高速铁路路基桩板结构施工技术研究

高速铁路路基桩板结构施工技术研究

白峰

中铁三局集团有限公司     山西省太原市     030001     

摘要:研究目的：铁路的发展代表着一个国家的经济实力，关乎着大众出行质量。路基桩板结构施工在高速铁路中占有中药地位，其施工技术水平直接影响到高速铁路的质量。现代铁路建设坚持高速普速并举、客运货运并重、新建改建结合、东中西部统筹，构建分层融合、功能完善、衔接高效的现代化铁路网，实现持续健康发展。依托中铁三局渝昆高铁五标项目部对铁路相关生产设备进行优化，采取智能化的工艺设备，不断提高路基桩板结构施工质量。

研究结论：经过实践和理论相结合，得出如下结论：根据工程实际情况，采取合理的工艺流程和工艺技术，做好质量保障，对高速铁路路基桩板结构施工有重要意义，同时能够促进高速铁路工程顺利进展。

关键词:高速铁路，桩板结构,施工工艺,工艺原理

1工程概况

新建重庆至昆明高速铁路重庆至宜宾段站前工程YKCYZQ-5标段，起讫里程为DK152+898.6～DK190+019.577，线路长度37.699km。本线地处印度板块与欧亚板块碰撞缝合带附近之扬子亚板块，重庆至高县段为新华夏构造体系第三沉降带之川中、川东褶带上，构造形迹主要为川东南弧形构造带，以褶皱为主；高县至筠连段为川黔东西向构造体系，以东西褶皱、压型断裂为主。

2结构构造及基本要求

1)钢筋混凝土桩板结构由钢筋混凝土桩基和上部钢筋混凝土托梁、钢筋混凝土承台板组成，钢筋混凝土承台与无砟轨道底座基础结构通过预埋门形钢筋相连接。2)本段钢筋混凝土承台板采用1块“4.588 m”和3块“3X8.72 m”的板结构形式，板厚均为0.8m,板宽2X4.99 m。3)桩基采用钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩直径1.0 m,按端承桩设计,要求桩嵌入稳定基岩不小于3 m,桩端基岩饱和抗压强度不小于5 MPa。采用C35混凝土灌注,桩沿线路方向布置两排。4)每排桩顶均设置托梁一片,8.72m 跨度的托梁尺寸为:长X宽X高=10.4mX1.3mX1.0m，与搭板连接处托梁尺寸为:长X宽X高=10.4 mX1.3mX1.0m。5)钢筋混凝土承台板板与板之间连接处设伸缩缝(如图1所示20mm处)。6)为减少轨面标高下的地基负摩擦作用，桩基施工前对DK206+643.04~DK206+ 724. 79段路堑轨面标高下地基采用冲击碾压追加压密，然后加铺0.4厚灰土垫层，顶面设0.1 m C25混凝土填筑。

3施工工艺

3.1工艺原理

桩板结构路基是高速铁路无砟轨道的一种新的结构形式,它由下部钢筋混凝土桩基与上部钢筋混凝土承载板组成,承载板直接与轨道结构连接,综合了板式无砟轨道或双块式轨枕埋入式无砟轨道结构与桩基础各自的特点，充分利用桩-板一土三者之间的共同作用原理来满足无砟轨道的强度和沉降变形的要求。

