浅谈螺杆桩在铁路施工地基处理中的应用

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1、浅谈螺杆桩在铁路施工地基处理中的应用王峻龙(中铁十六局集团第五工程有限公司，064000)【摘要】木文以南龙铁路某标某某车站地基处理中螺杆桩施工及所取得的各项显著成果为例，为以后螺杆桩的应用提供一些经验。【关键词】螺杆桩；铁路施工；地基处理1.引言螺杆桩工法是在长螺旋钻孔灌注桩与日木钢钎维全螺纹预制桩的基础上研发的新桩型。近年来随着我国铁路施工技术的迅速发展，同时也伴随着螺杆桩各项优点的突显，这项桥基施工技术也逐渐在铁路施工中得到更多更广泛的应用。螺杆桩适用于淤泥质粘土，粉土，粘土，粉质粘土，中细砂，粒径小于20cm砂砾石层，卵石层，强风化

2、层，象皮泥等地层，不受地下水的限制。2.工程概况南龙铁路某标某某车站位于沙溪河滩及河流阶地，地形较平缓，场区人工填土层较厚，且土质松散，属于软土路基，且本站临近既有铁路和居民区，按设计要求地基加固采用螺杆桥加固。木段共设计有螺杆桩16308根，共227683mo螺杆桩设计直径0.5m,桩间距1.8m,正方形布置，桩长4.0〜20.5m,桩身上部为圆柱形，占总桩长1/3,剩余螺纹部分占总桩长2/3。螺杆桩灌注采用C30细石混凝土，坍落度为160〜200mmo地层岩性：(1)填筑土：杂色，人工填土，II;(2)粉质粘土：黄褐色，硬塑，[&sig

3、ma;]=150kpa,II(3)中砂：黄褐色,饱和，中密，[σ]=200kpa,II(4)粉质粘土(含砾)：灰黄色，硬塑，[σ]=180kpa,II(1)细圆砾土:灰黄色，饱和，稍密，[σ]=250kpa,III(2)粗圆砾土:灰黄色，饱和，稍中密，[σ]=300kpa,III(3)卵石土：灰黄色，饱和，稍密〜中密，[σ]=400kpa,III(4)粉砂岩：灰黑色,全风化,[σ]=220kpa,III3•螺杆桩工作原理本工程选用的是JZU90型履带式螺杆桩机。施工前先

4、进行场地平整、测量放样，将钻机就位、对中，最后，调整好钻机垂直度后进行钻孔。整个工作原理是钻进过程中，通过钻头及钻杆上的螺纹将周围的土体反出并对孔壁土体挤密。钻进时根据动力头的转速，实吋自动调整大卷扬机放钢丝绳速度，使钻杆下降速度和放钢丝绳速度一致。当钻至设计标高后停止转动，同时用高压泵将混凝土通过钻杆中间的泥浆管泵送至钻头，然后反向旋转钻杆并逐渐提升钻头，提钻过程中钻杆的转速和提升速应保持一致，提起速度应均匀。当钻杆螺纹部分提升到顶面设计标高时，直接提升钻杆形成圆柱段，同时，继续浇灌混凝土至设计标高，这样就形成了“上部为圆柱，下部为螺纹”

5、的螺杆桩。4.螺杆桩施工工艺流程测量放线→桩基就位→钻孔至设计深度→泵送螺杆桩混凝土→按规定速度边泵送混凝土边提升钻杆至地表→移位施工下一根桩→螺杆桩桩基验收。5•试桩5.1施工前，要进行螺杆桩的工艺性试桩试验，以检验施工设备及选定的施工工艺参数，确定钻进速度，电流大小与进入硬层的关系。5.2进行桩身完整性检测、桩身强度检测，确定桩身成桩28天后抗压强度是否达到设计强度(28天标准轴芯抗压强度不小于20.1Mpa,28天钻芯取样达到设计要求强度等级C30),为优化施工参数和水泥掺入

6、量、水灰比提供依据。6•螺杆桩施工工艺参数和控制要点：6.1施工工艺参数通过前期试桩结果，证明所采用机械设备和施工工艺满足设计要求。结合近年来我单位参建的铁路、高速公路等工程积累的CFG桩施工经验，确定螺杆桩施工工艺参数如下表:6.2施工控制要点6.2.1桩基钻进吋，钻杆每旋转--周，钻进一个螺距。当钻至设计标高后提钻吋，钻机反向旋转，提升钻杆，钻杆每反转一周，上升一个螺距，当钻杆上升至直杆段时，钻杆转冋到正向旋转。6.2.2螺杆桩由线路中心向两边布设，路基边坡坡脚处设有1排桩。清桩头覆土和截桩时，应避免造成桩顶设计标高以下桩身混凝土断裂和

7、桩间土扰动。6.2.3施工吋应严格按照设计的桩径、桩长、桩位和桩数施工，桩位偏差控制在0.4倍桩径以内，桩长不小于设计长度，垂直度偏差不得大于1%。6.2.4螺杆桩钻孔、管内混凝土灌注成桩施工在钻至设计深度后，要控制好拔钻杆时间，混凝土泵送速度应与提钻速度相匹配，不得停泵待料。5•螺杆桩适用于本工程的施工优点7.1与冲击成桩相比施工无嗓音、无振动，并且对已完成的桩无影响，尤其适用于建筑物或居民区附近等有抗震要求及噪咅要求的区域使用。7.2与CFG钻机及其他以泥浆护壁成孔的灌注桩相比，有不存在泥浆污染的优点，同时避免了泥浆隔断桩身与土体，使桩

8、的摩擦阻力大大增加，同吋还有无需弃土的优点。7.3挤密效果好，由于螺杆桩属于半挤土成型桩，所以在成桩的同吋，不仅消除了桩壁土的松散现象，还能对桩周围土体起到适当挤密的效果。7.4