高速铁路地基处理桩板结构施工控制

张伟　郑康瑜

摘 要：桩板结构是高速铁路无砟轨道一种新的环保型路基结构型式，因具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好、施工工艺简单等特点，目前已被应用在国内外多条高速铁路路基不良地基的处理上，并将会作为一种有效控制基础变形尤其是工后沉降的地基处理方式被广泛应用和推广。通过分析新建郑州至徐州铁路客运专线永城北站桩板结构施工，研究总结了高速铁路无砟轨道桩板结构施工质量的控制方法，希望能为今后类似的工程提供参考。

关键词：高速铁路；地基处理；桩板结构；质量控制

中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）14-0062-02

1 工程概况

郑徐铁路客运专线永城北站路基工程长1 455.31 m，占线路全长的3%，工点类型主要有路基边坡防护、边坡支挡结构工程、路桥以及路涵过渡段工程、路基基底地基加固处理工程等。桩板结构加固具体布置为：DK279+941.25～DK968.23段正线过渡段路基在路肩标高下1.2 m处设C45钢筋混凝土板梁，板梁厚1.0 m，横向宽12.0 m，纵向13.48 m；板梁下设C45钢筋混凝土钻孔灌注桩加固，桩径1.0 m，桩长36～42 m，矩形布置，横向间距4.0 m，纵向间距4.5 m，具体如图1所示。

DK281+436.88～DK463.86段正线过渡段路基基底采用C45钢筋混凝土钻孔桩加固，桩径1.0 m，桩长32～38 m，正方形布置，桩间距4.5 m；桩顶设C45钢筋混凝土板梁，厚为1.0 m，具体如图2所示。

2.1 钻孔桩施工

2.1.1 施工准备

过渡段路基基底桩板结构施工前，先用推土机清除地表30～60 cm的种植土、腐殖土，然后平整场地，并用压路机碾压密实至K30≥30 MPa/m。场地高出设计桩顶标高50 cm，对局部平整后低于场地标高的地段换填素土至场地标高，并用压路机分层碾压密实。作业场地作好排水设施，确保施工场地不积水。

过渡段填筑层内的桩板结构施工前，应填筑过渡段级配碎石至板梁底面设计标高，后填筑一层0.6 m素土，并用压路机分层碾压密实，以保证钻孔灌注桩施工的桩顶标高高出设计桩顶标高50 cm。在钻孔灌注桩施工全部完成且桩身混凝土达到设计强度要求后，将填筑的素土全部清除干净。此处施工钻孔灌注桩施工作业面狭小，施工前应做精心的组织，明确施工顺序、桩机走行线路、材料堆放、泥浆池的设置位置和排放方式，制订相关施工方案，确保施工过程中泥浆排放和钻孔弃土不污染过渡段填筑层。

2.1.2 测量定位和复检

测量人员根据基线控制点、高程点、桩位平面图和现场基准水准点，使用全站仪测定桩位，并做明显标记，桩位放线应确保准确无误，定位精度为10 cm，经过监理复核后进入下道工序。基点应做专门保护，不得损坏。

2.1.3 埋设护筒

在每个桩位定出十字控制桩后，进行护筒埋设工作，如图3所示，测量孔深的基准点为护筒顶标高，如图4所示，根据顶标高计算孔深。护筒采用8 mm厚的钢板制作，护筒内径应大于设计桩径200 mm，护筒顶部高出地面≥500 mm，周围夯实，护筒中心与桩位中心的偏差≤100 mm。

2.1.4 钻机就位

钻机就位时，底座必须保持平稳，不发生倾斜移位。钻头中心采用定位器对准桩位，定位误差≤100 mm。垂直度采用钻机自身的垂直检测装置控制，并辅以人工量测倾斜量。孔斜采用自制钢筋探笼进行测量，桩垂直度≤1%桩长。钻进深度采用人工测量孔深，孔深以实测深度为准，并及时通知监理人员进行验证。

2.1.5 钻孔泥浆护壁

钻孔泥浆护壁时应该注意一下几点：①在测定泥浆材料性能的基础上，及时试配泥浆的最佳配合比。②认真做好泥浆测试工作。新制备的泥浆进行第一次测试，使用前进行一次测试，钻孔过程中测试一次，钻孔结束后在泥浆面下1 m和孔底以上0.5 m处各取泥浆样品测试一次，回收泥浆后和泥浆处理后各测试一次。③施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0 m以上。④在清孔时，应不断置换泥浆，直至灌注水下混凝土。⑤浇筑混凝土前，孔底500 mm以内的泥浆比重、含砂率、粘度都应满足参数要求。

