铁路桥梁跟钻法管桩在砂性土中的合理构造分析

阮白一

( 中铁上海设计院集团有限公司,上海 200070)

1 概述

近年来高速铁路在国内发展十分迅速，桥梁在铁路中所占比例不断提高，桩基在工程中的使用量达到前所未有的高度。在华东地区，部分桩基础占桥梁总投资可达25%以上。目前，铁路桩基预制化程度低，仍以钻孔桩为主，仅有小部分区段可采用预应力高强混凝土管桩(以下简称PHC管桩)。常用的打入法、静压法等PHC管桩工法受环境影响大、工效低、适用工程地质面窄等缺陷影响，难以在铁路项目中大范围推广[1-6]。

跟钻法[7-8]作为新型的预制管桩施工工法，具有环保、单桩承载力高等优点，并且在砂性土中具有较好的经济性，目前在部分工民建工程中已得到应用。研究铁路桥梁跟钻法管桩在砂性土的合理构造，能进一步提高其适用性及经济性，对跟钻法在铁路桥梁领域的推广具有重要意义。

本文研究具体思路为：(1)参考连镇铁路砂性土地质工点，利用GTS-NX软件建立跟钻法管桩实体模型，计算分析扩大头破坏界面及不同尺寸扩大头承载能力。(2)参考连镇铁路工点，分析在满足铁路规范及合理布桩的前提下，在常用墩高范围内，不同桩径、壁厚管桩的经济性及适用性。

2 跟钻法施工工艺

跟钻法是在钻机长螺杆的前端设置能打开的特殊钻头，并将钻杆插入PHC管桩中空部，边钻孔取土边将桩沉入土中。临近持力层时，通过油压阀打开钻头扩大翼，固定扩大钻翼后钻进，形成局部扩孔。在持力层中钻进一定深度后通过钻杆对底部注浆，并用扩大翼反复搅拌形成扩大球根，再将管桩插入球根内形成扩大头。……