1.工程概況
盤營(yíng)客運(yùn)專線PYTJ-2標(biāo)段DK72+200～DK73+400段路基地基采用PHC預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁加固處理，正方形布置間距為（2m×2m），樁頂標(biāo)高3.0m，樁底標(biāo)高-22m，樁長(zhǎng)25m管樁的砼強(qiáng)度等級(jí)為C80，采用的型號(hào)為PHC-A-400（80），預(yù)應(yīng)力主筋保護(hù)層厚度不小于30mm。
本段路基最內(nèi)側(cè)管樁中心線與既有路基坡角相距約1m，距外側(cè)鋼軌約8.5m，且既有溝海線路基地質(zhì)條件較差，路基本身不穩(wěn)定。所以本段路基PHC管樁施工安全壓力較大，是施工的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。
2.管樁施工方案
2.1試樁施工工藝
2.1.1原地面進(jìn)行換填處理，并進(jìn)行碾壓，地基承載力達(dá)到100kPa，使其滿足機(jī)械進(jìn)場(chǎng)施工條件，樁位按PHC管樁路基設(shè)計(jì)圖進(jìn)行布置。
2.1.2設(shè)備選定：試樁選用TCZ360靜壓沉樁機(jī)具體施工參數(shù)如下表：
2.1.3樁前先放出定位軸線和控制點(diǎn)，對(duì)放出的軸線和樁位，經(jīng)自檢復(fù)核后，請(qǐng)監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)核檢查，并作好定位記錄和技術(shù)復(fù)核記錄。
2.1.4樁機(jī)器就位。壓樁機(jī)就位后，對(duì)準(zhǔn)樁位，啟動(dòng)平臺(tái)支腿油缸，校正平臺(tái)處于水平狀態(tài)，啟動(dòng)門架支持油缸，使門架作15°傾斜，以便吊管樁。
2.1.5樁定位，調(diào)整垂直度。先栓好吊樁用的鋼絲繩及索具，啟動(dòng)吊車吊樁。管樁在施工中起吊，采用一點(diǎn)法（位置距樁頭0.3L處），使樁尖垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，微微啟動(dòng)壓樁油缸，當(dāng)樁入土至50cm后，啟動(dòng)壓樁油缸進(jìn)入壓樁狀態(tài)。此時(shí)，樁機(jī)駕駛?cè)藛T在工班長(zhǎng)的組織、指揮下，掌握好雙方角度尺兩個(gè)方向上都?xì)w零點(diǎn)，使樁機(jī)縱橫方向保持水平，調(diào)校垂直在規(guī)范允許值以內(nèi)才能沉樁。在沉樁過(guò)程中工班長(zhǎng)隨時(shí)觀察樁的進(jìn)尺變化，如遇地質(zhì)層有障礙物、樁桿偏移時(shí)，分行程逐漸調(diào)直。
2.1.6送樁，沉樁時(shí)一般控制速率在1m/min左右（第一排樁沉樁速度不得大于0.8m/min），以“先施工毗鄰既有線的一側(cè)”的原則合理制定施工流水路線，施工時(shí)，單根樁要連續(xù)施打，一般一根樁不得停頓超過(guò)4h，以免產(chǎn)生浮樁現(xiàn)象。
2.1.7接樁
1、當(dāng)管樁需要接長(zhǎng)時(shí)，其入土部分樁身的樁頭宜高出地面0.5～1m，以方便操作。
2、下節(jié)樁的接頭處宜設(shè)導(dǎo)向箍或其他導(dǎo)向措施，以方便上節(jié)樁就位，接樁時(shí)上下對(duì)接偏差不宜大于2mm。
3、管樁對(duì)接前，應(yīng)用鋼絲刷清理上下樁節(jié)的端板，坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。
4、焊接時(shí)宜先在坡口圓周上對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn)，待上下樁節(jié)固定后拆除導(dǎo)向箍，再分層施焊，施焊宜對(duì)稱進(jìn)行。
5、焊接層數(shù)宜為3層，不得少于2層，內(nèi)層焊渣必須清理后再施焊外一層。焊縫應(yīng)連續(xù)飽滿，其外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級(jí)焊縫要求。
6、焊接好的接頭應(yīng)自然冷卻后，才可繼續(xù)沉樁，自然冷卻時(shí)間不應(yīng)小于8min；手工電弧焊接的自然冷卻時(shí)間不應(yīng)少于5min；二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的自然冷卻時(shí)間不應(yīng)少于3min。嚴(yán)禁用水冷卻和焊畢即沉。接樁時(shí)間約為三十分鐘。
2.1.8移機(jī)，樁基施工完成后，對(duì)樁身進(jìn)行復(fù)壓1～2次后方可移機(jī)至下一樁位。
