螺杆桩施工技术在高速铁路的应用
焦文忠
[摘要]随着我国科技的不断进步与发展，在高速铁路方面也有着很大的进步，铁路工程的各种技术也被新型的技术所取代。螺杆桩技术作为一种新兴的技术来说非常的实用，地层适应性比较强，自动化程度也很高以及操作信息非常的数据化等特点，在我国得到了普遍的推广使用。由于螺杆桩更加的信息化，工艺也得到了改进，机械在不断的创新推动了施工技术的脚步，使工程建设达到铁路建设的标准。
[关键词]螺杆桩;施工技术;高速铁路;应用
文章编号：2095 - 4085（ 2019） 04 - 0101 - 02
螺杆桩施工技术是在长螺旋钻孔注桩所研究出的一种新的桩型，在我国近年以来铁路施工技术的不断发展，螺杆桩施工技术也有很多的优点，所以就被廣泛应用于工程建设中。目前螺杆桩不断的融入信息化，螺杆桩的工艺也在不断的改进，很大程度上节约了人力资源，加快了施工的进度，所以说螺杆桩施工技术可以进行推广使用。
1工程介绍
在铁路建设或者公路工程建设时，如果地基建设不够充足，就会使沉降不够均匀以及增加基础沉降量，就会影响对整个工程的建设的时间，也会给运营的安全带来很大影响。在现在科技所允许的范围内，地基处理都是使用复合地基处理方法，简单来说就是CFG桩基和水泥搅拌桩以及碎石桩等。不过这些处理方式都会有一些弊端，CFG桩的不足之处主要是对土层适应能力差，水泥搅拌桩的问题很多，比如设备可控性弱，质量不够好等。PHC管桩对地层适应性也很低，还会产生噪音，造成扰民，还在很大程度上影响了周边建筑等。螺杆桩与这些地基处理方法相比，有很大的优点主要是采用了变截面，将螺纹钻杆成孔，把成孔螺纹钻杆挤压土体，从而使土体成为螺纹腔体，也就是利用钻杆向螺纹腔体内灌注混凝土，最后成为螺纹桩身，为了使桩土受力均匀就要使桩体与桩侧土咬合。螺杆桩施工工艺的流程也比较简单，操作起来和之前的地基处理相比比较快捷，首先先对地表进行处理然后测量并放线，让钻机就位造成钻进成孔，然后就是检查前截桩头，确保桩帽成型以此来验桩帽孔，便于利用桩帽进行浇筑，最后就是要对桩帽进行养护。
2施工工艺要点
由于螺杆桩的施工比较复杂，以新建吴忠至中卫城际铁路DK96 +000一DK97 +395.5区段为例详细说明，该段路基总长1395. 3m，线路最大中心填土6m高，地表高度差距比较小，该段地下水对混凝土不会产生侵蚀作用。螺旋杆的施工也与气候有着直接关系，该地区的气候属于大陆性季风气候，年降雨量较少，施工过程中也需要注意天气对施工的影响。
2.1施工准备
由于施工的过程比较复杂，所以需要该施工过程中准备的东西也较为复杂，需要准备螺杆桩桩径为0. Sm，桩长20m，桩间距2m，呈正三角形，桩顶放置0. 5m的碎砾石垫层，垫层内铺设0.Im高土工格栅，设计螺杆桩长总量为250000m。桩身上部圆柱段占总桩长的三分之一，而下部螺纹大约占总桩长的三分之二。
在施工过程中需要注意很多问题，主要有以下一些：首先需要注意的问题就是，螺杆桩施工之前需要准备一些相关资料，比如准备路基施工图和地质柱状图来更方便掌握施工的场地，还要准备工区范围内低下管线和对构筑物调查的资料和工艺试验资料，准备作业指导书和施工方案，极大的节约了施工的时间。然后就是螺杆桩施工前需要清除地表土和腐殖土，调节现场的标高，还要做好排水系统，避免施工过程中产生积水，通过压路机把地面压实。最后就是测量人员将桩位复测定位，施工人员进一步检查原材料的质量。检查施工使用的各项设备和施工工艺，检查施工场地是否满足实际施工的需要。如果桩孔之间的影响程度比较大就需要跳打施工，所以在试桩的过程保证桩孔之间的距离。
