华北平原暮色深沉,雄忻高铁河北段站前二标项目望都北站的打桩声穿透寂静。项目总工程师王哲峰手握刚刚出炉的检测报告,紧锁数月的眉头终于舒展:“这场跟冻土较劲的‘攻坚战’,我们拿下了!”
二航局承建的雄忻高铁河北段站前二标项目位于河北省保定市,全长约33.9公里,主要施工内容包括3座特大桥和2段路基,是服务京津冀协同发展国家战略、支撑雄安新区高质量发展的重要交通动脉。
2023年2月,河北正值严寒,路基施工推进至望都北站遇到了棘手难题。“冻土最大深度虽仅0.9米,却布满不规则的空隙和冰晶,像一块巨大的、天然‘冻豆腐’,解冻后孔隙减小,就会变成‘豆腐渣’,极易引发地基沉降。”王哲峰紧皱眉头道。传统桩基加固难以维系桩基础的长期稳定性,而采用微型钢管桩成本是混凝土桩的3倍。
王哲峰迅速组织技术团队进行实地勘测、采集样本和比对地质数据,反复模拟实验后摸清了冻土层的“脾气”。经过多次研讨和专家咨询,提出了全新思路:“是否可以考虑采用‘复合疗法’,用‘螺纹桩+水泥粉煤灰碎石桩’联合进行地基加固?”他拿起模型比划:“螺纹桩身上的螺纹扎进冻土后能牢牢‘咬’住土壤,水泥粉煤灰碎石桩就像细弹簧,打进去能把桩之间的软土挤实。俩桩一起打,像给地基上了‘双保险’”。
复合桩试打成功后,王哲峰仍不敢松懈:“50根桩没问题,但望都北站路基全长约2.4公里,大约2.8万根桩,靠人工监测难免有误差!”随即,团队对接多家科技企业,比选不同监测方案。经大量数据分析和技术论证,最终确定了集高精度定位终端、电流传感器、倾角传感器及远程监测平台的信息化系统。可通过车载终端与监测平台实时获取钻进深度、桩位偏差及垂直度等关键参数,提升成桩效率并保障施工质量精准可控。
系统使用过程中,监测屏幕上数字突然乱跳。团队先排查电气设备故障,再调整钻井参数,问题仍未解决。最终从受损钻头中确定症结。原来,现有钻头在冻土硬层中排渣不畅,碎渣堆积造成卡钻、负荷不均,引发电流波动。随后,团队对钻头增加螺旋导流槽,以增强排渣能力,避免碎渣堆积。通过平稳排渣和电阻率监测精准识别地质异常。一旦发现中砂包裹黏土块时,系统立即提示,调整钻头降低钻速、注入特制聚合物泥浆填充缝隙,成功排除地下隐形风险。
桩基突破冻土层后,连接桩基与上部结构的桩帽是后续关键工序。传统工艺需机械开挖后人工修整,易扰动桩体。项目副总工程师秦昊提出“盖瓶盖”式思路,用“土模铣”设备按照桩帽尺寸在土层中精准铣削出匹配的基坑“土模”,如同为桩体做出“瓶盖”底座,再用截桩机修整出平整的浇筑基面,混凝土凝固后形成牢固的桩帽,整个过程如同给桩体“拧上瓶盖”。该方案省去了人工修整桩头等4道中间环节,减少累积误差,桩位偏差从50毫米严格控制在5毫米以内。
如今,项目全线贯通,正式转入桥面系和无砟轨道施工。华北平原的晚风拂过初具雏形的施工现场,项目团队依然穿梭在施工一线,脚下每一寸稳固的地基里,都藏着与“冻豆腐”地层较劲的智慧,大家共同期盼着这条京津冀的“连心线”早日建成通车。
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来源:二航局