施工工藝框圖見(jiàn)“預(yù)制管樁加固地基施工工藝框圖”。
預(yù)制管樁加固地基施工工藝框圖
2.2試樁施工順序及方法
試樁采用TCZ360靜壓沉管樁機(jī)進(jìn)行PHC管樁施工，首先施工靠近既有溝海線第一排樁，從DK72+200～DK72+300方向采取隔樁跳打，先施工（1、3、5……，后施工2、4、6……），同時(shí)對(duì)既有溝海線軌道進(jìn)行沉降及水平位移的觀測(cè)。
2.2.1當(dāng)路基軌面高程變化大于2mm/d或累計(jì)高程變化大于6mm及水平位移超過(guò)10mm時(shí)必須停止施工，與監(jiān)理和設(shè)備管理單位（工務(wù)部門）共同分析原因，制定補(bǔ)強(qiáng)措施；同時(shí)對(duì)試驗(yàn)段的線路、接觸網(wǎng)桿、高柱信號(hào)機(jī)和打入第一排樁進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保設(shè)備參數(shù)滿足要求。
2.2.2當(dāng)水平位位移和高程變化很小時(shí)采用調(diào)整隔樁跳打的間距，或在樁間打應(yīng)力釋放孔，釋放孔孔徑為0.4m，孔深13m，釋放孔間距根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)釋放處理效果調(diào)整，暫按5m間距（見(jiàn)附圖）。
3.安全預(yù)控措施
3.1施工期間至施工結(jié)束后15天內(nèi)限速60km/h，并請(qǐng)既有鐵路工務(wù)段對(duì)施工段既有線軌面進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3.2長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)移位過(guò)程中，纜風(fēng)繩必須與地錨連接牢固，防護(hù)員、安全員現(xiàn)場(chǎng)指揮，跟班作業(yè)；靜壓樁機(jī)在吊樁過(guò)程中，管樁底部也要采用纜風(fēng)繩系住并與地錨可靠連接，防止吊樁時(shí)管樁侵限或碰到既有線接觸網(wǎng)。地錨尺寸選擇1×1×1m的正方體混凝土地錨，可以滿足機(jī)械抗傾覆要求。
3.3參建職工由建設(shè)處進(jìn)行《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》、《鐵路行車線上施工技術(shù)安全規(guī)則》、《鐵路行車組織規(guī)則》、《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》等相關(guān)內(nèi)容的培訓(xùn)。
3.4施工作業(yè)前，檢查機(jī)械設(shè)備是否處正常狀態(tài)，防護(hù)人員跟班檢查風(fēng)纜繩是否牢固。收工前工地負(fù)責(zé)人組織專人對(duì)本工地進(jìn)行一次詳細(xì)檢查，確認(rèn)無(wú)事故隱患，才準(zhǔn)撤除防護(hù)收工。
3.5管樁起吊過(guò)程中必須專人指揮，吊點(diǎn)穩(wěn)固。
3.6在鐵路保護(hù)區(qū)內(nèi)（坡角以外十五米內(nèi)，臨近既有線八排樁）當(dāng)風(fēng)力達(dá)到六級(jí)以上時(shí)以及夜間和列車經(jīng)過(guò)時(shí)停止施工作業(yè)。
4.技術(shù)措施
4.1分散施打的原則
首先打入臨近既有線一側(cè)第一排管樁，再?gòu)目拷扔芯€一側(cè)由內(nèi)往外、平行既有鐵路方向逐根跳樁靜壓（先施工1、3、5…，后施工2、4、6…）。第一排樁施工期間測(cè)量班必須做好路基觀測(cè)樁水平位移觀測(cè)，并聯(lián)系路局工務(wù)相關(guān)單位進(jìn)行線路軌面檢測(cè)監(jiān)控。經(jīng)路基觀測(cè)、軌面檢測(cè)無(wú)變化，方可按上述方法靜壓第二排樁。臨近既有線一側(cè)三排樁施工結(jié)束后，經(jīng)觀測(cè)既有線路基和軌道幾何狀態(tài)無(wú)異常變化后方可施工其它樁位管樁。施工時(shí)控制管樁靜壓速度和壓樁壓力，嚴(yán)禁過(guò)快及壓力過(guò)大。并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范進(jìn)行施工。
4.2設(shè)置應(yīng)力釋放孔
管樁施工前先設(shè)置應(yīng)力釋放孔，應(yīng)力釋放孔采用CFG樁長(zhǎng)螺旋機(jī)具（我項(xiàng)目部正積極聯(lián)系爭(zhēng)取采用其它高度較低的機(jī)具施工以提高既有線施工安全系數(shù)）取土，直徑40cm，要求平行既有鐵路布設(shè)，孔深13m，間距5m。鉆孔完畢后及時(shí)采用碎石回填。對(duì)重點(diǎn)地段的應(yīng)力釋放孔要加密布置。應(yīng)力釋放孔中設(shè)壓力傳感器進(jìn)行壓力觀測(cè)，一旦出現(xiàn)異常狀況立即停止施工。
