刘琼

摘 要：本文以佛山西站一期路网的地基处理工程为例，系统介绍了布袋桩的成桩机理及功能，结合现场对布袋桩的施工工艺流程及质量控制要点进行了详细的叙述，针对邻近既有高铁线路特殊施工环境的施工注意事项进行了总结，对类似工程具有指导意义。

关键词：布袋桩；邻近；高铁线路；地基处理

1 前言

随着国家进一步推进“交通强国”战略，高铁网络进一步得到扩大，越来越多的地方公路、市政道路将与铁路傍行或交叉，形成更加完善的交通网络。在公路及市政道路的建设过程中，地基处理是确保工程建设质量的关键环节。为确保铁路设施（桥梁基础、路基基床等）变形得到有效控制，保证铁路运营安全并解决在场地狭小、空间受限条件下地基处理施工能顺利进行，一种新型的工艺—布袋桩应运而生。

2 工程概况

佛山西站是集高铁、城际铁路、地铁、地方交通为一体的大型综合枢纽车站，为目前国内最大的下进下出式车站。佛山西站一期路网工程为佛山西站综合开发配套工程，其中环站东路、站前东路、站前西路、环站西路、上柏大道（以下简称“五纵道路”）下穿佛山西站站场范围内高架桥，地基处理采用了挖除换填、高压旋喷桩、布袋桩等多种形式，其中距离铁路承台范围3m以内的地基采用布袋桩进行加固，以减少对既有铁路承台的影响。

五纵道路地基处理布袋桩成桩直径30cm，桩距为1m，采用正三角形布置。

3 布袋桩的成桩机理与功能

布袋桩是通过采用钻机钻孔（易塌地层可采用泥浆护壁成孔），成孔后在孔内塞入土工布袋注浆，通过布袋的扩张挤压周边土体改善土体结构和提高土体抗剪强度，同时形成圆柱状桩体与周边土体共同受力形成复合地基从而提高地基承载力。布袋桩主要具有以下功能。

3.1 隔离减压作用

成孔装入土工布袋后，土工布袋将孔内泥浆和周边土体与袋内泥浆进行了隔离，避免了水泥浆与泥浆和周边土体混合造成水泥浆桩体强度降低。同时土工布袋在注浆过程中虽然有一定范围的膨胀，但是其在限定注浆压力的情况下有一定范围，水泥浆也不会外漏，避免了土体内压力过大而造成铁路设施基础变形过大的情况。

3.2 加筋作用

由于土工布具有很高的抗拉强度，注满水泥浆形成桩体后土袋在周边土体与桩体之间起到了加筋作用，增加了土体的稳定性。

4 布袋桩施工流程及质量控制要点

4.1 施工工艺流程

布袋桩施工工艺流程为：测量放样→钻进成孔→安装布袋和注浆管→水泥浆拌制→布袋注浆成桩→封孔→钻机移位。

4.2 施工准备

4.2.1 施工设备、材料准备

根据桩长、地质情况、工程数量并考虑现场实际情况等因素，选择XY-1型工程地质回转钻机成孔，注浆采用HB50/15型水泥浆液高压注浆机，水泥浆搅拌采用YD-600L型灰浆搅拌机，并配备清水泵和足够数量的φ30mm注浆管。布袋采用在厂家拉制而成的100 g/m2尼龙纤维布袋，水泥采用普通硅酸盐水泥（C3A<8%）并掺入20%粒化高炉矿渣粉。

4.2.2 施工场地准备

按现场平面设施布置图平整场地，清除障碍物并做好地下管线调查，接通水电，修好运输道路，对钻孔设备和注浆设备进行调试。

4.2.3 现场技术准备

（1）按业主交付的资料检查、复核测量基线和基点，并保护好基线和基点。（2）技术人员组织全体作业人员进行技术交底，明确施工技术要求和设备操作要点。（3）测量人员对桩位进行准确放线，技术人员现场进行复核，孔位最大偏差≯5cm。

4.3 钻进成孔

（1）由于受铁路承台前期施工影响，布袋桩施工范围地基土体松散易塌，全部钻孔采用泥浆护壁钻进，开孔时采用轻压、慢转“小规程”，控制好钻机立轴角度，以防钻孔倾斜，钻孔偏斜控制<1%，开孔直径选用130mm。（2）成孔钻进采用跳打法作业。为避免塌孔，保持良好的泥浆性能。（3）钻进至设计深度后清孔，提出钻杆。

