鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的要點分析

楊 建 勛

(中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司,陜西 西安 710000)

鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的要點分析

楊 建 勛

(中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司,陜西 西安 710000)

介紹了鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工的準(zhǔn)備工作，結(jié)合實踐經(jīng)驗，分析了鉆孔、清孔、鋼筋籠制作與安裝、灌注混凝土等鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的具體施工內(nèi)容及其操作要點，有利于橋梁樁基礎(chǔ)施工水平的不斷提高。

鐵路，橋梁，樁基礎(chǔ)，施工技術(shù)

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷提高，鐵路工程發(fā)展日趨迅速，同時隨著動車、高鐵的投入運行，由此大大加快了運輸?shù)乃俣龋瑸樯a(chǎn)生活提供了諸多便利。然而，速度的提高以及鐵路機(jī)車的重量的增加對鐵路橋梁的要求也隨之提高，鐵路橋梁質(zhì)量合格是保證鐵路正常運輸?shù)幕A(chǔ)，尤其是樁基礎(chǔ)施工決定著整個橋梁工程的質(zhì)量，只有先進(jìn)的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)才可以保證施工的質(zhì)量，使整個鐵路得以有序運行。

1 鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工準(zhǔn)備要點

在鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工之前，最好按照要求做好各項準(zhǔn)備工作，只有這樣才能促使樁基礎(chǔ)施工順利進(jìn)行。從總體上來看，鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工準(zhǔn)備工作主要包括以下幾方面：

1)樁基基礎(chǔ)施工環(huán)境。在施工前，首先要對施工場地有全方位的了解，提前對施工的場地進(jìn)行勘查，充分掌握施工的參數(shù)，確保施工能夠正常進(jìn)行。如果施工的場地為旱地，則需要事先做好硬化工作，避免施工出現(xiàn)不必要的問題，同時要對施工現(xiàn)場進(jìn)行有效的清理；對于淺水區(qū)施工場地，可以采用引橋法處理，而對于深水區(qū)施工場地，一般采用主橋法處理，即鋼管樁平臺施工法，并且在建好平臺后要確定平臺牢固。

2)確定樁基基礎(chǔ)的樁位。在對場地的處理完成后，要在場地上測定樁位，利用木樁明確標(biāo)識出樁位的中心以及標(biāo)高，然后埋設(shè)護(hù)樁。在埋設(shè)護(hù)樁的過程中，要保證樁頂與地面水平，并利用砂漿固定護(hù)樁，在深水地區(qū)時，要保證護(hù)樁牢固則應(yīng)當(dāng)借助于鋼護(hù)筒完成。

3)做好樁基基礎(chǔ)護(hù)筒的準(zhǔn)備工作。鐵路橋梁施工中，鋼護(hù)筒屬于樁基基礎(chǔ)施工中比較普遍的方法，但并不是所有鋼護(hù)筒都可以用做基礎(chǔ)施工中的護(hù)筒，鋼護(hù)筒的厚度應(yīng)滿足使用的要求[1]。在鋼護(hù)筒的頂部以及底部應(yīng)做特殊處理，并且進(jìn)行加厚，依據(jù)土質(zhì)好壞來確定護(hù)筒的高度，通常情況下，護(hù)筒的高度一般超過2 m。除此之外，還需要借助粘土夯實旱墩來對護(hù)筒周圍進(jìn)行保護(hù)。護(hù)筒埋設(shè)階段要盡可能避免埋設(shè)誤差的出現(xiàn)，從而確保樁位中心與護(hù)筒中心協(xié)調(diào)一致。

4)樁基基礎(chǔ)鉆孔泥漿的準(zhǔn)備。在樁基基礎(chǔ)開始施工前，還要按照要求準(zhǔn)備好鉆孔泥漿，如膨潤土或是造漿粘土，保證滿足施工的要求，同時建設(shè)好相關(guān)的施工池，使泥漿傾倒工作合理展開?？傊畱?yīng)當(dāng)使施工順利進(jìn)行而做好一些必要的前期工作，為施工工作提供可靠的保障。

