《铁路客运专线路堑桩板墙施工工法》.pdf

铁路客运专线路堑桩板墙施工工法第五工程有限公司路桥二公司 任泽华 韩刚 一、前言 近年来，随着铁路客运专线的发展，尤其是在我国南方这种地质条件复杂的地区，对路堑边坡的稳定提出了更高的要求桩板墙在一定的程度上解决了高边坡及存在滑坡、顺层地段的边坡稳定问题路堑桩板墙由锚固桩及挡土板组成，按挡土板的位置分为挡板前置式和挡板后置式 二、工法特点 1、无需大型施工机械，施工方法简单适用，对各类地质条件适用性强 2、各工序衔接紧密，能明显缩短工期 3、施工安全，质量易保证 三、适用范围 本工法适用于路堑边坡较高或存在滑坡、顺层地段的边坡加固 四、工艺原理 桩板墙主要依靠其大断面的砼桩锚固于岩层里，通过桩间的档土板及锚固桩共同承担边坡土体的推力，坡到稳定边坡的作用桩板墙主要包括两大部分，即锚固桩施工及挡土板制作与安装锚固桩采用人工开挖土体、钢筋砼护壁的方法进行，遇到岩层时采用浅孔爆破；挡土板采用预制场集中预制、现场汽车吊吊装的方法进行施工 五、施工工艺流程及操作要点 （一）工艺流程 桩板墙施工顺序为：测量放线→锚固桩施工→锚固桩浇注→开挖土方→组装面板→墙面整修施工工艺见图 1 墙面板缝整修 沉降缝填塞 设置泄水孔反滤层 施工准备 挖孔桩施工 养 护 浇注桩柱 组装面板 拌制混凝土 路基土方开挖 材料准备 制备试件 循 环 面板预制 拌制混凝土 钢筋绑扎 材料准备 钢筋加工  图 1 桩板墙施工工艺框图 （二）施工方法及操作要点 1、原材料要求 根据设计要求，桩板墙采用 C30 钢筋砼，所用材料必须满足客运专线高性能砼的要求。

（1）水泥：水泥采用 P.O.42.5 级普通硅酸岩水泥 （2）砂：砂采用中砂，细度模数为 2.3-3.0，含泥量小于 3% （3）粗骨料：粗骨料选用组配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数较小的洁净碎石，采用二级或多级级配，碎石最大粒径 31.5mm，含泥量小于 1% （4）钢筋：采用 HPB235 及 HRB335 钢筋 各种原材料进场后必须按规定进行检验，检验合格后方可使用 2、施工准备 在路堑开挖到桩顶设计标高后，按设计图纸进行桩位放样，定出孔口位置，设置护桩以便挖孔过程中检查校核平整周围场地，清除坡面危石浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象时加设必要的防护，铲除松软土层并夯实合理放置机具及堆放材料，以免影响孔壁稳定安装提升设备时，先将地表夯实为了保证安全施工、提高挖掘速度，选择钢筋砼护壁，并设置锁口防护孔口支护高出地面以上 30cm，以防止地表水流入孔内或杂物从井口滑入 3、锚固桩开挖 （1）锚固桩采用人工开挖，钢筋混凝土或砼护壁，卷扬机提升出碴桩孔开挖时分节开挖，节高 1米，挖一节立即支护一节挖土由人工从上到下逐段用镐、锹进行，坚硬土层用锤、钎破碎，石方采用浅眼松动爆破同一段内挖土次序为先中间后周边，土石分界和滑动面处不能分节。

按设计尺寸从上到下削土成形弃土装入吊桶，用卷扬机提升 （2）根据地质情况选用钢筋混凝土护壁或素砼护壁，当桩周岩土φ≤45°时，采用 C15 钢筋砼护壁，厚 30cm；围岩较松软、破碎或有地下水时，适当加厚；当桩周岩土 55°＞φ＞45°时，采用 C15素砼，厚 20cm；当桩周岩土φ≥55°时，采用 C15 素砼，厚 15cm （岩土φ值根据工点图取值） （3）护壁混凝土采用就地灌注护壁支模中心线以十字线对中、吊大线锤作中心控制用、以基准点测量孔深，以保证桩位、孔深和截面尺寸正确护壁混凝土采用机械拌合，手推车运输，卷扬机吊斗入模，插入式震动器或人工插捣密实 （4）当挖孔遇岩石时采用爆破施工为了减少对周围岩体及护壁的扰动，采用浅打眼、少装药、弱爆破炮眼深度对硬岩层不超过 0.4m，软岩层不超过 0.8m；装药量不超过炮眼深度的 1/3起爆采用电引起爆 （5）挖孔至设计标高后，对孔底进行处理，做到平整，无松渣、泥污等软层，并不得有积水成孔后，对孔底地质进行核对，如与设计不符，立即报告监理、设计和建设单位进行研究处理，不得随意浇注桩身混凝土 4、锚固桩浇注 （1）锚固桩开挖完成后，对护壁凹凸不平处进行剔除，并用砂浆抹平，最后用宝丽板镶面，以保护开挖后外露面的美观。

