抗滑桩在高铁施工中的应用

发表时间:2021/6/23   来源:《建筑实践》2021年40卷2月第5期   作者:李静
[导读] 在高速铁路高边坡的回填过程中,通常采用抗滑桩加固边坡

        李静
        中铁一局集团铁路建设有限公司  陕西 咸阳 712000
        【摘要】在高速铁路高边坡的回填过程中,通常采用抗滑桩加固边坡,可以很好的提高边坡的稳定性,减小坡体的位移,阻断塑性区的发展,防止滑坡的发生。以工程实例分析了在改建铁路愈利铁路沙子站增设客运设施工程高边坡的回填过程中,在降雨工况下抗滑桩的加固机理。
        【关键词】高速铁路;抗滑桩;滑坡

        在高速铁路的建设中,高边坡的项目越来越多,采用抗滑桩加固边坡得到广泛的应用。对填方地段的高边坡,在降雨情况下容易引起滑坡,采用抗滑桩加固后能够极大的提高边坡的稳定性,本文主要讨论了在降雨工况下,抗滑桩在高边坡填方处的加固作用。
        1工程概况
        沙子站位于石柱县沙子镇境内,为渝利线(现为沪蓉线)上的越行站,本标段(K437+700-K1439+291.73)里程范围内人工挖孔桩有:桩基共计264根,其中最大桩长为30m,最小桩长9m,最大入土长度19.8m,最大入岩长度29m。项目区位于区域上地处渝东褶皱带,渝鄂屏障七曜山北西侧,属中山区,地形起伏较大。既有渝利铁路沙子车站处于“V”型沟谷一侧斜坡上,两侧山体山高坡长,高程1180~1680m,相对高差约80~300m,自然坡度约15~30°,局部较陡。
        2抗滑桩的施工方法
        2.1施工方法
        一是测量放线。全站仪测量出各桩基中心精确位置,埋设中心桩,孔位应比孔径大10~20cm,确定好桩孔开挖尺寸线。二是人工挖孔。第一节桩孔应从上到下逐层进行,遇坚硬土层及岩层用锤、钎或风镐破碎;在孔口上用1~2t慢速卷扬机提升,弃土装入胶桶内垂直起吊运输出井口外。先挖中间部分的土方,然后扩及周边。每挖深1m支模浇混凝土护壁,松软土质不得大于0.5m,严禁超挖。三是开挖至坚硬岩层则用水磨钻施工。开挖顺序为先挖中间后挖周边,挖孔过程中,不必将孔壁修成光面,要使孔壁稍有凹凸不平,以增加桩的摩擦力。其中采用水磨钻施工时,首先钻取四周岩石,沿桩基孔壁布置若干个取芯点,取芯直径为150mm,取芯圆与锁口内壁靠齐,取芯圆之间的距离为130mm。依次钻取外周的岩芯,取出的岩芯高约600mm,将外周岩芯取完后桩芯体岩外围便形成矩形临空面。再钻取中间岩石,用手电钻在桩芯岩体上钻眼,将岩体改小,使其每份岩体厚度不大于30cm。
        2.2锁口、护壁混凝土施工
        一是根据规范的要求,抗滑桩锁口护壁厚度为50cm,锁口2m范围内护壁厚度25cm,锁口2m以下护壁厚度20cm。并按照设计要求在所有护壁混凝土中加设钢筋,上下钢筋接头焊接连接;二是安装护壁模板、钢筋:为防止桩孔壁塌方,孔口设置现浇钢筋混凝土井圈,井口护壁砼高出地面55cm,防止土、石滚入孔内伤人。锁口采用φ12的HPB235钢筋,护壁采用φ8的HPB235钢筋。护壁混凝土等级为C20,采用外齿形护壁。每节深1.0m,搭接0.1m。护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用;三是浇筑护壁混凝土时,应对称浇筑,用敲击模板或用棒插实的方法振捣,确保孔壁的稳定性。
        2.3钢筋笼制作
        矩形桩钢筋采用集中加工至半成品后送至施工现场在孔内进行绑扎安装。直径大于16mm的竖向受力钢筋在孔内进行直螺纹连接。钢筋绑扎完毕后,安装定位筋,每2m布置在孔壁设置10根定位钢筋,以防在砼浇注过程中钢筋笼上浮,定位钢筋采用HRB400Φ20,长度10cm,垫块绑扎在钢筋笼外侧位置上,每2米设置4个保证钢筋笼的保护层厚度达到7cm。避免钢筋笼下沉和灌注砼时上浮。
        2.4灌注桩基砼
        混凝土采用集中拌和,罐车运输和混凝土输送泵输送的方式。桩身混凝土灌注前,必须抽干孔内积水清除孔底浮渣,避免影响其承载力。在干燥无水或少量渗水时,可采用常规的灌注方法,采用串筒导流,避免高空直接坠落导致的混凝土离析现象,保证桩身的完整性。


