鐵路橋梁施工中鉆孔樁施工技術要點分析

楊寶強

摘 要：在新時代背景下，我國鐵路交通行業(yè)取得較大發(fā)展，鐵路橋梁工程項目建設數(shù)量與日俱增，對人們生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利。樁基礎施工是鐵路橋梁施工過程中的關鍵環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對整體建設質(zhì)量和后期運營過程中的結(jié)構穩(wěn)定性有較大的影響。為了給鐵路橋梁工程施工質(zhì)量提供更多保障，施工人員需要重視其施工過程的質(zhì)量控制。本文主要從施工角度出發(fā)，對某鐵路橋梁工程鉆孔樁施工技術要點進行簡要闡述和分析。

關鍵詞：鐵路橋梁；樁基礎施工技術；要點；分析

現(xiàn)階段，隨著我國鐵路建設事業(yè)的飛速發(fā)展，許許多多的鐵路橋梁工程應運而生，其在建設完成投入使用后需要承受較大的荷載，也是保證運營安全的關鍵所在。為此，對其工藝參數(shù)、施工質(zhì)量和穩(wěn)定性控制等方面提出了較高的技術要求。而樁基礎施工的合理性具有其重要的意義，對后期施工能否順利展開及整體施工質(zhì)量控制有著至關重要的作用和影響。為了更好地保證施工質(zhì)量，施工人員需要熟練掌握各項樁基礎施工技術要點和工藝參數(shù)。下面，以某工程為例對此項施工技術的要點進行簡要闡述，以期為現(xiàn)場施工提供一定的參考和指導。

1 工程概況

某鐵路橋梁工程位于豫北平原與太行山東麓過渡地帶丘陵區(qū)邊緣，橋址處農(nóng)田、水塘和居民區(qū)相互夾雜分部區(qū)域，地質(zhì)結(jié)構主要為粉質(zhì)粘土、泥灰?guī)r、砂巖和礫巖，橋梁全長為1656.24m，按鉆孔樁基礎、雙線圓端型橋墩和簡支T梁結(jié)構設計，全橋共有墩臺51個，鉆孔樁471根，其中17#至19#墩跨越80m寬河道，40m以上用超聲波檢測的樁基68根。此工程從2010年7月1日開工建設，于2013年5月6日竣工驗收，歷時1040天，其中樁基施工約占總工期的三分之一。下面，以此工程為例對樁基礎施工的幾項技術要點進行簡要分析。

2 鉆孔樁施工技術要點分析

鉆孔樁施工過程較為繁瑣，施工人員需要對每一個環(huán)節(jié)嚴格進行控制，具體的施工工藝流程圖見附圖1。下面，從施工準備、鉆孔樁施工、鋼筋籠制作及混凝土灌注四個方面進行簡要分析。