（2）桩身钢筋在加工场加工成型，运至现场孔内绑扎成型，接头交错设置；为了加快施工进度，也可以采用孔外绑扎成型后用用汽车吊整体吊装就位 （3）混凝土由砼拌合站集中提供，混凝土运输车运输，漏斗+串筒法浇注，插入式振捣器振捣 （4）浇注桩身混凝土时，采用漏斗加串筒的方式以保证混凝土自由倾落高度不超过 2m，并采用插入式振捣器分层振捣振捣时振捣人员必须下至孔内振捣，特别注意钢筋密集及挡板安装卡槽处的振捣质量 5、钢筋砼挡土板预制与运输 （1）桩板墙挡土板在预制场内集中预制，模板采用定型加工钢模，保证面板凸、凹尺寸准确底模采用压路机碾压密实，浇注 10cm 厚的混凝土，人工收浆、抹平、压光 （2）挡土板预埋拉筋环按设计要求采用圆钢加工，严禁采用经冷拉处理的钢筋加工 （3）挡土板混凝土采用拌合机拌合，人工运输、入模，插入式振动器振捣密实，覆膜法洒水养护，待混凝土达到设计强度后方可进行安装 （4）挡土板运输和堆放时单层竖立摆放，严禁平放、叠垒，底部和挡土板与车体之间夹垫稻草、麦秸等柔软物品，防止构件破损 6、挡土板组装 （1）锚固桩浇注完毕，达到强度并检验合格后，即可开挖桩前土体，开挖清理完毕后，即可进行挡土板安装。

挡土板组装前按设计标高整平基底，并砌 30cm 的浆砌片石找平层挡土板组装采用汽车吊吊装，面板卡在桩柱的卡槽内，板与板之间、板与桩柱之间采用砂浆填塞，确保挡土板组装平顺 （2）上层挡土板与下层挡土板对缝组装，相互咬合，以增加面板的整体性板缝采用砂浆填塞密实，做到板缝宽窄均匀、顺直 （3）按设计要求边安装挡土板边施作砂夹卵石反滤层，反滤层厚 30cm，反滤层材料必须满足设计要求；路肩以上 0.5 米处及桩顶以下 0.5 米处夯填黏土防渗层 （三）技术要求及质量标准 （1）施工所用的各种材料必须满足规范的要求，经进场检验合格后方可用于施工 （2）锚固桩桩孔孔型、断面尺寸必须满足设计要求；桩底持力层应符合设计要求 （3）锚固桩桩身采用低应变动力检测其砼连续、完整性 （4）锚固桩的中心位置、断面尺寸、孔底高程、桩孔垂直度允许偏差及检验方法见表 1 表 1 锚固桩检验项目允许偏差、检验数量及方法 序号 项目 允许偏差 检验数量 检验方法 1 中心位置 纵向：±100mm 横向：+100mm、-50mm 纵横向各 1 处 经纬仪、尺量 2 断面尺寸 不小于设计尺寸 6 处 尺量也上、中、下断面纵、横 3 孔底高程 ±50mm 1 点 水准仪、尺量 4 桩孔垂直度 1% 1 处 吊线、尺量 （5）钢筋骨架的规格、数量、形式、连接方式应符合设计要求；其竖向主筋或其他钢筋的接头应避开土石分界和滑动面处；桩身钢筋骨架安装尺寸允许偏差及检验方法见表 2。

表 2 钢筋骨架安装尺寸允许偏差及检验方法 序号 项目 允许偏差 检验数量 检验方法 1 钢筋骨架长度 ±100mm 全验 尺量 2 主筋间距 ±5mm 15 点 3 钢筋骨架长、宽 ±20mm 15 点 4 箍筋间距 ±20mm 20 点 5 钢筋骨架垂直度 2% 全验 吊线尺量 （6）挡土板砼强度应符合设计要求其尺寸偏差为：长度+10mm、-5mm，宽度及厚度±5mm，且外观平整，无蜂窝麻面 六、机具设备 本工法使用的主要机具设备见表 3 表 3 主要机具设备 序号 设备名称 规格型号 单位 数量 备注 1 砼拌合站 50 m3/h 座 1 适用于砼采用集中拌合 2 砼运输车 8 m3 辆 2 根据运距调整数量 3 卷扬提升架 自制 套 X 根据锚固桩数量等量配备 4 发电机 不小于 50KW 台 1 5 空压机 4L-20/7 台 1 6 潜孔钻 CM351 台 4 7 钢筋调直机 GC40 台 1 8 钢筋弯曲机 GW40 台 2 9 钢筋切断机 GQ40 台 1 10 电焊机 BX1-500 台 2 11 汽车起重机 25t 台 1 七、劳动组织 本工法所需的劳动组织见表 4。