2 鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 灌注樁孔施工技術(shù)

在鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工中應(yīng)用該技術(shù)，需要注意以下兩個方面：1)要進(jìn)行試成孔，因此應(yīng)提前檢查施工的場地，了解施工的條件，檢查施工中所采用的技術(shù)和設(shè)備完好，保證符合施工的需要。同時還要認(rèn)真檢查地質(zhì)資料，對得到的信息進(jìn)行確認(rèn)，保證其科學(xué)合理。2)要根據(jù)測量基準(zhǔn)點和測量的基線分析數(shù)據(jù)，通過十字交叉法來對孔樁中心給予確定，并安排專業(yè)人員對龍門樁進(jìn)行設(shè)置和管理，在灌注樁孔施工階段，應(yīng)該確保施工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，確保護(hù)壁配筋的厚度及混凝土強(qiáng)度滿足施工設(shè)計要求，避免施工中出現(xiàn)較多的安全事故，及時采取補(bǔ)救措施。3)確?？椎讻]有過量的積水，在鉆孔結(jié)束后對護(hù)壁的殘渣和淤泥進(jìn)行有效的清除，從而保證了工程的順利驗收。

2.2 鋼筋籠制作施工技術(shù)

在選擇和購買鋼筋以及入場時都需要對其整體質(zhì)量進(jìn)行驗收，如焊接實驗和力學(xué)性能測試，從而確保鋼筋的整體尺寸和質(zhì)量符合施工需求。焊條也要按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行購買，確保焊條型號滿足鋼筋性能要求。在制作鋼筋籠時，也要嚴(yán)格按照提前設(shè)計好的圖紙進(jìn)行施工，從而確保主筋的位置符合施工要求。但是在對鋼筋進(jìn)行吊裝和搬運過程中，要按照規(guī)范進(jìn)行，避免發(fā)生變形的現(xiàn)象，在進(jìn)行安裝時確保鉆孔安全，防止孔壁受到破壞。另外，應(yīng)該加強(qiáng)鋼筋的保護(hù)，盡量使用水泥砂漿塊制作，加強(qiáng)其堅固性。

2.3 灌注施工技術(shù)

應(yīng)利用樁基的基礎(chǔ)施工隊進(jìn)行施工，有些鐵路橋梁樁基基礎(chǔ)施工需要在水下進(jìn)行，從而存在隱蔽性特點，導(dǎo)致施工容易出現(xiàn)一系列的問題，造成混凝土澆筑質(zhì)量出現(xiàn)一定程度的問題。另外，在調(diào)控比例、選擇原材料、改進(jìn)操作流程和施工工具等多個方面應(yīng)該加強(qiáng)關(guān)注力度，并確保施工時間的連貫性，以便提高澆筑質(zhì)量[2]。