應(yīng)力釋放孔施工時(shí)設(shè)置攬風(fēng)繩，風(fēng)纜必須與地錨連接牢固，防護(hù)員、安全員現(xiàn)場(chǎng)指揮，跟班作業(yè)。地錨尺寸選擇1×1×1m的正方體混凝土地錨，可以滿足機(jī)械抗傾覆要求。
4.3樁位的調(diào)整布置
根據(jù)路基設(shè)計(jì)說(shuō)明DK72+200～DK72+300段路基最外側(cè)一排管樁樁間距可擴(kuò)大至2～2.4m。為降低施工時(shí)對(duì)既有線路基的影響，采用2.4m布置。
4.4樁尖的選擇
管樁施工時(shí)采用開(kāi)口型，不選用樁尖。將部分施工時(shí)土體產(chǎn)生的壓力釋放到管樁空腔中，從而降低施工時(shí)對(duì)既有線路基的影響。
4.5觀測(cè)既有線路基水平位移，高程變化。
4.5.1觀測(cè)樁設(shè)置：觀測(cè)樁設(shè)置在距外側(cè)鋼軌2m以上路肩上，觀測(cè)樁埋深為2m，間距20m，自DK72+150~DK72+350范圍內(nèi)設(shè)置。采用直徑16mm以上圓鋼埋深不小于550mm，上部采用尺寸300*300*300mm的C20混凝土砌護(hù)，混凝土面與路肩平齊，鋼筋高出混凝土面20mm以上，形成固定觀測(cè)點(diǎn)，用以觀測(cè)管樁施工過(guò)程中既有線路基水平位移變化情況，同時(shí)由遼陽(yáng)工務(wù)段負(fù)責(zé)觀測(cè)檢查軌面高程和軌距、軌向的變化。
4.5.2觀測(cè)頻次：施工時(shí)間內(nèi)觀測(cè)頻次2小時(shí)一次，如有異常變形時(shí)觀測(cè)頻次提高到1小時(shí)一次，同時(shí)在列車通過(guò)前后需各測(cè)一次，主要由遼陽(yáng)工務(wù)段測(cè)量既有線鋼軌的軌距和軌向；試驗(yàn)段施工完后觀測(cè)頻次一天二次，觀測(cè)時(shí)間3天。
4.5.3觀測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)路基軌面高程變化大于2mm/d或累計(jì)高程變化大于6mm及水平位移超過(guò)10mm時(shí)必須停止施工，同時(shí)在遼陽(yáng)工務(wù)段檢測(cè)時(shí)如發(fā)現(xiàn)軌距變化超出﹢2mm-1mm，以及軌向超出±5mm時(shí)也要停止施工，并通知工務(wù)部門負(fù)責(zé)人按沈陽(yáng)鐵路局相關(guān)要求采取相應(yīng)措施（限速或攔停列車），與監(jiān)理和設(shè)備管理單位（工務(wù)部門）共同分析原因，制定補(bǔ)強(qiáng)措施或改用其它施工方案。
4.5.4觀測(cè)作業(yè)要求：路基觀測(cè)的儀器、觀測(cè)方法、觀測(cè)精度符合《客運(yùn)專線無(wú)砟軌道鐵路工程測(cè)量暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)[2006]189號(hào)）的有關(guān)規(guī)定。
4.5.5觀測(cè)記錄和資料整理：每個(gè)點(diǎn)的觀測(cè)記錄必須反映出觀測(cè)序次、觀測(cè)時(shí)間、相隔時(shí)間、觀測(cè)標(biāo)高（位移）、本次變化量、累計(jì)變化量、變化率等基本要素，用以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工控制。觀測(cè)發(fā)現(xiàn)超出控制標(biāo)準(zhǔn)值及時(shí)通知施工負(fù)責(zé)人立即停止施工。管樁施工期間，測(cè)量班每天對(duì)既有線路基觀測(cè)記錄、分析要形成電子文件的形式，以便進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，全面指導(dǎo)臨近既有線管樁施工，確保臨近既有線管樁施工的安全。
結(jié)束語(yǔ)：本文通過(guò)對(duì)靜壓法施工PHC管樁從施工工藝、施工順序及方法、安全預(yù)控措施、技術(shù)措施、管理措施等方面的控制，有效地解決了采用靜壓法施工PHC管樁對(duì)臨近鐵路線產(chǎn)生水平位移和軌道高程變化問(wèn)題，既保證了既有線行車安全，又收集和整理具體數(shù)據(jù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為以后施工管樁施工提供技術(shù)參數(shù)。
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