浅谈伊绥高速冻土设计与施工

摘
要： 冻土是指温度低 于 ０℃ ， 含水且与土颗粒及岩石 呈胶 结状 态的各类 土 ， 即 由固体矿物颗 粒、 水、 冰和
气体组成 。由冻土的冻结延续时间又可分 为季节性冻土 和多年冻土 两类 。季 节性冻 土是指 地表层冬 季冻
结， 而在夏季又全部融化 的土 ； 多年冻土是指冻结状态持续 ２年或者 ２年以上的土 。阐述冻 土段 公路在高速
化季节 ， 冻土开始融化 ， 加上冻层 上水渗入往 往使表层 土呈 软塑或流动状烂 泥 ， 下面 则仍然冻结 坚硬 ， 打眼放炮及清 除 弃土均极 困难 ， 工效很低 ， 应尽 量避免 。
２ ． １ 冻土 段 桥 梁 桩基 础施 工 方 法
Ｋ ４ ５＋ ３ ８ ０三段 长 ７ ０ ０ ｍ 的冻土 段冻土上 限 ０ ． ６ ｍ左右 ， 下限 １ ０ ｍ左右 （ 部 分大 于 １ ０ ｍ） ， 冻土层 以含 土冰层及饱 冰 冻土为主 ， 融沉类型主要为融陷 、 强融沉 ， 是筑路全线条 件最 差 的冻土路段 ， 分别 设 Ｋ ４ ３＋４ ５ ０大桥 ， ｌ ５—２ ０ ｍ， 桥长 为 ３ ０ ６ ． ０ ４ ｍ； Ｋ ４ ４＋ ０ ６ ０大桥 ， ｌ ４～２ ０ ｍ， 桥 长为 ２ ８ ６ ． ４ ０ ｍ； Ｋ ４ ５ ＋ ３ ２ ０大桥 ， ６— ２ ０ ｍ， 桥长 １ ２ ６ ． ０ ４ ｍ。３座桥 梁上部结构 均 采用 ２ ０ ｍ预应力混凝 土 （ 后 张 ）空心板 ， 先简支 后连续 ； 下 部结构采用柱式 墩、 柱式 台， 墩 台采用桩基础 。 根据黑龙江省 的冻土施工 经验 ， 超过 ５ ｍ的冻土很难 清 除， 夏季形成水 槽 ， 冬季 非常 坚硬 ， 另 外深 开挖 造成 大量 弃 土， 破坏 环境 ， 因而上述路段不 能采取开挖方 案。 以桥代路的冻土处理方案在青 藏铁 路得到了较多应用 ， 也有 比较成熟的工程经验 。上述路段处 于小兴安岭地 山区， 为“ 鸡爪岗” 地形 ， 沟底土质深层为 风化砂岩 ， 具备建设 桥梁 的基础条件 ， 桥梁基础 可以进入 持力层 ， 彻底解 决这些路 段 的沉降 问题 ， 但造价较 高。本项 目为高速公 路 ， 对行车舒 适 性、 安全性要求高 ， 上述冻土路段总长 ７ ０ ０ ｍ， 修建桥 梁的造 价占项 目总投资的 比例很 小． 。 １ ． ２ 复合 地 基 伊绥高速 设计对 Ｋ ４ ２＋ ４ ０ ０一Ｋ ４ ２＋６ ０ ０拟采 用复 合地 基 的处理方案 。 Ｃ Ｆ Ｇ桩处理软基为成熟方法 ， 主要作 用是在软弱地基中
公路 中设计与施工的方法 。
关键 词 ： 冻土； 施 工
中图分类号 ： Ｕ ４ １ ２
文献标识码 ： Ｃ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ９ ０—０ １
１ 冻土段设计处理方案的采用
１ ． １ 以桥 代 路
Ｋ ４ ３＋３ ０ ０ 一Ｋ４ ３＋６ ０ ０、 Ｋ ４ ３＋９ ２ ０～Ｋ４ ４ ＋２ ０ ０ 、 Ｋ ４ ５ ＋２ ６ ０
混凝土。 施工前在施 工场 地范围内进行工艺性试桩 ， 确定拔管速
度、 单桩｝ 昆 合料投入量 、 施 工顺 序等施工参数 。 埋设钢 护筒 ， 防止地表水 、 潜 层水 及石 块等 杂物 入孔 ， 亦 防止孑 Ｌ 口坍塌 。
采用旋挖钻机干挖至基岩层 上限 ， 穿过整个 冻土层 ， 孑 Ｌ 径 比 桩径大 ２ ０ ｃ ｍ。下压钢护筒至开挖 面， 护筒设置 至冻土层 下 限并进入岩层 ， 护筒外刷涂沥青作为隔热 之用 。护筒至孔 壁 间缝 隙使用 Ｃ 如 水 泥净浆填封 ， 并对护 筒底 座落的基岩进行 注浆防护 ， 水泥浆应掺加早强剂。更 换冲击钻机 冲击岩层 至 桩底标高 。根据设计 图纸进行 钢筋笼 制作及安 装施工。向 孑 Ｌ 内注水 ， 并 根据普 通水 泥混 凝土 灌注工 艺进行 混凝 土灌 注 。提 拔 孔 口护筒 。
一
由于本地区为高寒冻 土 ， 水浸 、 气温高 、 冲击钻工作太快 加大 了热交换 。冻 土溶解 速度 加快 ， 同时桩基 设计 为端 承 桩， 因此冻土桥梁桩基施工选用旋挖钻配。 冲击钻打接力冻土层 全永 久护筒成孔 ， 即先用旋挖钻施 工冻土段 ， 然后下钢护筒 ， 再用 冲击钻成孔 ； 混凝土采用抗冻
２ ０ １ ３年 第 １ 期 （ 总第 ２ ２ ７期 ）
黑 龙江交通科 技
ＨＥＩ Ｌ ＯＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｊ ｌ ＡＯＴＯＮＧ ห้องสมุดไป่ตู้ＫＥ Ｊ
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浅谈 伊绥 高速冻 土设计 与 施工
孙 丽 丽
（ 黑龙 江 省 公 路 勘 察设 计 院 ）
２ ． ２ Ｃ Ｆ Ｇ 桩 施 工 方 法
形成桩体 ， 并与桩 间土形成复合地基 ， 提 高地基承载力 ， 解决 路基稳定 问题。采用 Ｃ Ｆ Ｇ桩处理冻 土与软基不 同的一 是打 桩工艺 ， 软基 可以用振动 沉管灌 注桩 ， 冻土需要 用转孔 能力 强 的螺旋转孔灌 注桩 。二是软基在桩浇筑 、 成 型的过程 中对 周边土体有一定 的固结功 能 ， 冻 土则 不能 ， 冻土 在运营期还 会发生融化 ， 形成新 的软弱层 ， 这点与 软基 不同。三是浇筑 时需要添加快凝剂等保证 水泥混凝 土的成 型 ， Ｋ ４ ２＋ ４ ０ ０一 Ｋ ４ ２＋６ ０ ０段冻 土上 限 ０ ． ５ ｍ左 右 ， 下限 ６— ７ ｍ左右 ， 多为 饱冰冻 土。修建 桥梁显 得冻 土下 限较浅 ， 全 部挖除则太深 ， 若只开挖 ３— ４ ｍ则运 营期还会发生较 大沉 降， Ｃ Ｆ Ｇ桩可以一定程度解决这一难题 。 方案是先清基 ３ ｍ（目的是先有效解决 ３ ｍ内的冻土融