3 鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的具體施工內(nèi)容

3.1 鉆孔及質(zhì)量控制

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁工藝在鉆孔的前期階段，應(yīng)該將泥漿泵和轉(zhuǎn)盤進(jìn)行預(yù)啟動，在泥漿的輸入數(shù)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求以后再進(jìn)行鉆進(jìn)工作，迅速的完成接卸鉆桿工作，避免停鉆時間過長而導(dǎo)致孔底出現(xiàn)沉淀積累。在正式的鉆進(jìn)過程中，應(yīng)定時檢測鉆具的長度及鉆桿是否出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。此外還應(yīng)結(jié)合土層的具體情況，核對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料，隨時調(diào)整鉆進(jìn)的速度，防止鉆孔出現(xiàn)坍塌、縮頸或樁孔歪斜的情況。在鉆孔工作完成后，還應(yīng)該對孔深和孔徑進(jìn)行深度檢查，并確保其垂直度，在檢查完畢后將水泥投入孔中，使用鉆錐進(jìn)行沖擊從而使泥漿、鉆渣及水泥等充分混合，形成混合物，使用掏渣筒進(jìn)行掏渣，然后在孔底注入適量的稀泥漿進(jìn)行換漿，直到孔底的沉渣厚度達(dá)到一定程度后再進(jìn)行鋼筋籠的安放，完成清孔后展開混凝土的澆筑工作。在溶洞環(huán)境下進(jìn)行鉆進(jìn)施工時，要根據(jù)現(xiàn)場施工條件選擇合適的鉆進(jìn)方法。對于淤泥或軟弱粘性土等充填物時，要提前向孔內(nèi)投入片石、粘土混合物(比例1∶1)，還要對固壁進(jìn)行適當(dāng)?shù)臎_砸；對于卵石層、砂層還應(yīng)該適當(dāng)?shù)奶岣吣酀{的相對密度和粘度。在泥漿漏失現(xiàn)象不再出現(xiàn)時，才可以轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)施工。如果遇到多層溶洞，先對溶洞大小和是否為串珠狀溶洞進(jìn)行判定，如為串珠狀溶洞，且漏水，則直接采用鋼護(hù)筒通過，其施工方法見“過串珠狀溶洞施工”，如不存在這種情況，則采取向溶洞內(nèi)直接充填片石和粘土，泥漿護(hù)壁通過。如果遇到半充填的溶洞或特大型溶洞，并且溶洞上方還存在較厚沙層時，先向孔內(nèi)回灌濃泥漿，同時拋填塊石和粘土球，采用小沖程沖砸固壁，直至漏漿現(xiàn)象消失。如果出現(xiàn)一下沖破溶土洞頂板，泥漿突然間流失，引起整個孔坍塌，則迅速提起沖錘，要求人員馬上離開鉆機(jī)，待不再坍塌后，對整個孔進(jìn)行回填處理，先進(jìn)行預(yù)處理后，重新成孔。

3.2 清孔

灌注樁技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用相對比較廣泛，清孔作業(yè)可以有效使泥漿的比重達(dá)到灌注要求。清孔共需要兩次，首先應(yīng)在鉆孔的深度達(dá)到設(shè)計要求后進(jìn)行。第一次清孔的好壞直接影響到整體工程的質(zhì)量，相對來說，第一次清孔工作的工作強(qiáng)度較大，需要清除大量的沉渣和泥塊。而第二次清孔則是為了降低沖力而采用粗截面導(dǎo)管的形式進(jìn)而完成鋼筋籠和導(dǎo)管的布置后進(jìn)行的。第二次清孔主要是為了清理因以上工序孔中產(chǎn)生的泥塊沉渣。在兩次清孔過程中，都應(yīng)該注意鉆孔的情況，避免出現(xiàn)坍孔的現(xiàn)象，繼而造成不必要的損失。

3.3 鋼筋籠制作與安裝

在制作鋼筋籠時應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計圖的要求，利用螺旋或者焊接環(huán)形箍筋，確保鋼筋籠的安全性和穩(wěn)定性，避免在運輸或吊裝的過程中鋼筋籠出現(xiàn)變形等問題，出現(xiàn)安全隱患。另外，應(yīng)該在特定的位置對箍筋進(jìn)行加固，將預(yù)制的混凝土小圓盤套在加強(qiáng)的箍盤上，對鋼筋外設(shè)一層保護(hù)層，避免撞孔壁的情況出現(xiàn)，還可以對鋼筋籠的保護(hù)層增加額外的控制，進(jìn)一步提高鋼筋籠的安全性和可靠性。而在鋼筋籠被吊起之后，應(yīng)該對其進(jìn)行垂直扶正，在鋼管的方向上將鋼筋籠下放。在成孔后就安放鋼筋籠，避免出現(xiàn)過量的孔底回淤。當(dāng)鋼筋籠發(fā)生上浮現(xiàn)象時，要馬上停止?jié)仓?，并計算已澆混凝土?biāo)高和導(dǎo)管埋深，對于可以拆除的導(dǎo)管，必須拆除后進(jìn)行澆筑，上浮現(xiàn)象可能消除，當(dāng)鋼筋籠已經(jīng)上浮了，應(yīng)準(zhǔn)確計算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土標(biāo)高，在導(dǎo)管提升的最大限度內(nèi)，快速提升，緩慢下放，反復(fù)幾次，上升的鋼筋籠才會復(fù)原到原來的位置。在混凝土灌注過程中，要及時檢測和記錄導(dǎo)管埋深和混凝土澆筑標(biāo)高。切不可因浮籠問題而把導(dǎo)管拔出混凝土面。