第一，施工準備階段要點分析。充分的準備工作是保證施工過程順利展開的重要前提。為此，施工人員需要對其引起足夠重視。在樁基礎施工前，需要做好如下幾項工作：首先，施工人員需要派相關工作人員對施工現(xiàn)場的地形地貌、土質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及周圍自然環(huán)境等生產(chǎn)因素進行詳細勘察，初步進行簡單的場地規(guī)劃設計。如果施工區(qū)域存在軟土地基還需要考慮使用換填、強夯法、置換法以及排水固結(jié)法對其進行加固處理。第二，需要結(jié)合現(xiàn)場實際情況對施工場地進行合理的布局與規(guī)劃，安排拌合站、臨時辦公區(qū)域、宿舍房屋及施工便道的平面位置，從而為后續(xù)施工過程創(chuàng)造更多的便利條件。第三，對鉆孔樁樁基礎的具體樁位進行精確測量。在勘察復測工作完成后，施工單位需要派專職技術人員做好樁位測量放樣工作。建議對每根樁基樁位采用“十字交叉法”打設四根護樁進行放樣，并在每個護樁上用小鐵釘進行精確定位。施工人員在后續(xù)的施工過程中應對標記的樁位位置進行適當保護，以便在施工過程中及時進行樁位復位和校核。第四，對鉆機站位進行平整碾壓，準備數(shù)量充足且質(zhì)量達標的鋼護筒做好孔口防護工作。鉆機站位是否平整對整個樁基的成孔質(zhì)量至關重要，可以直接影響成孔的垂直度和鉆進效率，能有效防止擴孔、卡鉆現(xiàn)象發(fā)生。而使用護筒可以對孔口周邊的土質(zhì)穩(wěn)定性進行提升，確保施工人員人身安全。為了充分發(fā)揮其作用和效果施工單位需要對其進行嚴格選擇，護筒壁厚一般采用厚度6mm以上鋼板，內(nèi)徑比樁徑大200～400mm，高度在2.0m以上，頂部高度超出原地面0.3m或水面1～2m，確保其幾何中心與樁位中心重合，并在護筒外壁用紅油漆標識護樁位置方向線與距離等參數(shù)。第五，鉆機種類的比選——這是關系到施工進度最重要的一個關鍵環(huán)節(jié)。進場之前，技術人員一定要認真核查設計圖紙中的地質(zhì)資料情況，然后根據(jù)每個施工區(qū)段的地下土質(zhì)和巖層的分部情況合理的選擇鉆機種類。一般來說，旋挖鉆施工進度最快，每臺班可完成2～3根30m左右的樁基，但是只適用于粘土、粉土、淤泥質(zhì)土等土質(zhì)地層結(jié)構。而沖擊鉆則應用更廣，不僅適用于土質(zhì)地層，還適用于砂巖、泥巖等風化巖層地質(zhì)類型，但唯一的缺點就是施工進度相對緩慢，每臺班僅可完成1/3根樁。具體施工時，需要大家結(jié)合現(xiàn)場情況認真進行比選。最后，還應根據(jù)現(xiàn)場平面布置規(guī)劃的實際條件就近設置泥漿池、沉淀池，并做好周圍的隔離圍擋與安全警示防護工作。

第二，鉆孔樁施工階段要點分析。鉆孔施工是鐵路橋梁樁基礎施工過程中的關鍵環(huán)節(jié)，其施工過程主要包括鉆進，終孔，清孔和驗孔。下面對各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制要點進行簡要闡述。第一，鉆進階段質(zhì)量控制。施工人員需要做好泥漿制備檢測工作，現(xiàn)場試驗人員及時對渣樣進行取樣檢測，比重不宜大于1.3（砂黏土），粘度16～22s，保證其性能能夠滿足施工要求對孔壁起到有效的保護作用，必要時可進行補水或投放膨潤土、粘土進行造漿補充。整體鉆進速度不宜過快，一般控制在2m/h以內(nèi)。在群樁施工時，為了使鉆進過程對周圍孔樁的影響降至最低，一般采用“跳孔”成樁工藝進行施工。在整個施工過程中，操作人員要根據(jù)鉆孔進度留置好渣樣，并按要求填寫《鉆孔記錄》，留置影像資料。在地層土質(zhì)發(fā)生變化時及時進行觀測，根據(jù)實際情況對相關參數(shù)進行調(diào)整，并不定期的對鉆孔的深度及直徑進行復查、校核，保證各項參數(shù)與施工規(guī)范要求偏差控制在合格范圍之內(nèi)。第二，終孔階段質(zhì)量控制。在鉆進完成后，施工人員需要根據(jù)技術交底和施工方案要求對鉆孔的樁位、孔徑、深度、沉渣厚度以及垂直度等參數(shù)進行嚴格檢查。施工單位要在自檢合格的基礎上，報請監(jiān)理工程師檢測。如果某一項指標不合格需要及時采取相關措施進行調(diào)整，在達標后方可進行下道工序。第三，二次清孔階段質(zhì)量控制。清孔質(zhì)量的好壞將直接影響樁基的承載力，危及上部橋墩整體結(jié)構的安全性能，必須引起足夠重視。在終孔完成后，施工人員需要對鉆孔中的渣土以及其它雜物等進行全面清理，檢測粘度、比重等各項指標參數(shù)，保證孔底沉渣厚度滿足規(guī)范要求：端承樁不大于100mm，摩擦樁不大于300mm，這些項目都需要加強施工前期對鉆孔過程中每一道工序的嚴格控制來實現(xiàn)。

