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第一四九章 水泥攪拌樁

2025-05-15 作者: 焚豬坑儒

  在鐵路施工當中,路基地基處理這方麵,一直是鐵路工程的重災區,多少鐵路建成之後,因為路基整體下沉,導致線路線型破壞,最終隻能常年搶修,由於病害在地基上麵,無論怎麼整修路基整體或道砟,也冇法根治要害。

  其實搶修過程中,最常用的辦法便是加高道砟的厚度,不少鐵路地段,道砟厚度超一、二米,也不罕見,比鐵路設計的45公分道砟厚度,高太多!

  隨著鐵路速度的提高,對路基地基的要求也越來越高,路基地基處理,已然成為影響國內列車行駛速度的主要因素之一。

  為了擺脫路基地基帶來的病害,最簡單的辦法便是修建橋梁,以橋代路,提高建設的成本,避免建成後大規模的整修施工。

  然而,在上世紀八十年代,國家因為經濟資金等各方麵的原因,無法大規模的建設橋梁,以橋代路,最終導致鐵路列車的運行速度,無法提高。

  為了解決這個問題,在九十年代初期,鐵道部專門召集第一、二、四等多家國內設計院,就路基地基處理問題,進行了一係列的研究,經過長時間的實踐,終於找出幾種解決的辦法。

  楚江河為了將喬天虹留在自己的設計公司,如今隻有將這些殺手鐧使,吸引喬天虹的注意,在留住喬天虹的同時,也能為國內的鐵路事業,儘自己一份微薄之力。

  楚江河隱約覺得,一旦自己根本出這種辦法,並付出實踐,國內列車的行駛速度,定然會有一個質的飛躍,而是采用這種辦法,建設成本並冇有提高多少,正好適合國家現行的經濟條件。

  “不錯,畢竟我在一線施工比較多,這種辦法,也是我無意見發現,我覺得用這種辦法,來解決軟弱地基,應該可行。”楚江河道。

  “就是你說的新型的樁?”喬天虹問道。

  見楚江河點頭,喬天虹繼續道:“說說你的具體措施是什麼?”

  “我的辦法其實很簡單,像橋梁施工,不少設計都冇有樁基,最下麵采用沉井,比如京潭鐵路就是這種設計,但是進入八十年代開始,橋梁樁基應用的越來越多,因為樁基足夠長的話,完全可以將作用力支撐在地基上,確保橋梁不下沉。就算冇有到達持力層,群樁依靠摩擦力,橋梁的下沉量也是有限。”楚江河一步步的為喬天虹解釋,這些內容,喬天虹比楚江河懂,楚江河還是述說了一遍,接著道:“而路基的地基處理,我的辦法也是采用樁基,不過相對於橋梁的樁基,路基的樁基有以下幾個方麵不太一樣。”

  京潭鐵路在84年開始施工,對於這條鐵路的前期勘察和設計施工,卻是在80年之前便進行,一條鐵路的從規劃、審批到勘察、設計,最終進入施工狀態,少則三四年,多則數十年。

  像國內二十年後的第一條高速鐵路,京津城際高速鐵路,05年開建,08年投入運營,前期的勘察、設計,在九七年便開始進行了,經歷了長時間的前期勘察和設計,才有這條高速鐵路的建成。

  80年之前,橋梁樁基還冇有完全推廣,還有部分橋梁的基礎是采用沉井基礎。

  聽楚江河這麼一說,如同一名專家一樣講解,喬天虹露出了濃厚的興趣,他突然發現,楚江河這小子對鐵路行業的了解不少。

  “首先,路基的樁基從深度上來看,我認為不需要太長,在6米到10米長度為宜,直徑也不用達到一米,50公分我覺得差不多,除此之外,樁和樁之間的距離,我覺得這項要求要嚴格一些,樁中心距離保持在60公分左右,應該能滿足要求。”楚江河說著,加一句道:“當然,具體情況,還得經過力學計算,這方麵我不懂,這些數據隻是我的想法而已。”

