铁路路基混凝土灌注桩施工质量控制

刘博



铁路路基混凝土灌注桩施工质量控制

刘博

（中铁二院成都工程检测责任有限公司，四川 成都 610031）

铁路路基混凝土灌注桩多为抗滑桩、冲击成孔灌注桩、CFG桩，其混凝土灌注速度和坍落度要严格控制，需要接桩的桩顶要露出混凝土最大粒径新鲜粗骨料，且施工质量控制中，应先施工抗滑桩，后开挖路基，同一排抗滑桩施工要间隔施工，同一个抗滑桩施工要一次性施工完毕，抗滑桩底不能积水。CFG桩顶的桩帽混凝土达凝期后，用装有尼龙头的力棒逐一敲击桩帽顶，如果发出实响声，则说明桩帽与桩接触良好；如果发出空响声，则说明桩帽与桩接触较差，应进行处理。同时，用反射波法在桩帽顶上按比例检测桩帽与桩质量完整性，如果有浅部断桩信号，则说明桩帽与桩接触较差；如果有桩底反射，则说明桩帽与桩接触良好。此外，还可采用CFG混凝土桩帽湿接法施工，使桩与桩帽一次性施工完毕，达到桩与桩帽接触良好的目的。

抗滑桩；冲孔桩；CFG桩；桩顶

目前，我国在建铁路路基混凝土灌注桩多为抗滑桩、冲击成孔桩、CFG桩；抗滑桩、冲击成孔桩型为长方形和直径为1.0 m，施工采用人工挖孔和冲击成孔，且C35混凝土灌注；CFG桩直径为0.5 m，施工采用长螺旋机，且C15混凝土灌注，其中，C35、C15混凝土灌注速度应控制在2 m/min，以及各坍落度应控制在建筑桩基技术规范JGJ 94—2008规定的180～220 mm中的180 mm，并做坍落度180 mm、220 mm的1.2 m×0.2 m×0.2 m模型桩，测得其反射波速度值。其坍落度180 mm、220 mm的反射波速度值分别为上临界值、下临界值，实测桩的反射波速度值应在上临界值与下临界值之间。如果实测桩的速度值等于其上临界值，则桩身质量较好；高于其上临界值，则桩的施工桩长未达设计桩长；低于其下临界值，则桩存在缺陷（低差值越大，缺陷越严重）。同时，抗滑桩还要进行声波检，综合分析灌注桩施工中存在的问题，做到施工预防为主，达到桩身质量较好的目的。

1 抗滑桩施工的质量控制

1.1 先施工抗滑桩，后开挖路基

抗滑桩是设在路基挖方临空面一侧，施工时应先施工抗滑桩，后开挖路基，抗滑桩的外露面侧用吊线法施工，并用装饰板装饰整齐，如图1所示，开挖路基后抗滑桩的外露面整齐、美观，如图2所示；否则，开挖路基后抗滑桩的外露面不整齐，需要重新装饰。

1.2 同一排抗滑桩施工要间隔施工

某里程段施工1#～13#个抗滑桩，采用人工挖孔同时开挖混凝土灌注，采用声波法和反射波检测其桩身完整性时，发现所有抗滑桩在桩深4 m处呈断裂特征，开挖路基验证桩深4 m处呈倾斜断裂，其断裂倾斜方向与该桩深岩层节理面倾向及山体斜坡倾向均为一致，断裂宽度6#桩最宽达15 mm，并在6#桩做了裂缝观察点，如图3所示。分析抗滑桩的断裂是由于人工挖孔同时开挖，导致山体沿节理面倾斜方向失稳产生山体推力，在抗滑桩混凝土还未凝固时，受山体推力使抗滑桩产生断裂，山体中心推力最大导致6#桩断裂最严重。随着抗滑桩混凝土的凝期增加，抗滑桩的抗力提高，使抗力大于推力，抗滑桩趋于稳定，边坡也趋于稳定。对6#桩的裂缝观察分析，其观察时间从裂缝开挖出露开始一直持续了200 d，裂缝没有继续扩展。这说明抗滑桩是稳定的，边坡是稳定的，同时，其断裂桩采用了锚索加固处理。因此，对于同一排抗滑桩施工要严格，并实施间隔施工。

图1 装饰板装饰抗滑桩的外露面

图2 抗滑桩外露面整齐

1.3 同一个抗滑桩施工要一次性施工完毕

某里程段左右两侧施工多个抗滑桩，采用声波法和反射波检测其左侧桩身完整性时，发现抗滑桩在桩深4 m处缺陷特征明显，分析此里程段抗滑桩施工是先开挖路基后施工抗滑桩，抗滑桩是分二次施工，第一次抗滑桩施工是人工挖孔施工至路基面，第二次抗滑桩施工是支护钢模再施工完毕抗滑桩，桩深4 m处缺陷特征反应是抗滑桩在一次施工的抗滑桩顶采用振动棒振动混凝土时，由于混凝土粗骨料下沉砂浆上浮，导至存在一定厚度的砂浆；与此对应右侧边坡8#档土抗滑桩还未进行第二次施工，进行人工凿砂浆厚度达40 cm。因此，对于同一个抗滑桩施工要严格实施一次性施工完毕施工，如果必须实施二次施工，则应把一次抗滑桩施工完毕的桩顶砂浆清理干净，露出混凝土最大粒径粗骨料才能进行二次抗滑桩施工，如图4所示，也可在一次抗滑桩施工完毕后混凝土还未凝固时，用铁锹把其桩顶砂浆铲走，露出混凝土最大粒径粗骨料。

