華北平原暮色深沉,雄忻高鐵河北段站前二標項目望都北站的打樁聲穿透寂靜。項目總工程師王哲峰手握剛剛出爐的檢測報告,緊鎖數月的眉頭終于舒展:“這場跟凍土較勁的‘攻堅戰’,我們拿下了!”
二航局承建的雄忻高鐵河北段站前二標項目位于河北省保定市,全長約33.9公里,主要施工內容包括3座特大橋和2段路基,是服務京津冀協同發展國家戰略、支撐雄安新區高質量發展的重要交通動脈。
2023年2月,河北正值嚴寒,路基施工推進至望都北站遇到了棘手難題。“凍土最大深度雖僅0.9米,卻布滿不規則的空隙和冰晶,像一塊巨大的、天然‘凍豆腐’,解凍后孔隙減小,就會變成‘豆腐渣’,極易引發地基沉降。”王哲峰緊皺眉頭道。傳統樁基加固難以維系樁基礎的長期穩定性,而采用微型鋼管樁成本是混凝土樁的3倍。
王哲峰迅速組織技術團隊進行實地勘測、采集樣本和比對地質數據,反復模擬實驗后摸清了凍土層的“脾氣”。經過多次研討和專家咨詢,提出了全新思路:“是否可以考慮采用‘復合療法’,用‘螺紋樁+水泥粉煤灰碎石樁’聯合進行地基加固?”他拿起模型比劃:“螺紋樁身上的螺紋扎進凍土后能牢牢‘咬’住土壤,水泥粉煤灰碎石樁就像細彈簧,打進去能把樁之間的軟土擠實。倆樁一起打,像給地基上了‘雙保險’”。
復合樁試打成功后,王哲峰仍不敢松懈:“50根樁沒問題,但望都北站路基全長約2.4公里,大約2.8萬根樁,靠人工監測難免有誤差!”隨即,團隊對接多家科技企業,比選不同監測方案。經大量數據分析和技術論證,最終確定了集高精度定位終端、電流傳感器、傾角傳感器及遠程監測平臺的信息化系統。可通過車載終端與監測平臺實時獲取鉆進深度、樁位偏差及垂直度等關鍵參數,提升成樁效率并保障施工質量精準可控。
系統使用過程中,監測屏幕上數字突然亂跳。團隊先排查電氣設備故障,再調整鉆井參數,問題仍未解決。最終從受損鉆頭中確定癥結。原來,現有鉆頭在凍土硬層中排渣不暢,碎渣堆積造成卡鉆、負荷不均,引發電流波動。隨后,團隊對鉆頭增加螺旋導流槽,以增強排渣能力,避免碎渣堆積。通過平穩排渣和電阻率監測精準識別地質異常。一旦發現中砂包裹黏土塊時,系統立即提示,調整鉆頭降低鉆速、注入特制聚合物泥漿填充縫隙,成功排除地下隱形風險。
樁基突破凍土層后,連接樁基與上部結構的樁帽是后續關鍵工序。傳統工藝需機械開挖后人工修整,易擾動樁體。項目副總工程師秦昊提出“蓋瓶蓋”式思路,用“土模銑”設備按照樁帽尺寸在土層中精準銑削出匹配的基坑“土模”,如同為樁體做出“瓶蓋”底座,再用截樁機修整出平整的澆筑基面,混凝土凝固后形成牢固的樁帽,整個過程如同給樁體“擰上瓶蓋”。該方案省去了人工修整樁頭等4道中間環節,減少累積誤差,樁位偏差從50毫米嚴格控制在5毫米以內。
如今,項目全線貫通,正式轉入橋面系和無砟軌道施工。華北平原的晚風拂過初具雛形的施工現場,項目團隊依然穿梭在施工一線,腳下每一寸穩固的地基里,都藏著與“凍豆腐”地層較勁的智慧,大家共同期盼著這條京津冀的“連心線”早日建成通車。
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來源:二航局