第三，鋼筋籠加工制作要點分析。首先，在正式進場施工后，現(xiàn)場施工管理人員要嚴格卡控每批次進場鋼筋的質(zhì)量，及時抽樣檢查各類型鋼筋型號的焊接和張拉性能質(zhì)量，確保使用滿足設計和規(guī)范要求的合格鋼材，從而避免使用質(zhì)量不合格或者性能不達標的鋼筋籠對工程項目造成損失。其次，就是在鋼筋加工廠按照圖紙設計要求進行加工制作鋼筋籠。提前將現(xiàn)場需要的鋼筋籠加工完成，待清孔完成后及時運送至施工現(xiàn)場，使前后工序緊密有序銜接，從而減少不必要的待工、待料損失。在實際施工過程中，部分40m以上的樁基鋼筋籠可能無法一次加工制作或吊裝到位，需要分段、分節(jié)加工，然后在吊裝過程中進行焊接拼裝，具體的分段分節(jié)工藝應根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。再次，在焊接過程中需要嚴格控制同一截面鋼筋焊接接頭面積小于主筋總數(shù)量的二分之一，同時需要對鋼筋籠接頭位置的間距進行嚴格卡控，必要時可以提前加工制作限位模具進行控制。最后，對于40m以上帶有聲測管的樁基，在安裝鋼筋籠時，聲測管也要同時進行安裝，并固定在鋼筋籠上，上部管口臨時用木楔進行封堵，防止在混凝土澆筑過程中彎曲、變形，或灌入混凝土堵管，進而對后期檢測工作造成困難。

第四，樁基混凝土灌注要點分析。砼灌注施工是樁基礎施工中最主要的環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對鐵路橋梁整體質(zhì)量和穩(wěn)定性有著至關重要的作用。為此，施工單位需要對此施工過程投入更多的人力和物力。在灌注前需要對砼原材料的配合比進行控制，從理論配合比到現(xiàn)場施工配合比進行嚴格把關調(diào)控，使混凝土具備良好的和易性，并將坍落度控制在180～220mm。對于有早強、耐久性、抗腐蝕等特殊工藝要求的混凝土還應特別注意嚴格控制外加劑摻合料的質(zhì)量，及時做好進場復試和抽樣檢測工作，確?；炷恋母黜椉夹g指標滿足標準規(guī)范和設計要求。在實際施工過程中，現(xiàn)場施工人員還需要根據(jù)施工情況對灌注方法進行選擇。一般情況下，對于陸地上施工可采用混凝土罐車輸送，配合漏斗、導管、溜槽澆筑水下混凝土。特別困難地段，可以考慮采用泵車進行輸送。施工前，對導管還應進行拼裝和氣密性試驗，合格后在導管底部安裝隔水栓或隔水球，整體安裝就位后方可使用。澆筑過程中，導管底部距孔底的距離宜為300～500mm；首批混凝土應確保將導管埋入灌注面以下不少于1.0m；在灌注過程中，導管的埋入深度宜為2～6m。整個灌注過程必須連續(xù)施工，鋼筋籠安裝就位后4h內(nèi)必須澆筑混凝土，并應嚴格控制拔導管速度，嚴禁將導管拔出混凝土灌注面造成“斷樁”事故。另外，樁頂混凝土澆筑完成后，頂面標高應高出設計標高0.5～1.0m，確保后期鑿除樁頭浮漿后，樁基面混凝土達到設計強度要求。最后，整個施工過程應在現(xiàn)場監(jiān)理工程師的監(jiān)督旁站下完成，并按要求填寫混凝土灌注記錄等原始資料記錄備案。

3 結(jié)束語

樁基礎施工是鐵路橋梁工程建設過程中較為重要的一環(huán)，上文從施工準備、鉆孔樁施工、鋼筋籠加工制作以及水下砼灌注過程質(zhì)量控制等方面對樁基礎施工技術要點進行簡要闡述，希望對有關施工人員可以起到拋磚引玉的功效，在借鑒文中工藝工法進行實際操作的同時，也需要對現(xiàn)有施工技術進行不斷的研究和創(chuàng)新改造，使我們的工藝工法能夠更好地滿足當前新形勢下的施工技術要求，從而更好地保證施工質(zhì)量，提高鐵路橋梁工程的安全性和穩(wěn)定性，為我國飛速發(fā)展的高速鐵路事業(yè)做出更大的貢獻。

參考文獻

[1]田維剛.鐵路橋梁樁基礎施工技術要點[J].建筑技術開發(fā)，2017，44（3）：30-31.

[2]楊建勛.鐵路橋梁樁基礎施工技術的要點分析[J].山西建筑，2015，41（9）：188-189.