图3 抗滑桩外露面断裂图

图4 桩顶露出最大粒径粗骨料

1.4 抗滑桩底不能积水

采用声波法和反射波检测抗滑桩桩身完整性时，发现一些抗滑桩端混凝土存在严重缺陷，缺陷厚度可达3～4 m，据调查是抗滑桩底积水原因引起的混凝土严重离析，造成抗滑桩身质量完整性不合格。因此，抗滑桩灌注混凝土时抗滑桩底一定不能积水，要设法清理干净，工作人员应高度重视。

2 冲击成孔灌注桩施工质量控制

2.1 桩顶露出最大粒径粗骨料

冲击成孔灌注桩顶（设计标高）以上混凝土超灌高度不应小于1.5 m，这样才能把桩顶混凝土压实，否则桩顶以下混凝土砂浆多，需要开挖桩侧土露出桩再把砂浆裁除，砂浆裁除后桩顶露出混凝土最大粒径粗骨料。此外，还要进行桩身完整性检测，合格后才能接桩，接桩后再进行桩身完整性检测，二次合格后才能进行下一道工序。如果开挖桩侧土坑大，可用块石围圈，围圈的内壁用塑料布隔离后灌注混凝土。

2.2 淤泥地层应采用双笼法施工

冲击成孔灌注施工时遇有淤泥地层，地下水位丰富，灌注桩会出现扩径，浪费混凝土，且钢筋笼出露无混凝土保护层。如图5、图6所示，为了防止扩径浪费混凝土和钢筋笼出露，可采用双笼法施工（常规单笼法施工桩径为1 m，钢筋笼直径0.8 m），即灌注桩采用2个钢筋笼，增设1个大于设计桩径的用土工布裹着的直径1.2 m的外钢筋笼，其既可防止混凝土扩径，又可防止泥、砂侵入混凝土桩内，如图7所示，或可采用永久性钢护筒施工（钢护筒不取）。

3 CFG桩施工质量控制

CFG桩施工应注意的问题多在浅部，除了禁止采用大型车辆碾压和大型机械扰动外，桩帽的施工和检测应当引起注意，目前，桩帽的检测目前是个空白，是被忽视的一个区域，应当引起注意。

3.1 桩顶露出混凝土最大粒径粗骨料

桩帽与桩分两个时间段施工，桩帽置于桩顶之上，施工桩帽时其桩顶要露出混凝土最大粒径粗骨料方可施工。

3.2 检测桩帽施工质量

桩帽施工到凝期后，用置有尼龙头的力棒在桩帽顶上逐个敲击，如果发出实响声，则说明桩帽与桩接触良好；如果发出空响声，则说明桩帽与桩接触较差，应进行处理。同时，用反射波法在桩帽顶上按比例检测桩帽与桩质量完整性，如果反应桩浅部断桩，则说明桩帽与桩接触较差，也应处理；如果反应有桩底，则反射说明桩帽与桩接触良好。

图5 灌注桩扩径浪费混凝土

图6 灌注桩钢筋露筋

图7 双笼混凝土灌注桩顶

4 结论

灌注桩的混凝土坍落度应控制在规范规定的上限，即180 mm，且灌注速度控制在2 m/min，其桩身完整性检测的桩端反射波曲线呈正向，所确定的速度值参照其临界值，从而判断灌注桩的完整性。灌注桩接桩（进行下一工序）的桩顶要露出混凝土最大粒径新鲜粗骨料。抗滑桩施工时先施工抗滑桩，后开挖路基；同一排抗滑桩施工要间隔施工，同一个抗滑桩施工要一次性施工完毕，且抗滑桩底不能积水。此外，淤泥地层采用双笼法或永久钢护筒施工。

［1］中华人民共各国住房和城乡建设部.JGJ 106—2014建筑基桩检测技术规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2014.

［2］中国铁道科学研究院.TB 10218—2008铁路工程基桩检测技术规程［S］.出版社不详，2008.

［3］中国建筑科学研究院.JGJ 79—2012建筑地基处理技术规范［S］.出版社不详，2012.

［4］中华人民共和国建设部.GB 50021—2001（2009版）岩土工程勘察规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2009.

［5］中铁三局集团有限公司，中铁四局集团有限公司.Q/CR 9212—2015 铁路桥梁钻孔桩施工技术规程［S］.北京：中国铁道出版社，2015.

2095－6835（2018）23－0062－02

TU473.1+6

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.23.062

〔编辑：张思楠〕