[发明专利]一种季节性冻土路堑段桩板结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种季节性冻土路堑段桩板结构及其施工方法，涉及到铁路路基加固工程领域，包括从上到下依次设置的钢纤维混凝土封闭层、EPS保温板、级配碎石基床表层、防水土工布、水泥改良粉土基床底层、承载板、废弃橡胶改良粉土层、素混凝土垫层和钻孔灌注扩底桩。本发明通过独特的桩板结构可以有效的抑制季节性冻土融沉冻涨特性，当季节冻土随暖季升温而发生融沉时，被压缩变形的废弃废弃橡胶水泥改良粉土层产生回弹变形，同上部的钢筋混凝土承载板起到了减弱地基土融沉对路基造成的不均匀沉降影响。

技术领域

本发明涉及铁路路基加固工程领域，特别涉及一种季节性冻土路堑段桩板结构及其施工方法。

背景技术

伴随我国交通运输需求的日益增大，高速铁路建设飞速发展。而跨度大的高速铁路线路将不可避免的穿越一些有季节性冻土的区域。季节冻土具有在寒季期发生不均匀冻胀，影响轨道整体平顺性；在暖季期发生不均匀融沉，造成路基翻浆等不良工程特性。季节性冻土的冻胀融沉特性对高铁路基严格的变形控制造成很大阻碍。

此外，传统路基抗震设计方法是通过提高路基材料强度和抗变形能力来保证路基抗震稳定性的。但这会使路基造价成本升高，且不利于后期维护。而在地震波传播路径上设置隔震层减弱隔离地震能量，对上部路基的保护将起到事半功倍的效果。因此，提出一种季节性冻土路堑段桩板结构及其施工方法来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种季节性冻土路堑段桩板结构及其施工方法，以克服冻土冻胀融沉的不良影响并加强路基抗震能力。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种季节性冻土路堑段桩板结构，包括从上到下依次设置的钢纤维混凝土封闭层、EPS保温板、级配碎石基床表层、防水土工布、水泥改良粉土基床底层、承载板、废弃橡胶改良粉土层、素混凝土垫层和钻孔灌注扩底桩，所述扩底桩与钢筋混凝土承载板固定连接，钻孔灌注扩底桩穿过废弃橡胶水泥改良粉土层与素混凝土垫层后延伸至稳定的地基持力层中。

优选的，所述钻孔灌注扩底桩呈矩形布置，其中纵向一联6跨，纵向间距5m，横向5跨，横向间距2.6m。

优选的，所述钢筋混凝土承载板厚度为0.6～0.8m，钢筋混凝土承载板拼接有多块，单块的钢筋混凝土承载板长宽为30×13m。

优选的，所述钻孔灌注扩底桩直径为0.8m，桩长不小于标准冻结深度，且钻孔灌注扩底桩的底端为圆台形，钻孔灌注扩底桩底部一体设置有扩底部分，扩底部分为圆台形结构，扩底部分底部的直径为钻孔灌注扩底桩直径的2倍，钻孔灌注扩底桩上扩底部分的底面为锅底形，扩底部分位于稳定的地基持力层，扩底部分侧面的斜率45°，扩底部分高度为0.4m。

本发明还公开了一种季节性冻土路堑段桩板结构的施工方法，包括如上任一所述的一种季节性冻土路堑段桩板结构，还包括以下步骤：

S1、按路堑横断面尺寸开挖至素混凝土底面设计标高，清理平整场地，接着按钻孔灌注扩底桩位布置图进行测量放样，准确的标注出每个桩位，根据标注出的桩位，测量标注桩位并埋设钢护筒；

S2、钻机移至钢护筒处进行正循环钻孔及扩底钻孔施工，制作并吊放钢筋笼，然后进行导管法水下混凝土浇筑，待混凝土终凝后拆除钢护筒；

S3、重复步骤S2直至完成所有钻孔灌注扩底桩浇筑施工；

S4、将PVC管固定于所有钻孔灌注扩底桩外侧，然后浇筑素混凝土垫层至设计的标准高度，待素混凝土垫层终凝后拔出PVC管；

S5、分层回填废弃橡胶水泥改良粉土，每次回填厚度为0.2m，然后人工配合压路机械碾压平整，分三次回填碾压平整完成施工，形成废弃橡胶水泥改良粉土层；

S6、制作并吊放钢筋混凝土承载板的钢筋笼，并与桩体钢筋接头搭接固定，灌注混凝土完成钢筋混凝土承载板浇筑施工；