  楚江河話雖是這樣說,可是這些數據,都是三十年後設計常用的數值,楚江河基本上都是順手拈來,相當的順手。

  “小楚,你要知道,路基的基礎寬度,就算冇有填築高度,以雙線間距5米、線路中心離路肩處3米來計算,也得11米的寬度,這11米的寬度上,按照你這個密集度布置樁基,那得花費多少錢?”喬天虹很快便意識到楚江河話中的不足之處,至始至終,喬天虹都是站在預算的角度來考慮問題,如果不考慮預算的話,完全可以全線采用橋梁,就冇有這種情況出現了。

  就像國內的高鐵,為了預防地質出現問題,絕大部分地區都是設立高架橋,便是其中一個原因。

  比如一個橋墩,橋墩下麵有8顆樁基,每顆樁基40米,如此算來,也才320米的樁基,85年的時候,一般的橋梁跨度都是16米,極少數橋梁跨度采用24米,還不曾出現32米的橋梁。

  可即便如此,采用橋梁的話,16米才使用320米長、樁徑為1米的樁基。如果是路基的,11米寬的路基,橫向需要布置18顆直徑為50公分的樁基,深度按最短的6米來算,一個橫斷麵,便需要108米,16寬度範圍內,共有26排,樁基長度便要2808米,相比於橋梁的320米樁基,差距可不小,即便路基的樁徑隻有50公分,長度算一半也遠超320米的樁基。

  顯然,隻要學過數學的人,一算便知道,楚江河提出的辦法不行,關樁基使用的混凝土量,便遠超承台、墩身使用的混凝土量,甚至連橋梁的混凝土量都足夠。

  如果有這個價錢,乾脆修建橋梁便是了,何必大費周章的去處理地基,再填築路基呢?

  “喬院長,如果采用混凝土澆築這些樁基的話,肯定不劃算,下麵我要說的另外一個不同之處,便是原材料使用方麵,我提出的這種樁,我稱之為水泥攪拌樁,說白了,我就是想依靠攪拌後的水泥漿,滿足一定的比重,然後再想辦法,和地基的泥土攪拌在一起,讓泥土和水泥漿融合到一起,成立一顆顆完整的樁。對於材料的使用上,隻需要水泥,我曾大體的計算過,每米水泥攪拌樁,用一袋水泥,差不多便能滿足要求。”楚江河道。

  “水泥攪拌樁?”對於這個稱呼,喬天虹在鐵路行業乾了這麼長時間,還是第一次聽說。

  對於楚江河說的這種辦法,尤其是樁基無需鑽孔,而是采用泥土和水泥漿融合到一起,讓喬天虹很是不解。

  “對的,這個名字是我起的,因為這種樁,是采用水泥漿和泥土攪合在一起,凝固之後,成了一顆樁的形態,對軟弱地基有很好的加固作用,一大片施工之後,形成群樁,共同支撐路基本體和列車行駛產生的荷載,確保路基不下沉!”楚江河道。

  “小楚,你慢點說,你解釋有些亂,現在我問你幾個問題,你一一回答我。”喬天虹還是不太明白楚江河的意思,阻止楚江河繼續說下去道。

  楚江河一愣,隨即微微一笑,一直以來,他都將喬天虹當成一個了解水泥攪拌樁的人才講解,被喬天虹一問起,楚江河覺得,自己解釋的的確太過牽強,即便喬天虹是鐵路方麵的老專家,也難免糊塗。

  “行,喬院長你問吧。”楚江河點頭道。

  “首先第一個,也是我最疑惑的地方,你說不需要鑽孔,那麼至少6米的深度,你如何確保注入的水泥漿,能形成一顆完整的樁基,而且在不提取土的情況下,注入水泥漿?”喬天虹想了想,決定把這個最為疑惑的問題先問出。

  喬天虹的意思很明顯,比如一根6米的樁基,你要注入水泥漿,如何注入到這個深度,並保證水泥漿和土質融合到一起呢?

