有關樁板結構技術在高鐵施工的應用研究

李新海

摘要：樁板結構技術以其諸多優勢在高鐵施工中得以廣泛應用，并獲得了十分理想的效果。為進一步提高樁板結構技術的應用效果，本文將針對其在高鐵施工中的應用進行相關研究，首先概述了樁板結構技術概念及特點等，其次討論了樁板結構技術在高鐵施工中的常規應用，最后采用工程案例加以分析。

關鍵詞：樁板結構技術；高鐵施工；應用

中圖分類號： U238 文獻標識碼： A

1.樁板結構技術

對于高鐵建設而言，樁板結構技術屬于常用方法之一。該技術以鋼筋混凝土為主要材料，在結構上包括上下兩個部分，下面部分為鋼筋混凝土樁基，上面部分則為鋼筋混凝土承載板，承載板以直接的方式和軌道結構連接到一起，有效利用了“樁、板、土”之間的共同作用效果，既保證了無砟軌道強度，同時又滿足了其沉降變形的相關要求[1]。由于所處位置不同，地表構造存在差異，所以，實際應用樁板結構技術時，對應的施工程序有所差別，但整體上相差不大。在高鐵施工中，樁板結構技術的一般工藝流程如下：路塹開挖→沖擊碾壓→平整場地→灰土層施工→樁基施工→混凝土墊層施工→托梁施工→承臺板施工[2]。

2.樁板結構技術在高鐵施工中的應用

在高鐵施工中，樁板結構技術的實踐應用一般包括以下內容：1）施工準備；2）施工技術應用；3）質量控制；4）防水層施工；5）質量問題防范等[3]。

2.1施工準備

施工準備主要包括：1）施工設計圖紙的及時發放。待施工設計圖紙通過審核之后，便需將其及時發放到施工單位的相關人員手中；2）施工場地的有效核實。在實際施工操作中，特別是鉆孔等操作，應對實際地質情況進行嚴格核實，如果和施工設計圖紙上的相關描述存在差異，應及時向相關負責人員反映；3）施工機械設備的提前就位。如沖擊鉆、挖機以及泥漿運輸車等[4]。

2.2施工中的技術應用

施工中的技術應用包括如下內容：1）路塹開挖；2）夯實碾壓地表；3）填筑路基；4）灰土墊層鋪設；5）鉆孔樁施工；6）填埋護筒；7）托梁施工；8）澆筑混凝土墊層；9）對鋼筋混凝土承載板進行立模澆筑施工[5]。

路塹開挖：對路塹具體情況進行嚴格核實，待確定和施工設計圖紙完全一致之后，通過分級方式同步進行橫向以及邊樁的開挖，與此同時，設置適宜的臨時排水坡。

夯實碾壓地表：對地表實際含水量進行檢測，若該數值超出要求的合理范圍，則需要結合具體情況進行曬晾或者灑水，直到該數值滿足要求為止，接下來對地表進行強力夯實。

填筑路基：在填筑路基之前，應對土體進行檢測，確認其各項指標滿足要求。

灰土墊層鋪設：在灰土墊層鋪設過程中，尤其要保證其厚度滿足設計要求。

鉆孔樁施工：鉆孔方式主要有兩種，一種是旋挖鉆方式，另一種是沖擊鉆孔方式。值得一提的是，在鉆孔樁施工之前，先要完成試樁工作，以實現對設計規范提供的地質資料的有效核實，除此之外，還需要對工藝整體流程以及相關設備參數的合理性進行必要驗證，然后對鉆孔樁施工的一系列參數進行合理設定。該項施工中尤其要注意的是，鉆頭起落要均勻，同時保證混凝土的不間斷灌注。

填埋護筒：填埋護筒時，應參考放樁記錄提供的樁位中心點對控制樁進行合理設置，然后在相應樁位處開挖圓坑，填充一定量的粘土于坑底，并予以夯實，接下來將護筒正確放置在坑內，最后回填粘土并進行逐層夯實。該項施工中尤其要注意的是，要保證樁位測量的準確性，務必保證樁中心線、護筒中心線二者的高度吻合。

托梁施工：待基樁強度滿足預設標準之后，便進入托梁施工階段，將樁頭裁截到要求高度之后，鋪設托梁墊層，并保證混凝土達到規定厚度，當托梁墊層的實際強度達到預設標準之后，對其表面進行有效的鑿毛處理，并徹底清除施工縫外表的所有雜塵以及浮漿。

澆筑混凝土墊層：混凝土墊層位于灰土墊層的上面，澆筑施工時，應做好澆筑厚度控制工作，使其滿足設計要求。

對鋼筋混凝土承載板進行立模澆筑施工：先對承載板予以規定的綁扎處理，接下來進入到承載板的立模澆筑環節，在該環節中，應嚴格依據預設值以完成對沉降縫的設定值的有效設置。除此之外，應保證混凝土澆筑具有理想的連續性。

2.3施工中的質量控制應用

經過實踐總結發現，質量控制主要包括如下內容：1）對鉆孔進行徹底清洗；2）避免鋼筋籠發生上??；3）測量用的繩索應經過事先校準；4）真實且準確地記錄相關原始數據[6]。