2.2施工方法
①确定施工的顺序，螺杆桩施工的过程可以概述为从路基的一侧到路基的另一侧进行施工，为避免施工过程中出现漏打桩位，要严格按照施工的编号进行施工。在实际的施工过程中，相邻的两个桩位差距很大就不能满足对成桩的要求，所以就要设计者根据实际情况选取合理的打桩方式。
②测量定位放线，通过使用全站仪和钢尺，然后按照施工设计的图纸测量，逐个放置桩位，可以通过在桩位中心点使用铁钎插入地下或者在地表撒放白灰作为标记。
③桩机就位，该施工过程中使用的螺杆桩机与混凝土机型号比较特殊。在测量定位放线后，将螺杆桩机到设计的桩位位置，调整螺杆桩机，这种方法的成功垂直度的误差低于1%，桩位最大误差低于0.Im。
④调整钻杆垂直度，待装机就位对中，通过塔身前后左右的垂直标杆校正钻杆的垂直度，以此保证标杆的垂直度低于1010的桩长。
⑤钻进成孔，调整钻杆垂直度，关闭钻头阀门，向下移动钻杆直到地面，开始进行钻进。钻进遵循先慢后快的原则，还要避免钻杆晃动，确保钻孔的位置不会出现误差。如果在钻进过程中发现钻杆剧烈晃动就需要降低钻速，如果还是没有改变就需要停钻进行检查，避免剧烈晃动破坏螺纹结构。在桩机操作过程中应该保证钻杆的钻进速度与旋转速度匹配。
⑥泵送混凝土，当钻杆钻到达设计深度时，停止运行并且需要泵送混凝土。泵送混凝土之前应检查泵管，保证泵管的密闭。在泵送混凝土时，需要控制好混凝土的坍落度的大小以及混凝土的搅拌时间，混凝土浇筑要超过桩顶标高至少50cm，泵送混凝土时要注意该过程保持稳定，避免出现混凝土料供应不足导致停机现象。当钻杆的芯管中装满混凝土后，桩机根据钻进参数反向旋转使螺纹成型。
⑦桩头凿除和桩帽浇筑，所有桩位施工完成后，根据桩头凿除和桩帽进行浇筑工作，桩头凿除之前检查螺杆桩是否达到相应的强度，强度如果满足要求，通过风镐把桩头凿除到设计的标高进行桩帽浇筑，当桩帽强度达到设计强度十分之一时摘除桩帽模板。
3结论
通过上述例子可以发现，分析工程螺杆桩施工质量，调查的工程的总计螺杆桩，其中合格的有百分之九十。然后进一步分析不合格的螺杆桩，发现不合格螺杆桩主要有以下情况。桩身完整体不合格，桩顶标高超偏差，桩体垂直度超偏差或者桩顶混凝土密实度不够。分析研究这些问题，再与实际的施工情况相结合，得到结论是该标段螺杆桩施工过程中主要的原因是施工人员责任心差、钻机移位破坏点位和成桩土体未掩埋桩位。所以就制定了相关的措施，首先施工前培训工人，并且制定严格的管理制度，在岗前进行技术培训和技术交底工作，使工人对工作流程以及工作职责更加熟悉，达到各岗位工作的标准，满足施工质量要求。其次就是在施工中做好自检，互检等，检查评定工程质量，最后就是找到合理的点位保持措施，技术人员多次审核施工图纸，施工人员根据设计图纸确定螺杆桩施工处理范围和设计具有设计参数的布桩图，测量员根据桩位布桩图把数据放样到现场核对。
参考文献：
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