螺杆桩在铁路路基工程施工中的应用

螺杆桩在铁路路基工程施工中的应用

李晓龙

中铁十七局集团第三工程有限公司 河北石家庄 050081

摘要：本次研究对铁路路基工程基本情况实行概述，对铁路路基工程施工中螺杆桩的应用情况加以研究，对铁路路基工程螺杆桩施工安全保证措施进行探析，主要目的：在铁路路基工程施工中合理应用螺杆桩，发挥出其最大的应用作用，以此规范螺杆桩施工流程，并提高截桩头施工及桩帽施工的效率。

关键词：螺杆桩；铁路路基工程；施工；应用

为合理使用并发挥出螺杆桩，在铁路路基工程施工中的作用，需要按照螺杆桩施工流程作业，然后明确截桩头、桩帽的施工方法，认真做好铁路路基工程螺杆桩施工安全保证工作，以便确保铁路路基工程项目的顺利实施、作业人员的人身安全，为促进铁路事业发展打下良好的基础。

一、铁路路基工程基本情况概述

以新建安庆至九江铁路AJSG-1标段为例，该标段DK162+620.616至DK165+610段，作为新安庆西站站场的路基，总长度约为2980m。这一工点前接、跨国道G206特大桥，后接区间路基工点，新安庆西站地基处理螺杆桩的直径、桩长、桩心间距分别为：0.5m、4-9.5m、2m，以正方形实行布置，直杆段的长度在桩长1/3以上，螺杆段直径和直杆段直径一致，螺杆桩使用的为C25混凝土。在桩顶位置布设C30钢筋混凝土桩帽，而桩帽的大小为1m×1m×0.3m，桩帽内顶面有双向钢筋网片，钢筋采用HPB300级，直径10cm，间距10cm，末端设180°弯钩，钢筋保护层的厚度设置为50mm。

二、铁路路基工程施工中螺杆桩的应用情况研究

（一）螺杆桩施工流程

遵循测量放线、桩基就位、钻进成孔，以及设计标高、泵送混凝土、提钻和设计标高停泵、成桩的顺序进行螺杆桩施工作业^[1]。（1）测量放样方法：使用全站仪确定线路、放出路基边线，然后对地表标高进行测量，旨在保证路基的平整性。参照相关设计文件、施工图要求，借助全站仪的作用确定螺杆桩部位，置于木桩、撒白灰作以定位处理，待通过测量工程师复核后可以正常施工作业。（2）桩机就位方法：联系测量放线位置实行桩机就位，确保钻杆中心和桩位中心为垂直的状态，对钻架作以垂直度检测，要求桩位偏差、钻杆垂直度偏差分别在45mm以内、1%以内。（3）钻进成孔方法：进行钻孔前将钻头阀门关闭，向下移动钻杆到钻头接触地面后钻进即可，这个过程应以慢——快过度，从而降低钻杆发生摇晃问题、降低钻孔偏差。成孔时仿若观察到钻杆摇晃现象，需以放慢进尺的方式处理，旨在有效减少桩孔偏斜、位移的发生率。在动力头底停留钻机塔身位置作以标记处理，动力头底即将达到标记处位置时，严格观察电流变化、动力头振动，如果电流过大、摆幅增加，能够判定桩头达到设计要求岩层面位置。（4）混凝土搅拌、运输方法：混凝土供应地点处于5#号混凝土拌合站，运输时间在10min左右，混凝土运输到现场加强对混凝土状态的观察，同时做好混凝土坍落度及含气量相关检测工作，对1个月内抗压强度进行测定。（5）泵送混凝土、拔管方法：通过监理工程师对进到持力层情况加以检查，然后拔管、泵送混合料，钻杆芯管充满混合料以反向旋转钻杆，钻杆达到直杆位置底面标高，钻杆需要以正向同步旋转，直到泵送混凝土处于直杆段桩顶设计标高位置^[2]。混合料灌注时确保混合料面较钻头面高20cm左右，拔管速度为每分钟2m，并且混合料灌注量需较设计灌注量大。（6）提钻至孔口、停泵方法：提钻期间，钻头需要在处于桩顶设计标高时，立即停止泵压混凝土作业，灌注混凝土超灌量约为35cm，钻孔中心泵压混凝土形成桩体可提出钻头。（7）成桩方法：移机并施行下个桩施工作业。