2.1.6 钻孔

在钻孔过程中应该注意以下几点：①钻机对位应以四角桩控制，钻头对准十字线交点，经测量监理复测符合要求后，开始钻进；②一定要保持泥浆面≥护筒顶40 cm；③经常检查钻头尺寸；④注意观察岩性变化，做好施工记录，如果发现地质情况与原钻探资料不符，应立即通知相关部门及时处理。

2.1.7 清孔

清孔时应该注意：①孔深可用专用测绳测定，孔底沉渣为钻深与孔深之差，当孔底沉渣厚度>20 cm时，需对孔底清理；②护壁泥浆可采用换浆法清孔，换出的泥浆比重应满足要求。

清孔完毕后，应立即灌注水下混凝土。

2.1.8 钢筋笼制作和安装

钢筋笼制作和安装时应注意以下几点：①钢筋运至钢筋场后，需按型号、类别分别架空堆放。使用前必须调直除锈，经原材抽检和焊接试验合格后，方可使用。②钢筋笼制作应满足设计和规范要求（《钢筋焊接及验收规程》）。③钢筋骨架在钢筋场进行组装，位置准确且焊接牢固，成型骨架应架空堆放，经质检员和监理工程师检查合格后方可使用，并认真做好检查记录。成型的钢筋笼在运输中，宜采用钢筋笼运输车，辅以人工运输。为了防止变形，保持主筋的保护层厚度，钢筋笼外圈骨架上预先安设控制净距的砼垫块，垫块沿桩长间距≤2 m，沿周长安设≥4处。

2.1.9 水下混凝土灌注

水下混凝土灌注时应该注意以下几点：①钢筋笼安装完毕后，安装导管并二次清孔，经监理工程师检验合格后，方可在水下灌注混凝土。②使用的混凝土应具有良好的和易性，混凝土进入现场后，试验员必须对每车混凝土进行塌落度测试，如图5所示，不符合规范要求的混凝土坚决不予使用。③水下混凝土灌注采用直径300 mm的导管，导管接头采用双螺纹方扣快速接头，如图6所示。导管使用前，应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0 Mpa。破损的密封圈应及时更换。④使用的隔水塞应具有良好的隔水性能，保证顺利排出。施工中向导管内放入球胆作为隔水塞。导管入孔后应缓慢转动导管，检查导管与钢筋笼之间是否卡在一起。⑤为使隔水塞能顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为300～500 mm。开始浇筑混凝土时，要求快放，使导管有足够的埋深，返出的泥浆沿着排浆沟流回泥浆池中。⑥应有足够的混凝土储备量，使导管第一次埋入混凝土面2 m以上。⑦导管埋入混凝土面深度宜为2～6 m，严禁导管提出混凝土面。应有专人测量导管埋深和管内外混凝土的高差，填写混凝土的浇筑记录。⑧控制最后一次浇筑量，浇筑混凝土顶标高要比设计桩顶标高高出40～50 cm，与混凝土接触的浮浆层需要凿除，为此混凝土高度需超灌40～50 cm。在板梁施工中，将多余的混凝土截除，保证钻孔桩顶面露出新鲜的混凝土，确保桩头质量。⑨浇筑过程中，为防止钢筋笼上升，可使用流动性较大的混凝土进行浇筑。当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3 m以下和1 m以上的位置，并减慢浇筑混凝土速度，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。当孔内混凝土进入钢筋骨架4～5 m时，适当提升导管，减小导管埋置长度，以增加骨架在导管口下的埋置深度，从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力。

2.1.10 开挖、截除桩头

钻孔灌注桩施工完成且桩身混凝土强度满足设计要求后，采用人工配合机械开挖桩头，桩周土应采用人工清除，避免机械将桩强行掰断，影响桩身质量。截除桩头应严格按照环切法施工工艺进行，确保截桩后桩头质量符合要求。

2.1.11 桩基检测

钻孔灌注桩桩身质量检测应严格按《铁路工程桩基无损检测规程》（TB 10218）和《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB 10426）的规定进行检验。钻孔灌注桩施工完成28 d后，应采用平板载荷试验方法进行单桩承载力检验。

