浅谈铁路路基水泥砂浆桩施工

摘 要：目前中国铁路高速发展，施工技术及方法不断改进和提高，在路基软基基底处理中，水泥砂浆桩是一种十分适用和主要的处理手段。本文介绍了水泥砂浆桩施工的适用范围、材料要求、工艺流程及技术要求，并从安全保证措施、环境保护和检测方案几个方面作了详细介绍，通俗易懂，具有较强的理论和实际操作性。

关键词：铁路路基 施工

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0036-01

1 适用范围

适用于新建铁路工程地基处理中水泥砂浆桩的施工。

2 材料要求

（1）水泥及粗、细骨料应按规定抽检，满足规范及设计要求。（2）砂浆配合比应满足设计要求，并严格按照监理批复的施工配合比施工。

3 施工工艺流程及技术要求

3.1 施工准备

进场准备：搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍包括大块石、树根和生活垃圾等，场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土，查清地下管线的位置及确定架空电线的位置高度，做好临时截、排水设施，做好施工准备，以及供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道，存放场地要充分满足施工需要，现场布局合理。测量准备：放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，准确定出各砂浆桩的位置，砂浆桩桩位应采用竹片或板条进行现场定位，并点白灰，定位误差不得大于50 mm，并报监理复核。水泥：采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比不小于18%，水泥砂浆水灰比可选用0.45～0.7，使用前应将水泥和水的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验，检验合格后方可使用。所需材料应提前进场。水泥和水在搅拌前应称重计量，水泥必须有出厂合格证。水泥砂浆中砂：砂采用中砂或粉细砂，灰砂比建议采用1∶0.3～0.5。外掺剂：外掺剂可根据工程需要和土质条件选用早强、缓凝、减水以及节省水泥等作用的材料。水：应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》的规定。采用分步搅拌法，先放入足量的水，在放入水泥，搅拌3～5 min，然后放入浆砂，搅拌3～5 min。浆液配置好后用比重计测量浆液比重，达到要求后方可使用。

泵送设备；采用专门泵送砂浆的变量泵—砂浆泵。

3.2 施工工艺及操作要点

3.2.1 施工工艺

（1）桩机就位：检查钻杆长度，钻头直径，连接好输浆管路，将桩机移到指定位置对好桩位，由现场质检人员检查确认无误后开始开机作业。（2）喷浆搅拌下沉：开启深层双向搅拌机主电机，桩机钻杆下沉，下沉速度根据实际地层决定，一般为0.6～2.2 m/min。（3）搅拌提升：深层搅拌机下沉到达设计深度后，搅拌匀速提升。（4）重复搅拌下沉：按工艺流程图，重复前次作业。（5）重复搅拌提升：深层搅拌机下沉到达设计深度后，搅拌匀速提升。（6）为确保桩体的均匀性，压浆阶段不允许出现断浆现象，输浆管道不能发生堵塞，并严格控制搅拌机的提升、下降速度。（7）移位：桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。

3.2.2 操作要点

（1）桩机操作者与搅浆施工员保持密切联系，保证搅拌机喷浆时连续供浆。因故需暂停时，为防止断桩，等恢复供浆时应在断浆面上重复搭接0.5 m喷浆施工。因故停机超过3 h，拆卸管道清洗。浆液达到浆口后，应喷浆搅拌至少30 s，使其充分与桩端土拌和后再升降搅拌头。（2）搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺要求。施工记录要有专人负责，必须详细记录搅拌机每米下沉或提升的时间，记录来浆与喷浆时间，施工中发生的问题及处理情况均要在备注栏注明。（3）桩长不小于设计规定，搅拌桩的垂直试验偏差不得超过1.5%，应保持导向架的垂直度。（4）桩位偏差不大于50 mm。

3.3 质量通病及其预防措施

（1）桩位偏差及漏桩。

开工时间复核桩位，对放样结果自检。每打一个桩对下一个桩位复查，并在施工图上钩销，做好施工日记和现场施工表的填写，要求整洁、及时、准确。

（2）桩身垂直的超差。

及时调整桩机平整度，在地面不平时，首先调整枕木，而后调整机架，以保证垂直度在1%内。

（3）为确保质量，实行质量否决权制度，当质量不能达到要求时，质检员有权决定停工整顿，整顿后复工，或经济惩罚，造成的经济损失由责任者负责。

4 安全保证措施及环境保护

进入现场人员一律佩戴安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋，不得赤脚作业。高空作业人员佩带并系好安全带，穿防滑鞋。施工时严禁嬉戏、打闹，进入施工现场人员一律佩带安全上岗证，所有电力线路和用电设备由持证电工安装，由专职电工负责日常检查和维修保养，禁止其他人员私自乱接、乱拉电线。成立环境保护小组，专门负责环境保护工作，制定环境保护规划并严格执行。

5 检测方案

检测可在成桩后28 d进行，单桩竖向承载力、单桩复合地基承载力应符合设计要求，单桩承载力试验、抽芯及无侧限抗压强度试验的要求，应按有关规范执行。（1）施工质量检验主要应检查施工记录、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯填度和桩体试块抗压强度等。（2）水泥砂浆桩地基竣工验收时，承载力检验应采用单桩复合地基载荷试验和单桩承载力载荷试验，设计要求复合地基承载力不小于200 kPa，单桩承载力应满足各工点具体的设计要求。CFG桩地基检验应在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在施工结束28 d后进行，实验数量宜为总桩数的2‰（复合地基承载力及单桩承载力各1‰），且每个单体工程复合地基承载力及单桩承载力数量各不少于3点。

5.1 单桩承载力检测

试验目的：采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法，确定单桩竖向抗压极限承载力。

5.1.1 遵循的规范与规程

《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）。

5.1.2 试验方法与原理

试验加载及卸载采用慢速维持荷载法，用压重平台反力装置提供反力，用500 kN千斤顶给试验桩加压，达到加荷目的；用量程50 mm百分表记录试验桩桩顶沉降量（数值可精确至0.01 mm）。

5.2 抽芯及无侧限抗压强度检测

实验目的：检测水泥土搅拌桩桩身质量（抗压强度、含灰量、坚硬程度、搅拌均匀性）。

5.2.1 遵循的规范与规程

《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）。

5.2.2 试验方法与要求

（1）桩身抽芯检测采用XY-100型工程钻机，钻进前检查测量取芯钻具；钻机设备安装周正、稳固、底座水平；钻机立轴中心、天轮中心（天车前沿切点）与孔口中心在同一铅垂线上，钻进过程中确保钻孔的垂直度，其误差不大于1%。（2）采用双管取芯器，钻孔位置在桩直径1/4处，钻进压力、转速、给水要适中，提钻、下钻慢速均匀，清水钻进。（3）每个回次进尺不大于1.0 m，总取芯率保证在80%以上。全桩长抽芯，桩底下取出20 cm原状土，抽出的水泥土芯按深度摆放在一起，并拍照。（4）每2 m截取芯样一组，芯样用塑料袋密封，防止水分散失，并及时送试验室进行抗压强度试验。

参考文献

[1] 《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号.

[2] TZ212-2005.客运专线铁路路基工程施工技术指南[S].