4.4 安装布袋和注浆管

将注浆管逐节插入布袋，注浆管采用φ30mmPVC管，单根长度3m，注浆管采用套管连接牢固并确保密封。每50cm將注浆管与布袋进行绑扎固定，避免在插入注浆管和布袋时布袋滑脱，布袋底部自底部上翻30cm，用铅丝扎紧三道，以免漏浆，注浆管应插入布袋底部。布袋与注浆管插入钻孔后顶部宜高出孔口50cm左右，安装完成后尽快注浆以避免塌孔。

4.5 水泥浆拌制与注浆

（1）所进水泥材料、土工布等应采用具有出厂检验合格证书、试验报告等，进场后按规定组织进行抽检，合格后方可使用。（2）搅拌浆液时，准确投放材料用量，并搅拌均匀。浆液性能按如下指标控制：比重控制在1.6～1.8，粘度为30″～35″，析水率<3%，28天龄期单轴抗压强度不小于3MPa。（3）注浆前应全面检查注浆设备与材料，包括注浆泵、拌浆储浆系统、高压注浆管、压力表、水、电及其它机械零件，并用清水试泵，正式注浆后不得随意中断，力求连续作业以保证成桩质量。（4）注浆压力控制在0.2MPa～0.5MPa，一旦超过设计压力，应及时上拔注浆芯管。注浆时严格将注浆流量控制在10～12L/min，切记过大。压力或流量过大时有可能引起地基土产生较大变形导致铁路桥梁桩基受到影响，应予以密切关注和重点盯控。（5）布袋在注浆过程中向外膨胀形成桩体，故注浆应紧跟钻孔依次进行，亦可根据地下土体流失情况做必要调整。注浆遵循自下而上，逐节注浆的原则。提管高度一般为每节绑扎布袋长度（即50cm）。拆卸注浆管前应打开回流阀，释放管内压力以避免造成其他意外情况。（6）注浆结束应达到以下标准：① 0.5MPa 注浆压力下，注浆速度缓慢甚至为零时，稳压 3 min 后停止注浆。②单桩累计注浆量至少达到 1.3倍桩孔容积。③临孔或地面发生窜冒浆

4.6 封孔

成桩完成后对路基本体部分的桩孔采用M7.5水泥砂浆及时回填封孔。

4.7 布袋桩质量检查

（1）钻孔应达到设计深度，其误差不得小于-10cm；（2）开挖后，固结的布袋桩应以注浆塑料管为轴心，形成圆柱状或葫芦状桩体；（3）布袋桩完成28天后，采用平板荷载试验检测单桩复合地基承载力，单桩竖向承载力不小于130KN，复合地基承载力不小于120KPa，复合地基承载力根据具体检测地点地质条件及加固参数确定。（4）对水泥浆液抽样做试块，每批次不小于一组（6块），进行标准养护，测定其立方体的抗压强度不得小于3MPa。

4.8 布袋桩施工注意事项

对于布袋桩在邻近既有高铁线路地基处理工程中的应用，有如下两点应重点注意：（1）布袋桩施工时，成孔后应采取跳孔注浆成桩，工期不紧张具备条件时成孔也可以采用跳孔法。相邻两桩注浆成桩时间间隔应不小于24小时，且必须先施工靠近既有铁路线一侧的桩后再施工远离铁路侧剩余的桩，以保证铁路设施安全。（2）在钻孔注浆施工的过程中，应安排专人负责观测铁路设备的变化情况。考虑到地基反应的滞后性，施工过程中及施工完后1个月内，应安排对铁路桥梁、路基等设施设立观测点进行观测，发现异常及时汇报处理，确保铁路运营安全。

5 结束语

布袋桩是一种特殊的桩型，施工需要的设备小，操作简单方便，场地空间适应能力强，由于布袋对浆液的约束作用，特别适用于邻近既有高铁线路等对既有设施变形控制有严格要求的地基处理工程，作为一种新型的地基处理技术，已逐步显示出其强大的生命力。

参考文献：

[1] 冯玉国.土工布袋桩在铁路桥涵地基处理中的应用[J].探矿工程，2001（S1）：85～86.