的沉降控制值，根据地基沉降的计算和分析，CFG桩采用桩网结构，桩顶设置碎石垫层厚0.5m，垫层内双向100kN/m土工二、CFG桩复合地基的施工技术与质量控制1 .复合地基处理原理复合地基是由天然地基土体和加固体组成的人工地基。 加固体复合地基根据材料性质分为散体材料桩、柔性材料桩和刚性桩复合地基。 散体材料桩复合地基有碎石桩等深层搅拌桩等柔性材料桩； 刚性桩复合地基，如CFG桩。 复合地基通过调节桩土变形，实现桩土共同作用，利用桩体强度和土体强度，满足设计要求，降低工程成本。我设计了CFG桩复合路基。 CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂混合水形成的高粘结强度桩，与桩间土一起在褥垫层上形成CFG桩复合地基，形成复合地基。 CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落入普通土层还是硬土层，都能保证桩间土始终参与工作。 由于桩体强度和模量大于桩间土，在荷载作用下桩顶应力大于桩间土表面应力，桩承受的荷载传递到较深的土层，相应地减少桩间土承受的荷载，在桩的作用下提高复合地基承载力，减少变形，CFG桩为素砾桩，桩体为工业废弃物粉煤灰配合料2 .施工准备2.1施工人行道的“生命线”施工人行道标准：大型车达40km/h，小型车达60km/h。人行道施工技术要求：a、宽度要求：除拆迁区外，所有施工人行道路面宽度均在5.5m以上b、填料要求：厚50cm的建筑垃圾垫层厚10cm的山皮石表面层施工人行道的整备措施：每个支部设立专用的道路保护队，配置了2台10m3的放水车。2.2物资的准备JS-2标准段路基CFG桩总计447万延米，混合材料总计约98.2万平方米，各种原材料需参照下表。序列号材料名称单位数量1水泥t.t2粉煤灰t.t981783卵石m3.m34沙m3.m35石屑m3.m32.3措施：a、路基工程分部设2-120型混凝土拌和站，拌和站设8-9个仓库、2个砂库、2个石屑仓库、4-5个玉石仓库，保证材料储备充足。b .每个搅拌站设置10个150t的水泥粉煤灰罐，6个水泥罐，4个粉煤灰罐。2.4装备机械设备：序列号机器名称标准数量说明1练合站HZS1208拌和混合物2长螺旋CFG桩钻头JZL90型50打个洞4运输泵牵引式HBT8050运送混合料5发电机250KW15备用电源7衣柜车8m350搬运混凝土8全站仪表Lica402战斗机4测量定位9水平仪Topcon AT-G24高程控制10变压器315kva25供电11喷水车10m310养生保定东站林立的挖掘机和混凝土运输车辆3、施工技术控制要点：3.1施工工艺流程现场平桩位置放样(评论)钻机位置钻孔用孔深(合格)泵均匀拔管混合物，移至桩上钻机整理数据，分析结论3.2施工技术施工准备：现场干净后，应平整压实，海拔在桩上加50厘米，确保施工设备顺利进入施工现场，连接电力线，配线输送泵，连接输送管道。测量放样：施工前正确释放施工桩位，桩位中心点用钻头插入地下，用白灰标明。 为了不破坏桩点，放样后，将钢筋垂直向下钻30cm左右的孔，拔出钢筋，在孔中撒上石灰，恢复点时将表土除去，以石灰点作为控制桩，测定其通过自测，报告监理现场。CFG桩施工测量定位钻孔位置：现场监理显示钻孔长度，油漆分别显示24.5m、27.5m、30.5m位置后，将钻孔垂直对准桩位置中心，重复调整钻孔垂直和水平表盘归零，CFG桩垂直度允许偏差不超过1%，平面位置误差不得超过5cm 满足要求后，可以打开钻头。钻孔：钻头开始时，关闭钻阀，向下移动钻头直到钻头接触地面。 开动马达进去。 先慢后快，可避免钻头晃动，钻头中应加强检测，及时纠正钻头垂直度和位移。 钻孔过程中发现电流增大或钻头晃动时，松开尺寸，防止桩头歪斜、位移、钻头、钻头损坏。 根据钻塔的入尺标记，当孔达到设计深度时，停止进入，关闭马达。混合物搅拌：试验室接到靠拢命令后发行原料片，混合物在搅拌站按配比进行原料混炼。 首次混凝土拌和前要清洗和润湿混凝土、罐车、输送泵和输送管道，减少混凝土的水分损失。 根据配管的长度和内径计算砂浆的混炼量，进行配管润滑，防止脱水造成的堵塞。 现场的配管长度为6090m，输送管内径为150mm，考虑到输送泵的存储盘数，砂浆使用量计算为1.5m2.0m。 