3.4 灌注混凝土

在配制混凝土?xí)r要確保砂和碎石等混合材料的級配良好，以便于加強(qiáng)混凝土的灌注質(zhì)量?；旌狭系淖畲蟪叽绾徒Y(jié)構(gòu)物的尺寸應(yīng)盡量保持匹配，使鋼筋的間距及混凝土的澆筑等環(huán)節(jié)得到嚴(yán)格的控制。而在雜物的含量方面也要保證集料可以符合相應(yīng)的要求，通常需要清除掉雜物中的不良雜質(zhì)。與此同時，在焊接導(dǎo)管時要使用要求厚度的鋼板，以便使其作為灌注混凝土的基本工具。需要注意的是，要按照樁徑及樁長等實際情況確定其具體直徑，在進(jìn)行正式灌注之前，保證混凝土的澆灌質(zhì)量，并且根據(jù)初盤混凝土凝固的時間來確定灌注的時間。首斗灌注必須加隔水塞,未加隔水塞不得灌注，首批灌注的混凝土量要能夠確保導(dǎo)管埋深超過1.5 m,因此要求儲料斗、漏斗及輸送泵中的混凝土量足夠充分。首次灌注混凝土?xí)r，應(yīng)有足夠的混凝土儲備量，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1.5 m以上。

4 結(jié)語

作為鐵路及橋梁的基礎(chǔ)設(shè)施，樁基的質(zhì)量對鐵路與橋梁的承載力有著重要的影響。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，鐵路與橋梁占據(jù)著不可替代的地位，這便對樁基的基礎(chǔ)施工提出了更加嚴(yán)格的要求。因此，施工單位要在確保施工質(zhì)量的同時提高工程的施工速度，使施工質(zhì)量得到可靠的保障。而在未來的施工過程中，相關(guān)人員應(yīng)該不斷的吸取經(jīng)驗和教訓(xùn)，實現(xiàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，推動我國交通運輸事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 田海安.基于鐵路橋梁樁基的施工要點研究[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊,2014,17(3):52-53.

[2] 鞏玉勒.鐵路鉆孔樁施工技術(shù)探析[J].科學(xué)時代,2013,10(21):85-86.

[3] 劉露露.鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工的幾點策略分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2014,2(36):157-158.

[4] 袁傳軍.關(guān)于橋梁樁基施工技術(shù)研究[J].山西建筑，2014，40(10)：182-183.

The key points analysis on pile foundation construction technology of railway bridge

Yang Jianxun

(FirstEngineeringLimitedCompany,ChinaRailway12thBureauGroup,Xi’an710000,China)

Introduced the preparation work of railway bridge pile foundation construction, combining with the practical experience, analyzed the specific construction contents and operation key points of railway bridge pile foundation, including drilling, hole cleaning, steel reinforcement cage fabrication and installation, cast-in-place concrete was conducive to the constantly improved of construction level of bridge pile foundation.Key words: railway, bridge, pile foundation, construction technology

2015-01-13

楊建勛(1985- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)09-0188-02

U443.15

A