一种严寒地区平面高程共点深埋桩施工技术
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[摘要]本文研究了严寒地区工程建设中平面和高程控制点共桩的深埋桩施工方案和工艺，提出了冻土层滑动区材料选择和施工设置方法，解决了严寒地区工程建设所需的平面高程控制点的稳定性难题，而且二者共用，节省了工程造价。
[关键词]平高点深埋桩 施工工艺
中图分类号： TU755.2+2文献标识码：A 文章编号：
一、工程地质和环境概述
1地质特征
某高速铁路经过地貌单元分为：河流阶地（ⅡC）、河流漫滩（ⅡA）及冲积平原（ⅡB）。地貌地势平坦、开阔，河流水面较宽，河床坡降较小，河道蜿蜒曲折，具典型辫状河流。局部为洼地、水泡及沼泽湿地，偶见固定、半固定沙地及沙丘、沙岗。工程穿越的三处国家级湿地保护区，总长度达到60km。
2气候特征
沿线大部属于中温带亚湿润～亚干旱大陆性季风气候区。冬季严寒干燥漫长，夏季多雨凉爽，春、秋季干旱多风；蒸发强烈且持续时间长，蒸发量大于降水量约3倍左右。由于沿线最冷月平均气温均低于-20℃，按对铁路工程影响的气候分区，均属严寒地区。
二、平面高程控制点深埋桩设计
考虑本线地处严寒地区，湿地地段常年积水，冬季冻涨严重且范围大的特殊情况，考虑施工和监测的需要，本项目研究了平面和高程共桩的深埋点施工技术，并介绍了两个施工工艺。
（一）方案一：采用钻孔施工工艺
1埋设深度
根据地质资料，冻土的厚度为2~3m，深埋桩埋设深度为嵌入砂砾土层3-5m。
2标体结构
（1）水泥保护管：采用Ф400水泥井管，深入地下3m。
（2）钢管保护管：采用Ф200钢管，深入地下3m。
（3）标杆：标杆采用Ф89钢管，插入钻孔底部，用国标管箍连接。
（4）标杆与钢管保护管空间注入沥青砂胶，并在标杆外自地面以下0～3米涂抹黄油等剂，使沥青砂胶与标杆间形成滑动层。
（5）地面4米以下的标杆与孔壁间填注水泥砂浆，固定标杆。标杆内灌满砂浆。
（6）钢管保护管外与水泥外管之间全部填注细砂，夯实。
深埋点结构见下图：
深埋点结构图
3施工工艺
3.1 定位、开孔
（1）定位：现场选定具体点的埋设位置，并进行各标点定位。
（2）开孔：首先人工开挖约3m深，内径为0.7米的圆孔，再采用螺钻布断面探点，确保探明地下无管线等障碍后方可钻进施工。
（3）固定水泥井管：在开孔清理后，安置水泥井管并在外侧固定。
3.2钻进成孔
（1） 采用钻机钻进成孔，钻孔直径30cm；钻进中经常用水平尺检查校正钻杆垂直度，保证钻孔垂直度不大于1度；用流速计检测泥浆粘稠度，保证孔壁稳定不致坍孔和过度扩孔；达到层位要求后提钻终孔。
（2）钻孔检测：检测成孔的孔径、孔斜、孔深，在钻孔不合格情况下进行重复扫孔、清孔、检测，合格后准备标体安装。
3.3标体安装
（1） 清孔结束后，逐节下入Ф89标杆至孔底，标杆间用国标管箍连接。
（2）从标杆内向孔底压入水泥砂浆，水泥砂浆沿孔壁返至钢管保护管下部1米（不能浸入钢管保护管），固定标杆。
（3）在标杆中注满混凝土。
（4）在标杆外顶部以下0～3米均匀涂抹黄油等剂，套入钢管保护管（钢管保护管底端应有拖盘连接或使用麻布捆绑保护管底口），两管间注入沥青砂胶。
（5）在钢管保护管与水泥井管间先回填泥浆至地面下3米，上部填满细砂并夯实。
（6）在标杆内安装固定测标，修砌保护盖；埋设标点保护标识牌。
（7）水泥井管外侧应压实，整平。
（二）方案二：旋挖钻机或回旋钻机施工工艺
1 按设计深度钻孔，采用旋挖钻机或回旋钻机成孔，孔径600~1000mm，灌注水下混凝土至地表不小于3米。
2 在场地加工不小于φ89钢管，底部封口，管上部3米外涂黄油，外套3米长φ200套管（钢管），内灌沥青砂胶。在钻孔桩混凝土灌注完成后立即整体插入混凝土内。φ89钢管长度不小于6米，保证底部在混凝土中的锚固长度。
3 固定水泥井管：安置水泥井管（直径600mm）于钻孔中并固定，水泥管长度在3米左右。
4 套管（钢管保护管）与水泥井管间隙用砂砾满填夯实。
5 钢管、套管安装完成后，φ89钢管内灌满砂浆，安设标头。
6 注意事项：水下混凝土灌注高度严格测量，确保套管不会插入混凝土内。φ89钢管内灌满砂浆，需用钢筋捣固密实。
施工工艺基本与方案一相同。
三、工程验证情况
自2008年建造完成以来，承包商每年进行两次控制点复测，从复测结果分析，相邻点间历次物理量保持稳定，达到了设计效果。下表为最近一次高程复测情况简表。
四、结论
本项目研究的平面和高程共桩点深埋桩设计方案和施工工艺科学合理，通过在冻土层设置滑动材料和结构，在非冻土及以下地层设置平面桩固定结构，很好地解决了平面和高程控制点的一桩两用，节省工程造价。经工程实践验证，取得了较好的效果，值得在类似地区应用借鉴。