2.4防水層施工應用

對于樁板結構施工而言，防水層施工屬于不可或缺的組成部分，如承臺板面防水卷材的選用、排水坡以及排水層的設置等。值得一提的是，防水卷材應完全鑲進凹槽內，且由承臺板面開始延伸到底座根部為止。

2.5質量問題防范

在高鐵施工中，樁板結構技術的實踐應用有可能遇到以下質量問題：1）塌孔現象；2）鋼筋籠上浮或者變形；3）鋼筋下沉；4）導管堵塞或滲水；5）短樁或斷樁等。有鑒于此，有必要選用有效的質量檢測方法，如低應變法以及聲波透射法等。

3.案例分析

3.1工程概況

某客運專線為雙線鐵路，線間距5m，設計車速350km/h，設計樁板結構位于DK206+643．04～DK206+724.79，全長81．75m[7]。

3.2施工應用

3.2.1先做好路塹中、邊樁的測量放樣工作，然后采用橫向分臺階的方式進行開挖，并為所有開挖斷面設置臨時的橫向以及縱向的排水坡。由于無法跟進施工骨架進行護坡，所以，在機械刷坡操作中，邊坡預留厚度為30cm左右的保護土層，至于開挖深度要達到承臺板底部標高的+50cm處。

3.2.2采集表層下方50cm位置的土樣，然后做含水量試驗，根據試驗結果采用晾曬或者灑水的辦法來保證實際含水量滿足最佳含水量±2％以內的要求，然后進行沖擊碾壓。采用靜態壓實能為25kN·m的沖擊碾壓錘進行碾壓，同時將行駛速度控制在13km/h這一標準。按照從外到內的方向進行8遍的轉圈沖擊碾壓，先使用推土機進行平整處理，再使用25t壓路機做1遍振動碾壓和1次靜壓。經檢測發現，幾乎所有土體均滿足Ev2≥45MPa且壓實系數≥0．97的標準。

3.2.3二八灰土由充分消解的石灰以及細粒黃土（硫酸鹽含量＜0．8％、有機質含量＜5%）拌合而成，拌合料最好滿足最佳含水量的要求或者稍微偏大，同時最大限度地縮短拌合到碾壓之間的時間，質量應滿足如下標準：1）K30≥90MPa/m；2）壓實系數K≥0.92；3）基本承載力≥180kPa。

3.2.4實踐表明，對于樁板結構而言，其樁基將會在一定程度上加深路基的動力影響范圍，優化路基土體的實際受力狀態，但樁底持力層將會面臨較大的動力影響，再加上樁板結構每個托梁所對應的兩個樁基分列左右線路中心，且屬于非群樁結構，所以，每根樁均發揮著重要作用，務必保證每根樁的施工質量。

3.2.5對樁基樁身進行嚴格的完整性檢測且確認合格之后，則進入到托梁下混凝土墊層的澆筑施工。澆筑時，應重視并做好對墊層頂面位置的有效控制，應使樁頭嵌入托梁的深度不少于10cm。在綁扎托梁鋼筋之前，需對相關雜物予以徹底清理。

3.2.6承臺板之間同樣在邊跨位置設有縱向連接，另外，承臺板具有布筋緊密的特點，所以，有必要對其間距進行合理控制，同時做好混凝土保護層的設置。值得注意的是，對主筋進行連接時，應采用閃光對焊的做法。

4.結束語

現階段，國內高鐵迎來了良好的發展契機，高鐵建設給樁板結構技術提供了廣闊的應用空間。樁板結構技術的應用，能夠解決路基沉降難以控制的問題，能夠滿足軌道結構臨界速度要求，還能夠解決工程成本過高等諸多問題。不僅如此，樁板結構技術的引入和應用，為軌下基礎結構提供了一種先進的新形式，在一定程度上促進了國內軌下基礎結構技術的發展，為我國鐵路事業的發展注入了新的活力。

參考文獻：

[1]肖宏,郭麗娜. 樁板結構技術應用研究[J]. 鐵道標準設計,2010,02:47-51.

[2]梁光榮. 樁板結構技術于高速鐵路施工中的應用[J]. 山西建筑,2010,18:287-288.

[3]孫剛. 樁板結構技術于高速鐵路施工中的應用研究[J]. 科技與企業,2013,02:178.

[4]梁鑫,程謙恭,王長寶,李傳寶. 高速鐵路采空區樁板結構復合路基受力機理數值模擬[J]. 鐵道標準設計,2014,04:1-5.

[5]張 然. 淺埋式樁板結構在寶蘭客運專線濕陷性黃土短路基中的應用研究[J]. 鐵道標準設計,2014,06:32-34+40.

[6]李?？?馬坤全,張欣欣. 高速鐵路無砟軌道樁板結構路基動力特性研究[J]. 石家莊鐵道大學學報(自然科學版),2011,01:63-68.

[7]廖超. 滬杭客運專線樁板結構路基現場試驗研究及數值仿真[D].西南交通大學,2012.