  “喬院長,我先給你畫個我想象的圖。”楚江河決定,這種辦法還是需要用圖文的形式來講解比較清晰一些。

  楚江河大體的畫了一個圖,在圖上,一個鑽杆被一台機械固定豎直,鑽杆最上頭,還接著一個管子,連著另外一個機械,在鑽杆下部,有四把彎型的鋼刀片,同時在鑽杆的下部,還設置了兩個小孔。

  畫完之後,楚江河為喬天虹解釋道:“我們先將鑽機定好位之後,利用機器將鑽杆轉動,轉動的同時,四個刀片是一起轉動的,隨著鑽杆被打入土中,四個刀片一邊轉動,便會切割土壤,這一步相當於把土壤破鬆。”

  采用水泥攪拌樁的地方,都是鬆散的土質,因此,鑽杆旋轉之後,刀片很容易切割土質,經過四次的切割,雖然不能說做到無死角,至少大部分土質,都被鬆散了一遍。

  “在鑽杆下鑽的過程中,我們可以根據鑽杆的標記,確定鑽杆下鑽的深度,這樣一來,便能知道鑽杆到底有冇有鑽到設計的標高。一旦鑽進到位,鑽機便開始反向旋轉,將鑽杆往上提,在提升鑽杆的過程中,下麵的注漿孔開始噴射出一定比重的水泥漿。”楚江河道。

  “這水泥漿能射入土層?”喬天虹皺眉問道。

  “應該冇問題,這好比就像我們往土層內射水,要看壓力,水壓越大,滲入的土層越深。因為鑽杆上方接的管道,連著水泥漿製作池,當需要水泥漿的時候,利用高壓,將水泥漿從管道中壓入,然後從噴頭中射出,我們可以根據攪拌樁的直徑,確定壓力多少,這樣的話,便能確保整顆樁基,都被水泥漿灌到。”楚江河說到這,停頓一下,繼續道:“而且在提鑽杆噴射水泥漿的時候,四個刀片還在切割土壤,相當於再一次對土進行鬆散,確保土壤的疏鬆,如此一來,水泥漿更加容易射入土壤當中。”

  聽楚江河這麼一解釋,喬天虹一時間陷入沉思之中,他拿過楚江河的畫的草圖,在上麵比劃著,不斷的列著公式和計算數字。

  很快,喬天虹放下筆,微微點頭道:“小楚你說的冇錯,如果壓力達到一定程度,的確可以將水泥漿壓入土層!”

  “喬院長,其實這個和我們的水射土是一樣的,我也是從水射入土中得來的靈感。”楚江河道。

  “恩,如果一次射入的水泥漿量不夠的話,還可以進行第二次操作。”這一次,喬天虹幫著楚江河說話了。

  “不錯,我也是這個意思,這樣以來,便能確保水泥攪拌樁的質量。”楚江河道。

  “恩,如果真有這種機械的話,路基大麵積的施工這種樁基,對防止地基下沉,的確能起到一定的作用,可具體情況如何,還待商榷,畢竟這些隻是你想象的結果,具體情況還需要付出實踐。”喬天虹看著草圖道。

  “這個當然,甚至對於這種加固軟弱地基的辦法,是否可行,還需要經過喬院長你這邊計算,而且樁基施工完之後,我覺得在樁基頂部,澆築一個厚度20公分的正方形混凝土塊,更能確保地基不下沉。”楚江河繼續道。

  喬天虹眼神閃爍一下,楚江河提出的這種辦法,他的確心動了,對於楚江河提出的這個建議,喬天虹雖然冇有實踐過,但作為國內黃家設計院退休的副院長,常年的設計經驗告訴他,這種辦法有一定的可行性。

  如果真能把樁基和樁帽結合在一起,那麼受力麵積加大,相當於這一大片的水泥攪拌樁,一起承當路基本體和列車行駛過程中帶來的動荷載,地基下沉的可行性極小。

  “這想法好是好,可就算我加入你的設計公司,就我一人,也冇法進行研究啊。”喬天虹望了楚江河一眼,歎道。

  喬天虹說出這話,說明喬天虹已經變相的答應了。

  楚江河連忙趁熱打鐵道:“喬院長這個你放心,除了你之外,我還將邀請第三設計院的其他一些專家加入,而且有些退休在家的老專家,我希望喬院長也出麵幫忙,看能否請他們出山,想必這些老專家,也很樂意看到我國鐵路行業,能快速發展,早日走上高速鐵路的世代!”(未完待續。。)

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