3.2工艺流程

图1 工艺流程图

3.3工艺技术

（1）桩板结构范围内基床底层以及本体范围内均采用非膨胀

性岩的C组填料填筑，填料粒径不大于7.5cm。

（2）基床底层以及本体范围内填料压实标准满足下列要求：压实系数K≥0.92，地基系数K30不小于130MPa/m。

（3）桩板结构范围内C组填料填筑压实完成后，为加快施工后沉降、缩短自然沉降时间，采用路基挖方中的弃方进行堆载预压，预压土填高3m。

（4）填方路基应在施工期间沉降稳定后，方可施工桩板结构。

（5）承台板、梁托底宜设置0.2m厚的碎石垫层。

3.4施工顺序

（1）填方施工至承台板底垫层设计高程处。

（2）利用挖方中的弃土对桩板结构段落已填筑的C组料进行堆载预压。采用土柱垂直堆载预压，预压时间不少于6个月。当路堤基床底层施工完成后开始进行堆载预压施工，堆载前先在路基底层顶面铺设一层土工布，土工布幅宽不小于2.0m，并考虑0.2m的搭接，土工布上分层摊铺预压土，预压土柱高自路肩以上3.0m。预压土填筑过程中第一层填土应采用轻型机械摊铺压实，防止土工布被压坏，污染基床底层顶面。堆载预压荷载分级逐渐施加，确保每级荷载下地基的稳定性。一般预压土填筑每层厚度不大于0.4m，填筑完成后采用中性碾压机具压实，预压土柱高度2.5m，预压土柱横断面边坡坡度为1:1，纵向边坡破率及衔接处为1：2，填筑完成后将土工织物回折于预压土柱顶面，每侧宽度不小于2.5m，并压好。

（3）堆载预压6个月后且沉降稳定后，通过沉降观测，并进行工后沉降分析，分析结果满足设计要求时，清除预压土，可分层进行卸载，卸载过程中不得污染已施工完成的路基。

（4）钻孔桩施工：钢筋混凝土钻孔桩采用旋挖钻施工。施工前，先复核地质资料以及检验设备配置、施工工艺是否适宜，确定钻孔桩施工工艺参数。准确定位各桩，待复核无误后埋设护筒，钻孔，钻孔时，起落钻头速度要均匀，不得过猛或骤然变速，以免碰撞孔壁。钻孔完成后进行地质核查，满足设计要求后，进行成孔质量检测，包括成孔深度、桩底沉渣厚度、桩身垂直度。报监理验收合格后，下放钢筋笼，浇筑混凝土，桩身混凝土应连续灌注，不得中途停顿。

（5）待桩身混凝土强度达到混凝土强度，开挖托梁基坑，凿除桩头至桩顶设计标高，对桩身进行无损检测且检测合格后，托梁施工：钻孔桩施工完，凿除桩头经无损检测合格后，浇筑托梁底垫层，绑扎钢筋，施工搭接构造销钉，立模浇筑混凝土。

（6）回填托梁基坑，浇筑承台板底垫层，绑扎钢筋，施工伸缩缝传力杆，浇筑混凝土。

（7）板两侧回填级配碎石压实，施工无砟轨道施工防水层及板间混凝土。

3.5质量保障

表1桩板的允许偏差 、检验数量及检验方法

1)模板及支架的材料质量及结构必须符合施工工艺设计要求。2)模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆。模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。浇筑混凝土前，模型内的积水和杂物应清理干净。3)钢筋原材料、加工、连接和安装必须符合规范规定。4)混凝土原材料、配合比设计和施工的检验必须符合规范规定。5)桩板的允许偏差、检验数量及检验方法应符合表1规定。

4结语

桩板结构其实就是土石方工程、桩基工程、钢筋混凝土及模板工程的巧妙组合,这其中的每一项也都是十分成熟的施工技术,其所需要的机械设备也是非常普及甚至可以说是每个综合目现场必备的,一般不必另外购置或租赁,因此在了解其施工组织要点后配以适当的质量控制，顺利完成施工任务难度并不大。而在路基、桥梁、桩板结构的沉降观测数据的对比中,桩板结构沉降曲线与桥梁沉降曲线更为接近，从这点看,它已可区别于传统意义的路基而作为刚性结构存在,其稳固性自然不言而喻。

在高速铁路大行其道的今天，要攻克质量等级高、工期要求紧等等容易顾此失彼的难点路基地段,桩板结构以其承载特性和动力性能良好，且具有较好的经济性，目前已可适用于新建客运专线无砟轨道铁路中的工程地质条件复杂的低路堤和路堑地段以及两桥(隧)之间短路基、道岔区路基等特殊地段软弱地基加固，同时也可用于已建路堤的补强加固,不失为一项值得推广及扩展使用范围的路基施工技术。

参考文献

[1]王森荣.高速铁路双块式无砟轨道路基地段结构设计与施工技术研究[J].铁道标准设计,2017,61(11):1-7.

[2]康文生.地铁路基桩板结构施工对既有高速铁路路基的影响研究[J].路基工程,2017(03):201-203+219.