（二）螺杆桩施工方法

1、截桩头施工主要方法

按照桩间土开挖、标高定截桩位测定、无齿锯环切截桩护截除桩头的顺序施工。通过人工+机械的方式，对桩帽周边土开挖作业，开挖的厚度25cm，及时处理完成开挖后土，目的为避免发生二次倒运现象。经现场技术员对桩顶标高测定，然后使用红油漆作标识处理，将桩头截除后使用无齿锯截断桩头部分，这时需清理螺杆桩桩顶端，从而达到长度方面的设计要求。相关需要注意事项：（1）桩帽基坑开挖、清运，以及截桩头施工作业时，禁止对桩顶平面下构成严重扰动、桩身碰撞，究其原因和螺杆桩为素混凝土有关，以此防止发生桩身浅层断裂状况。（2）截桩时通过现场监理、监督，待通过质量检验后方可进行接下来的工作。（3）经过桩体质量检测后即可施行桩帽施工作业。

2、桩帽施工主要方法

首先对桩基检测设计要求加以了解，在桩帽内顶面铺设双向钢筋网片，使用HPB300级直径和间距均为10mm的钢筋，于末端放置弯钩，将钢筋保护层的厚度设定为5cm。然后对桩帽顶面标高测定，模板安装时保持接缝紧密、固定效果，建议应用定型钢模，在模板上通过红油漆标注桩帽顶下5cm情况，主要目的为确保钢筋网片设置的合理性。通过混凝土泵车泵送桩帽C30混凝土，将混凝土浇注到桩帽顶以下，作以相应的标记处理后经振捣棒振捣密实，并且置入钢筋网片，在此之后浇筑混凝土，振捣密实收面并于混凝土初凝后二次收光，并达到桩帽面平整的要求。最后在浇筑混凝土后进行养护处理，覆盖土工布、洒水，养护时间在1周以上，混凝土达到设计强度后可拆模板。桩间土回填要点：螺杆桩桩帽强度达到设计标准后将模板拆除，于桩间土中以人工+机械回填方式作业，建议实行2次填筑，采取小型压路机压实，各层压实厚度＞15cm，压实质量达到压实度0.93的要求。在施工的过程经质检人员旁站监督，同时做好钻压电流、孔深及堵管等施工原始记录工作。因螺杆桩施工工程为隐蔽工程，所以施工后需通过监理部门确认后，才可以实行接下来的作业。

三、铁路路基工程螺杆桩施工安全保证措施探析

（一）构建安全生产管理网络、安全生产责任制

构建安全生产管理网络，配备项目安全总监、专职安全工程师、现场安全员及驻站联络员等。然后编制相应的安全生产责任制，促使各岗位人员明确自身职责。在施工作业前组织安全生产教育活动，主要学习的为相关法律法规、劳动保护条例，以及国铁集团安全生产等方面的内容，进而提高工作人员的责任意识、安全意识，合理分工。

（二）签订施工安全协议、实行交底工作

要求建设企业/上级主管部门对施工组织方案确认，然后签订施工安全配合协议，遵循施工方案作业^[3]。除此之外，应进行技术交底、安全交底工作，施工现场内的运输道路、电缆及临时工程等，均需保持一定的安全距离，同时配有相应的照明设备，做好排水和排污工作。移动钻机其将将主电源切断的同时设立警示牌，开机时对电路、接头及开关等确认，待确认无误后送电。此外，需要作业人员进到施工现场后，穿戴防护服、安全帽、护目镜等，以此确保作业人员的生命安全问题。

结语：螺杆桩施工可防止结构受到地下水所影响，承载力较高且不易发生沉降问题，可以降低对四周环境构成的危害。针对于此，建议在铁路路基施工中应用螺杆桩，以便提高工程整体效率、安全，同时应以多种路径出发做好螺杆桩施工安全保证工作，比如：构建安全生产管理网络、 编制安全生产责任制、签订施工安全协议、实行交底等路径。

参考文献：

[1]马新辉.铁路路基施工中螺杆桩加固地基机理及施工工艺[J].安徽建筑，2019，026(005):51-52.

[2]张克辉，时兴隆，熊乾，等.银吴客专螺杆桩复合地基承载及沉降特征研究[J].路基工程，2019，202(01):78-82.

[3]李贵山.螺杆桩自动定位成桩工艺在软基处理中的应用[J].铁道建筑技术，2020，000(001):129-132.