桩板墙施工工艺

铁路高路堤边坡桩板墙施工工法

一前言

某些区段山高坡陡施工区域位于既有贵昆线路基边坡上。贵昆线客、货运输均非常繁忙，在该处施工如采用挡土墙方案，部分位置挡土墙的砌筑高度将达到20余米；地表覆盖层厚达10.50米，如采用明挖方法对既有铁路的安全将造成极大的影响；如采用桥梁方案通过，则投资费用将成倍增加，且建成后养护维修也将花费很大的人力、物力。经比选，采用桩板墙方案通过，我们在施工中经过总结，形成本工法。

桩板墙是在锚固桩的基础上，增加支挡体(挡土板)，以形成整体连续性的挡护体系来约束填料的一种新型结构。目前，我国尚无具体的针对桩板墙的设计、施工、验收的规范和标准。其中桩比照抗滑锚固桩，选用刚性桩作为力学模型，按悬壁梁设计。锚固段按矩型截面设计，为减小混凝土的圬工量，支挡段采用变截面，•从下到上按线性关系缩小。板为槽型板，按简直梁设计。

本工法于1999年至2000年在内昆铁路桩板墙的施工中推广使用。

二工法特点

１、施工受场地影响小，桩的施工可以不设集中拌合站；挡土板可在预制场预制，亦可就地现场预制；施工受雨季影响小，便于争取工期。

２、桩身混凝土一次性灌注到项，没有施工缝，保证了混凝土的品质。

３、桩孔开挖时，能进一步探明地质情况，进而验证和修改设计。

４、桩板墙适用性强，可广泛地应用于铁路、公路、工业与民用建筑等工程的岩石地段。

５、结构组合新颖，现场造型美观。

６、工艺简单，操作方便，能保证工程质量，且易于掌握推广。

７、挡土板采用现场仰式预制，不搭设固定台座，预制速度快。

三适用范围

１、适用于一般地区岩石地基单、双线Ⅰ级重型铁路及公路、工民建、水利、场道等工程中，不适用于不良地质地段。

２、适用于墙高(即桩的锚固段以上高度)为10～16米。

３、桩的施工适用于滑坡整治。

四施工工艺

１、施工工艺流程(见图1)

注：当井内有集水时，用抽水机抽排

施工工艺流程图

２、桩的施工

2.1 施工准备

2.1.1 正式开工前，应进行现场调查，掌握既有线的运营情况、各列

列车的通过时间，并取得铁路运营单位的支持。爆破前一定要向铁路运输部门“请点”，以便封锁线路。为确保施工人员和财产的安全及桩板墙的施工质量，必须对施工人员进行岗前培训，坚持持证上岗。

2.1.2 测量放线、桩孔定位

按照设计要求，用经纬仪准确地定位出桩孔的开挖位置和开挖轮廓，并进行换手复测，确保各桩定位的准确，并校核挡土板的设计安装标高。

桩孔纵向为 1.50m和 1.75m两种尺寸，横向为 2.00m～3.25m，按每0.25m进级，共计6种型号，桩中对中间距为7.00m。

2.1.3 防护既有线边坡

桩孔开挖时必然破坏既有线边坡的初始形态和稳定，从而施工前应对既有线边坡及位于既有边坡上的设备(电化立柱、通信、信号电缆等)进行防护。

对覆盖层较厚自稳能力较弱的(如堆集碎石土、块石土、粉砂等)地段采用注浆加固，以防开挖过程中产生流砂，造成塌孔，不能迁改的设备，用抗滑木桩或钢管桩进行加强支撑。

2.1.4 安设井口提升设备

为方便出碴依据测量所定的桩孔位置，在桩位处安设提升井架及出碴滑道(槽)，提升井架用万能杆件或钢管脚手架拼装；按施工组织设计安设地锚、配置缆风绳，以确保井架不致倾覆和变形。每孔桩配置一台 3.5吨卷扬机作为牵引设备。

2.1.5 备齐桩孔开挖各工序所需的机具，以及桩孔排水、通风、照明的设施；桩孔四周挖好截、排水沟，导引地表水流。

2.2 桩井开挖

桩井开挖应跳槽间隔进行。

2.2.1 桩孔锁口护壁

根据桩身井口段的土质情况，应及时立模锁口，并将锁口标高定为挡土板的实测安装标高。锁口的深度为2米，锁口混凝土厚度为50cm，每次施工锁口及护壁的高度根据现场土质自稳情况一般为0.60m～2.0m，土质情况越差，每次开挖的高度越小。锁口顶面要求平整，并略高出原地面，以防地表水流入桩井。

桩井的锁口和护壁分段点应注意避免设在土质变化处。为保证锁口护壁混凝土的施工质量及桩井的净空尺寸，锁口护壁混凝土的模板应加强支撑，预防变形，支模时应使净空尺寸略大于桩孔设计尺寸1～2厘米。灌注混凝土前，应消除岩面上的松碎石块，以保证混凝土同围岩结合密贴。在土石分界位置，应向基岩内打入一排@=20cm～50cm的φ16锚杆，同护壁钢筋连接。当上节混凝土终凝后方可开挖下一节。

护壁的混凝土一般采用C

级，钢筋采用Ⅰ级钢筋，护壁的竖向钢筋应

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预制成180°的弯钩，以使施工下一节护壁时能同上一级护壁的钢筋搭接，使各桩孔的护壁混凝土形成一个统一的整体。护壁混凝土采用梭槽或串筒，进行运输；当护壁深度较深时，亦可使用出碴的提升设备进行运输。上、下两节护壁之间的空隙，待下节护壁混凝土终凝后，应立即用干硬性砂浆填塞密实。

2.2.2 桩身的掘进

桩板墙的桩都要求必须嵌入基岩一定的深度，且对围岩的侧向允许应力和侧向地基系数均有较高的要求，从而桩井的掘进均需进行爆破施工。通过现场实践，总结出桩孔开挖的各种爆破参数的经济参考值为：桩孔开挖断面积：S=5.2m2～8.2m2；

炮孔排距及间距：a=b=40cm～60cm(桩孔中部设空眼2-3个)；

炮孔深度：h=1.20m～1.50m；

单位炸药消耗量K如表1所示。

表1 桩孔开挖单位炸药消耗量比较表(Kg/m3)

注：坚石的代表为灰岩，次坚石的代表为砂石。

为减小对既有线边坡的震动，爆破网路分别采用段别相差较大的非电毫秒雷管。

2.2.3 桩孔出碴

起爆后待烟尘排尽，用通风机吹入新鲜空气、检查护壁是否有被破坏或出现变形、松动等现象，确信没有任何隐患后，方可组织人员开始出碴。桩孔内采用人工装碴，用井架做为提升设备，土斗提升出井口后，移入滑道(槽)将碴导入弃碴场或运输机械。

2.2.4 桩井开挖防护

桩井四周应设置围栏，在无人时应用竹、木板覆盖井口，以防人员跌入孔内。爆破前用布鲁克网覆盖孔口，以预防爆破产生的飞石危及既有线的安全。

2.2.5 桩井排水

桩井内的渗水，采用离心式水泵或多级式水泵向外排水，引入到施工范围以外的排水系统内。

2.2.6 桩井内通风