2.2 板梁施工

在板梁施工过程中应该注意以下几点：①桩基检测完成后，浇筑板梁混凝土垫层。控制垫层顶面位置时，要注意保证桩头嵌入板梁10 cm以上。②钢筋在加工场集中加工制作，钢筋接长采用闪光对焊，现场绑扎成型。③绑扎板梁钢筋前，应核实每根桩体埋入板梁的长度和桩顶主筋锚入板梁的长度。④钢筋绑扎完成，经监理工程师检查合格后关模，模板采用定型模板或组合钢模，模板之间连接牢固，外侧脚手架支撑稳固。⑤模板安装牢固后，按要求设置沉降缝。⑥浇筑板梁混凝土时，应及时供应混凝土，避免混凝土浇筑面出现施工缝。混凝土由拌和站集中供应，混凝土罐车运至施工现场，泵车泵送入模，插入式捣固器振捣密实，水平尺配合刮尺收面，人工抹面平整，进行拉毛处理。⑦混凝土初凝后，及时覆盖土工布，进行洒水养护，养护时间应满足规范要求。⑧混凝土终凝前，严禁作业人员踩踏和机具行走。

3 结束语

高速铁路桩板结构是控制路基变形，尤其是工后沉降的重要结构形式，属于隐蔽工程，如果施工质量出现问题，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成了隐患，且不易检查和补救。因此，紧抓施工环节，严格进行施工管理是非常重要的，只有在施工过程中严格控制，才能确保工程质量。

参考文献

[1]李保俊，马坤全，张欣欣.高速铁路无砟轨道桩板结构路基动力特性研究[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2011（03）.

[2]王峰.高速铗路桩板结构应用现状及研究方向[J].铁道标准设计，2011（06）.

作者简介：张伟（1971—），男，工程师，1998年毕业于北京交通大学劳动工资管理专业。郑康瑜（1987—），男，助理工程师，2011年毕业于南昌工程学院土木工程专业。

〔编辑：李珏〕

Abstract： Pile board structure is a non-ballasted track on high-speed railway environment-friendly new roadbed structure type， because of its high strength， stiffness， stability and durability， simple construction techniques and many other features， it has been in the domestic and foreign ground handling of multiple high-speed railway to get certain applications， these high-speed railway embankment bad problem exists， and while it will be widely used as a basis for the effective control of the deformation， especially the settlement after the foundation approach. In this paper， the new Zhengzhou to Xuzhou Railway Passenger Dedicated Line - pile plate structure permanent station construction north of practice， this paper summarizes the high-speed railway construction quality non-ballasted track pile-plank embankment control methods， in order to provide a reference for future similar projects experience.

Key words： high-speed rail； pile foundation； pile board structure； quality control

2.1.10 开挖、截除桩头

钻孔灌注桩施工完成且桩身混凝土强度满足设计要求后，采用人工配合机械开挖桩头，桩周土应采用人工清除，避免机械将桩强行掰断，影响桩身质量。截除桩头应严格按照环切法施工工艺进行，确保截桩后桩头质量符合要求。

2.1.11 桩基检测

钻孔灌注桩桩身质量检测应严格按《铁路工程桩基无损检测规程》（TB 10218）和《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB 10426）的规定进行检验。钻孔灌注桩施工完成28 d后，应采用平板载荷试验方法进行单桩承载力检验。

2.2 板梁施工

在板梁施工过程中应该注意以下几点：①桩基检测完成后，浇筑板梁混凝土垫层。控制垫层顶面位置时，要注意保证桩头嵌入板梁10 cm以上。②钢筋在加工场集中加工制作，钢筋接长采用闪光对焊，现场绑扎成型。③绑扎板梁钢筋前，应核实每根桩体埋入板梁的长度和桩顶主筋锚入板梁的长度。④钢筋绑扎完成，经监理工程师检查合格后关模，模板采用定型模板或组合钢模，模板之间连接牢固，外侧脚手架支撑稳固。⑤模板安装牢固后，按要求设置沉降缝。⑥浇筑板梁混凝土时，应及时供应混凝土，避免混凝土浇筑面出现施工缝。混凝土由拌和站集中供应，混凝土罐车运至施工现场，泵车泵送入模，插入式捣固器振捣密实，水平尺配合刮尺收面，人工抹面平整，进行拉毛处理。⑦混凝土初凝后，及时覆盖土工布，进行洒水养护，养护时间应满足规范要求。⑧混凝土终凝前，严禁作业人员踩踏和机具行走。

3 结束语

高速铁路桩板结构是控制路基变形，尤其是工后沉降的重要结构形式，属于隐蔽工程，如果施工质量出现问题，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成了隐患，且不易检查和补救。因此，紧抓施工环节，严格进行施工管理是非常重要的，只有在施工过程中严格控制，才能确保工程质量。

参考文献

[1]李保俊，马坤全，张欣欣.高速铁路无砟轨道桩板结构路基动力特性研究[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2011（03）.

