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高铁工程施工中桩板结构技术应用分析

2021-11-29 09:16 来源: 互联网 作者:吴海宇 浏览次数 266

   【摘要】桩板结构技术具有稳定性高、施工成本低、施工工艺简单等优点,被广泛地应用在高铁工程施工过程中。结合高铁工程项目的实际情况,充分发挥桩板结构技术的应用优势,加强桩板结构技术施工管理和控制,在保障高铁工程施工质量的基础上,优化和改进桩板结构施工工艺,适当加快施工进度,提高高铁工程的经济效益和社会效益。本文简要介绍了桩板结构技术和高铁工程项目概况,分析了高铁工程施工中桩板结构技术应用,以供参考。
  【关键词】高铁工程;桩板结构技术;施工;应用
  近年来,我国各个地区的高铁工程快速发展,为人们的交通出行提供了极大的便利。由于高铁列车的行驶速度非常快,如果高铁工程施工质量不达标,会给高铁列车通行造成严重的隐患,直接威胁人们的生命安全。在高铁工程施工过程中,通过应用桩板结构技术,利用桩板结构的高稳定性、强承载能力等优点,加强高铁工程桩板结构施工技术控制,积极构建质量高、工期短的高铁工程项目。
  一、桩板结构技术概述
  随着我国铁路事业的快速发展,为了保障高铁列车的安全、顺畅通行,对于高铁工程施工质量要求越来越高。近年来,桩板结构技术越来越成熟,这是一种新型的铁路轨道基础结构技术,其采用钢筋混凝土板和路基土层进行相互作用,桩板结构受到铁路轨道路基土层向上的支承作用,并且在全长范围以内桩板结构还会受到路基土层的侧向约束力,板是整个桩板结构中最关键的部分。在实际应用中,桩板结构主要包括三种结构形式:第一种,如图1所示,桩板结构主要由路基土体、钢筋混凝土板、桩体组成,板直接受到轨道结构的作用力,路基表面设置桩板,板和桩有效固结在一起;第二种,如图2所示,桩板结构包括路基土体、钢筋混凝土板、托梁和桩,桩基通过托梁连接桩板,桩板直接受到轨道结构作用力,桩板搭接在板端位置,桩板固结在板中位置;第三种,如图3所示,装扮结构包括路基土体、钢筋混凝土板和桩,这种桩板结构在施工之前,要将碎石垫层铺设在桩顶,然后在设置钢筋混凝土板,结合填筑路堤填料,进行桩板结构施工。
  图1桩板结构形式 图2 桩板结构形式 图3 桩板结构形式
  二、高铁工程项目简介
  杭州—石家庄高速铁路工程为双线客运专线,高铁列车的行车速度设计为350km/h,桩板结构位于整个高铁工程的DK213+634.85~DK213+746.88区段,全长约86.22m。桩板结构主要衔接在复合地基换填路堑上,高铁工程这个区段的施工现场包含大量的粘质黄土和粉质黏土,地下基岩主要是燕山石英岩、砂岩和震旦系安山岩。
  三、高铁工程施工中桩板结构技术应用
  1、做好施工准备工作
  高铁工程施工之前,应做好充分的施工准备工作,对施工现场进行全面勘察,了解周围的地形地貌、水文情况,仔细研究桩板结构技术要求,编制科学合理的桩板结构施工组织方案,准备好相关的机械设备,如物料运送设备、吊车、导管、冲击钻、钻头、挖掘设备等,对施工人员、技术人员进行专业技能培训,组织施工单位、建设单位、设计单位和监理单位对施工设计图纸进行会审,分析施工设计的合理性、科学性、经济性和切实可行性,在施工建设之前做好施工设计变更,明确标记出施工设计图纸上的重点施工内容,准备充足的人力、物力和财力,为高铁工程施工建设奠定良好的基础。
  2、优化结构构造
  钢筋混凝土桩板结构主要包括钢筋混凝土承台板、托梁和桩基结构,利用门形钢筋连接无砟轨道底座和钢筋混凝土承台,该高铁工程区段内桩板结构采用3 7.54m和4.677m的板结构,桩板结构宽度为4.78m,厚度约0.8m。桩板结构桩基应用钢筋混凝土钻孔灌注桩,桩板结构直径约1m,根据高铁工程的端承桩设计要求,桩板结构应嵌入基岩深度超过3m,桩端抗压强度应大于5MPa,桩板结构施工应用C35混凝土进行灌注施工,沿着高铁轨道方向合理布置桩板结构,铁路两侧桩板结构顶部设置一片托梁,托梁尺寸:高1m,宽1.3m,长10.5m。桩板结构和钢筋混凝土承台板之间合理设计伸缩缝。
  3、桩板结构施工技术
  高铁工程桩板结构施工过程中,应加强施工管理和控制,首先对高铁工程边桩和路堑进行测量放样,沿着铁路轨道台阶横向进行开挖施工,开挖施工过程中注意纵向和横向的各级开挖断面,合理设计排水坡,合理设计桩板结构骨架护坡,使用机械设备进行刷坡时,在边坡边缘预留厚度约35cm的保护土层,当达到桩板结构承台板底部下方40cm位置时停止开挖施工。并且采集路基土层500mm以下的土层,检测其含水量,有针对性地采取洒水或者晾晒措施,使其达到最佳含水量,然后再进行冲击碾压施工,在施工现场采用沖击碾压锤,静态压实性能约30kN m,将行驶速度控制在12km/h,使用冲击碾压锤由内向外进行冲击碾压,利用推土机对桩板结构施工场地进行平整处理,然后再利用将25吨的压路机静压、振动一次,路基土层的压实系数应小于0.96,压实强度应大于40MPa。其次,在高铁工程桩板结构施工现场,对石灰材料进行充分消解,细粒黄土含量应不低于6%,硫酸盐含量不能超过0.8%,在拌合场均匀搅拌改良土,使拌合料保持最佳含水量,合理控制摊平碾压和拌合时间,桩板结构施工和质量检查应密切进行配合,相关实验研究表明,桩板结构施工加深了高铁工程路基动力影响范围,有效提高桩底持力层的稳定性和安全性,改善了高铁轨道路基土层的受力状态,并且每对桩基对应一个桩板结构托梁,合理设置非群桩结构,保障高铁工程桩板结构施工质量。最后,混凝土垫层浇筑施工,严格按照桩板结构施工设计要求,合理控制浇筑施工厚度,托梁垫层上方混凝土铺设厚度应满足预设强度要求,施工过程中对托梁垫层做好凿毛处理,及时清除施工缝周围的浮浆和杂尘。并且桩板结构施工过程中,要仔细检查桩身和桩基的稳定性、完整性,对桩板结构托梁进行混凝土浇筑施工,严格控制垫层顶面位置,托梁嵌入桩头深度应超过10cm,垫层施工时,将绑扎在托梁钢筋周围的杂物、垃圾和混凝土清理干净,连接桩板结构承台板和托梁结构时,适当调整预埋筋,在高铁工程路基边跨位置连接承台板,由于承台板的控制间距有限,布筋比较密,应严格控制混凝土保护层,对主筋连接位置进行闪光对焊,确保桩板结构的完整性和稳定性。
  结束语:
  高铁工程作为我国交通运输系统的重要组成部分,关系着地区经济发展和人们的日常生活。桩板结构技术作为一种新型的桩基结构形式,其在高铁工程中应用,要结合高铁工程施工现场周围的实际情况,加强桩板结构技术各个环节的施工管理,优化和改进桩板结构施工工艺,不断提高高铁工程桩板结构技术水平。
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