        2.5注意事项
        2.5.1对坡体的保护
        (1)坚决禁止使用爆破方法对岩体进行开挖。
        (2)对于开挖出的废渣不能在坡体上堆积,必须随挖随清,减少外力施加 的静载。
        (3)浇筑时禁止罐车上坡,采取管道远距离灌注,减少外部施加的动载。
        (4)桩基周围的一切不安全因素必须清除,并做好临时防护措施及警示标志。为防止雨水灌入桩孔,并渗入坡体。
        2.5.2逐层往下循环作业,当孔深超过3m时,距井底2m的位置设一道半圆形防护板并固定牢靠。吊运物料时,井下人员应紧贴护壁站在半圆形防护板下,半圆形防护板随进尺深度逐节下移固定。
        2.5.3架力筋采用绑扎连接,搭接长度不小于15d。在接头处的35d范围内,有接头的受力钢筋面积不得大于该截面钢筋面积的50%。直径大于16mm的竖向受力钢筋在孔内进行直螺纹连接。

        2.5.4钢筋笼安装完成后,每根桩四角应预埋无损检测塑料管以便进行超声波检测。
        2.5.5桩身混凝土灌注前,必须抽干孔内积水清除孔底浮渣,避免影响其承载力。在干燥无水或少量渗水时,可采用常规的灌注方法,采用串筒导流,避免高空直接坠落导致的混凝土离析现象,保证桩身的完整性。在孔内水位较高时,在封孔工程中难以实现水泵抽排,则进行水下混凝土浇筑。
        3加固边坡抗滑桩的有效措施
        在对抗滑桩的边坡位置进行加固时,一般会选滑体较为薄弱的部位进行加固。这样种加固方式不仅可以达到预期的加固效果,更能充分体现抗滑桩的物理特性,全面缓解所遭受的滑坡作用力,避免出现桩体被挤出的情况。面对大规模滑现象时,仅仅依靠单排抗滑桩无法实现对于滑坡作用力的抵御。因而,在面对这种情况时,应当设置双排或者多排抗滑桩,提高整体的抗滑效果。
        3.1流塑状土滑体问题
        面对的滑体属于流塑状结构时,会在应用抗滑桩的过程中出现土体从桩体流出的情况。为解决这种问题,可以通过表面排水和降水井降水的方式降低土体中的含水量,从而提高滑体的抗剪强度。上述两种方式结合在一起,能够有效解决流塑状土滑体问题
        3.2常规滑坡问题
        从常规滑坡的产生原理来看,导致出现滑坡问题的主要原因在于滑坡自身的推力较大,而影响滑坡推力大小的因素则在于滑动状以及破坏拱。在加固时,需要严格控制抗滑桩的间距,一般按照隔桩开挖的施工工艺。
        3.3高度问题
        在实际施工的过程中,抗滑桩时常会因为高度不满足实际需求的原因,而出现滑坡滑落的现象。因此,在施工抗滑桩的过程中,经计算达到设计高度后,与现场实际不符,应及时联系设计进行答疑,明确设计意图,无论是建设何种形式的抗滑工程,均需要严格控制抗滑桩的高度,其高度必须满足设计要求。
        4结语
        综合来看,由于受困于技术研究方面的影响,我国在应用抗滑桩时的表现不尽理想,与欧美等发达国家相比还存在较大的差异性。因此,相关研究部门应当坚持创新的原则,在吸收国外先进的基础上结合我国的基本国情实现技术创新,切实提高我国的抗滑桩应用技术。
        参考文献
        [1]饶雄.地基InSAR技术在昌吉赣高速铁路路基边坡监测中的应用研究[J].铁道建筑技术,2019(4).
        [2]吴复青.多功能钻机在铁路隧道施工中的应用分析[J].城市道桥与防洪,2018,000(003):162-164.
        [3]梁传益.新奥法在高铁隧道施工中的应用研究[J].中国高新科技,2019,44(08):90-92.
       
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