表 4 劳动组织 序号 工种 主要任务 人数 备注 1 现场负责人 负责现场的管理、关系协调、人员安排 1 2 技术员 负责技术管理、试验及质量控制 1 3 安全员 负责现场安全检查、监督 1 4 测量员 负责测量放线、施工观测 2 5 电工 负责现场电力供应、检查、维修 1 6 爆破工 负责爆破作业 4 7 挖桩工 负责锚固桩开挖、护壁 3 数量为每个桩人数，根据桩数调整人数 8 钢筋工 负责钢筋加工制作、绑扎安装 20 9 砼工 负责锚固桩及挡土板预制砼浇注、挡土板安装 15 八、质量控制 本工法除必须严格执行《客运专线铁路路基工程施工技术指南》和《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》等有关规定处，还必须满足以下要求 1、路堑桩板墙施工先开挖桩顶以上土石方，形成工作面，然后开挖基坑，灌注桩身砼，待桩身砼强度达到设计要求的 70%，再开挖桩前土方严禁超前开挖土石方后施工桩 2、锚固桩开挖过程中必须加强对所施工段落的山体进行观测，确保施工安全 3、严格按照桩周岩土性质施作护壁，护壁所用材料必须满足规范要求，护壁施工必须振捣密实，每节护壁接头处必须处理好。

4、锚固桩必须按设计要求挖至设计深度，以保证其锚固深度，并加强地质核对，若地质与设计不符，应及时与设计沟通，进行变更设计 5、在挖孔过程中，发现地形、地质条件与设计资料不吻合时，应及时与设计单位联系，确定处理方案；开挖过程中如遇地下水，不能持续强抽水，应及时会同设计等有关单位研究处理措施，以免造成塌孔 6、由于钢筋用量大，绑扎难度大，施工中按照各钢筋间的净距制作符合要求尺寸的卡子，定位钢筋时用该卡子逐一固定以保证钢筋间距的准确 7、桩身砼需一次灌注到顶，必须做好各项准备工作，工序安排要求紧凑和合理，控制交接班的时间.否则容易中断施工，产生水平施工缝，不易处理 8、当锚固桩强度达到设计强度 70%后，才能开挖桩前土体，安装挡土板挡土板要求表面平整，光洁度好，采用吊车吊装安装挡土板，安装时要求中线、标高、位置正确 9、挡土板预制时产生的局部变形，安装时容易积累而引起较大的高程误差为控制挡土板准确就位，消除预制时产生的误差，安装时事先每板缝多预留 5 mm，从桩顶向下按 0.505 m 的模数分格画线进行分段消除，不平处用砂浆找平，做到墙面平顺，对缝整齐，横平竖直 10、挖土时避免超挖，以免造成回填量大，回填质量不易控制。

11、挡土板安装时，其后的反滤层要紧跟施作，尤其注意上、下黏土防渗层的质量 九、安全、环保措施 1、建立健全安全岗位责任制从项目部到作业班组，实行安全责任检查制、专人负责制，对违章者严加惩处 2、未经岗前教育和安全教育者不得上岗工作，特种作业人员必须持证上岗 3、安全防护工作到位，各种安全标识齐全，临边要挂好安全网 4、锚固桩施工应尽量安排在旱季，跳桩开挖基坑，滑坡地段开挖桩群应从两端向滑坡主轴间隔开挖 5、锚固桩井口应设置锁口，锁口高出地面 20cm,厚 30cm，施工时必须加强孔口防护，防止土石、杂物滚入孔内伤人 6、操作工人必须戴好安全帽，拴戴好安全绳经常检查出碴用的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等机具，防止吊运期间出现意外 7、孔口设置牢固可靠的安全梯，每节之间采用挂接连接方式，首节与事先预埋在孔口护壁混凝土中的钢筋连接 8、井下作业人员配以必要防护，随时保持通风良好，若二氧化碳含量超过 0.3%、孔深超过 10m 时，必须采用机械通风井上井下随时保持联系，防止 CO、CO2中毒或缺氧引起的伤亡事故 9、安装挡土板时，随时观察就位及吊装情况，避免滑脱发生事故 10、挖孔工作暂停时，孔口覆盖铁板加以防护。

孔口周围设围栏及警示牌 11、挖孔弃碴运至指定弃土场，严禁随意弃土破坏周边环境 十、工程实例 武广客运专线 XXTJV 标 DK1982+942.21—DK1983+195.92 段岩溶路基、高边坡，设计于DK1982+998.875—DK1983+051.125 右侧设桩板墙，桩间距 6m，Ⅰ型桩桩长 15m，桩截面为 2.25×2.5m，桩共计 17 根，挡土板为预制槽型 A 型板，板高 0.5m。