用罐式输送和输送泵试制砂浆后，开始混凝土混炼，混凝土搅拌时间控制在90-120s，确保混炼的均匀性，混凝土保证较好的和易性，经过比较，崩解度控制在180190mm为好，从混凝土罐式输送到输送泵夜间气温低，运输铁管应用保温材料包裹，防止混凝土堵塞。注入和拔管：钻到设计深度后，停止钻孔，按“先拔出泵材料再拔管”的原则进行，混合材料从罐车装入运输泵，钻头芯管充满混合材料后开始拔管，先拔管后不得拔出泵材料。 拔桩速度应控制在2m3m/min，成桩过程应连续进行，避免出现供应问题而停料，施工桩顶高程高于设计高程50cm，完成桩后保护桩顶盖土顶部。移机：本段局部含沙层，现场采用打桩方法施工，移机前清理识别下一桩桩位表层，以石灰点为基准检查与附近桩位的间隔，确保桩位准确性。4施工控制要点各级混凝土施工前，运输设施应预先进行清洗和砂浆试验压，控制坍塌度为180190mm，保证混凝土的合理性，防止堵塞。钻芯管充满混合物后开始拔管，严禁拔管后的泵材料，注入完毕后应立即复盖桩基用土，防冻保湿。 施工时要经常检查排气阀是否发生堵塞，如发生堵塞，必须迅速采取对策进行清洗。进入应随时观察电流变化，根据土层情况调整进入速度，选择合理的实施顺序。配置紧急发电机，防止突然停电。冬季施工设置暖棚保温运输泵，棚内根据情况用电或煤加热，防止混凝土结冰，用煤炉加热时要注意防火和通风，热源距电力线必须有一定的安全距离。泵车输送管道铁管散热快，用保温材料包裹，做好泵送过程中必须防止结冰的各种准备，以免材料和混凝土结冰。钻头的连接应牢固，以免发生钻头等现象。5硅充系数控制(1)钻头直径钻头直径不得超过47厘米。(2)拔管速度试桩得到的数据为23 m/min，拔管过早不能保证桩的质量，过晚会浪费扩孔，泵管容易破裂。(3)泵管长度泵管长度满足施工需要时，越短越好，一般保持在90m以内(塔35m施工长度30m泵和钻头水平距离25m )。 特别是进村或在村子附近施工时，夜间大多不允许施工，但是每次长螺旋钻停止时，在打开钻头之前，必须用灰浆润滑管道，将混合物从钻杆中抽出后再进行钻头。 这样每次打开钻头就浪费2m3灰浆，每次拆卸泵管就浪费2m3混合料。 泵管越短越节约混合物。(4)混合的和易性和易性满足要求，堵塞次数减少，混凝土节约。(5)须设置中保护筒通过设置中筒，可以降低钻头的摆动性，防止钻孔。(6)打击顺序从线路中心向两侧前进，沿线路方向每2030m作为循环长度进行打桩，避开串孔。6、桩间挖土、桩头挖土、打桩、桩间固土验桩前的一项重要工作是挖桩间土，采用小型挖掘机，且需有人指挥，挖掘机不得碰到桩头。打桩：测量桩尖高程位置，标记打桩位置，用锯水平放入锯(凿深5cm以上)，用冲孔钻从两个方向钻孔(钻孔深度10cm)以上) -安装楔子，用锤子从两个方向同时打入。验桩前要先自我诊断，以确保心中有数。桩间土夯实机：用小型压力机压实。 碾压完成后，可采用环切法制作土样压密度，达到设计要求后进入工程施工。配合小型挖掘机人工挖掘桩间土CFG桩检验人工挖苦木桩三、路基试验段施工技术与质量控制1 .试验段范围为确保全线路板全面施工，以试验道路的技术成果指导全线施工。 试验段选址的依据和原则是CFG桩全部完成，检测合格，无具备施工路基条件的涵洞等小型结构物，满足100m试验段长度要求，可连续施工的地形、地形及地质条件是本项目路基工程的代表，地基无特殊处理区域试验取得的数据经论证分析，比选研究确定试验区间选择dk82dk82230处，长130m，该区间无其他结构物，为填筑路堤。 试验链接位于高碑店东站内，线路直线上的凹型纵断面曲线R=30000m，线路纵断面坡度-0.5平均填充高度6.4m。2 .考试阶段的目的选择试验段进行施工技术试验，采用不同配料、不同机械组合配置，确定不同施工机械不同填料的最佳含水量、适当铺板厚度和相应的碾压方式、碾压路径数及最佳机械组合和施工工序组合，获得最佳施工技术和最佳机械组合。 试验链接工程完成后，通过相关指标、数据检测与分析总结，取得施工工程控制参数，编写试验链接技术总结报告，指导全线路基施工。3 .施工流程试验段施工的流程如下图所示4、铺褥子有关资料显示，床垫厚度越小，桩土应力比越大，厚度达到H400mm时