[2]王峰.高速铗路桩板结构应用现状及研究方向[J].铁道标准设计，2011（06）.

作者简介：张伟（1971—），男，工程师，1998年毕业于北京交通大学劳动工资管理专业。郑康瑜（1987—），男，助理工程师，2011年毕业于南昌工程学院土木工程专业。

〔编辑：李珏〕

Abstract： Pile board structure is a non-ballasted track on high-speed railway environment-friendly new roadbed structure type， because of its high strength， stiffness， stability and durability， simple construction techniques and many other features， it has been in the domestic and foreign ground handling of multiple high-speed railway to get certain applications， these high-speed railway embankment bad problem exists， and while it will be widely used as a basis for the effective control of the deformation， especially the settlement after the foundation approach. In this paper， the new Zhengzhou to Xuzhou Railway Passenger Dedicated Line - pile plate structure permanent station construction north of practice， this paper summarizes the high-speed railway construction quality non-ballasted track pile-plank embankment control methods， in order to provide a reference for future similar projects experience.

Key words： high-speed rail； pile foundation； pile board structure； quality control

2.1.10 开挖、截除桩头

钻孔灌注桩施工完成且桩身混凝土强度满足设计要求后，采用人工配合机械开挖桩头，桩周土应采用人工清除，避免机械将桩强行掰断，影响桩身质量。截除桩头应严格按照环切法施工工艺进行，确保截桩后桩头质量符合要求。

2.1.11 桩基检测

钻孔灌注桩桩身质量检测应严格按《铁路工程桩基无损检测规程》（TB 10218）和《铁路工程结构混凝土强度检测规程》（TB 10426）的规定进行检验。钻孔灌注桩施工完成28 d后，应采用平板载荷试验方法进行单桩承载力检验。

2.2 板梁施工

在板梁施工过程中应该注意以下几点：①桩基检测完成后，浇筑板梁混凝土垫层。控制垫层顶面位置时，要注意保证桩头嵌入板梁10 cm以上。②钢筋在加工场集中加工制作，钢筋接长采用闪光对焊，现场绑扎成型。③绑扎板梁钢筋前，应核实每根桩体埋入板梁的长度和桩顶主筋锚入板梁的长度。④钢筋绑扎完成，经监理工程师检查合格后关模，模板采用定型模板或组合钢模，模板之间连接牢固，外侧脚手架支撑稳固。⑤模板安装牢固后，按要求设置沉降缝。⑥浇筑板梁混凝土时，应及时供应混凝土，避免混凝土浇筑面出现施工缝。混凝土由拌和站集中供应，混凝土罐车运至施工现场，泵车泵送入模，插入式捣固器振捣密实，水平尺配合刮尺收面，人工抹面平整，进行拉毛处理。⑦混凝土初凝后，及时覆盖土工布，进行洒水养护，养护时间应满足规范要求。⑧混凝土终凝前，严禁作业人员踩踏和机具行走。

3 结束语

高速铁路桩板结构是控制路基变形，尤其是工后沉降的重要结构形式，属于隐蔽工程，如果施工质量出现问题，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成了隐患，且不易检查和补救。因此，紧抓施工环节，严格进行施工管理是非常重要的，只有在施工过程中严格控制，才能确保工程质量。

参考文献

[1]李保俊，马坤全，张欣欣.高速铁路无砟轨道桩板结构路基动力特性研究[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2011（03）.

[2]王峰.高速铗路桩板结构应用现状及研究方向[J].铁道标准设计，2011（06）.

作者简介：张伟（1971—），男，工程师，1998年毕业于北京交通大学劳动工资管理专业。郑康瑜（1987—），男，助理工程师，2011年毕业于南昌工程学院土木工程专业。

〔编辑：李珏〕

Abstract： Pile board structure is a non-ballasted track on high-speed railway environment-friendly new roadbed structure type， because of its high strength， stiffness， stability and durability， simple construction techniques and many other features， it has been in the domestic and foreign ground handling of multiple high-speed railway to get certain applications， these high-speed railway embankment bad problem exists， and while it will be widely used as a basis for the effective control of the deformation， especially the settlement after the foundation approach. In this paper， the new Zhengzhou to Xuzhou Railway Passenger Dedicated Line - pile plate structure permanent station construction north of practice， this paper summarizes the high-speed railway construction quality non-ballasted track pile-plank embankment control methods， in order to provide a reference for future similar projects experience.

Key words： high-speed rail； pile foundation； pile board structure； quality control