探討鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)

張瑩

摘要：在薊港鐵路擴(kuò)能改造工程、寧西鐵路增建二線工程等大型鐵路工程實(shí)踐中，在復(fù)雜路段需要 進(jìn)行樁基施工，鐵路橋梁中樁基礎(chǔ)的施工工藝、施工技術(shù)影響著鐵路橋梁工程的質(zhì)量和安全，因此對(duì)于鐵路橋梁工程樁基礎(chǔ)技術(shù)的改善改進(jìn)將成為鐵路施工建設(shè)的重要一部分。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；樁基礎(chǔ)；施工技術(shù)

引言

橋梁樁基礎(chǔ)是關(guān)系著橋梁結(jié)構(gòu)安全的重點(diǎn)部分，橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是關(guān)系著橋梁施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。而對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)則是保障樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的重要措施。本文是在施工實(shí)踐中通過(guò)對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的必要性進(jìn)行分析，明確橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題，并對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行探討。

一、橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的必要性分析

在薊港鐵路擴(kuò)能改造工程、寧西鐵路增建二線工程等大型鐵路施工中，大量采用橋梁施工技術(shù)解決上跨下穿鐵路、公路、河流等障礙。橋梁樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)關(guān)系著整個(gè)橋梁的使用安全性，橋梁樁基礎(chǔ)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，便會(huì)導(dǎo)致整個(gè)橋梁的穩(wěn)定性及安全性降低。在橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于橋梁的結(jié)構(gòu)材料基本上都是鋼筋混凝土，因此在樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中非常容易發(fā)生結(jié)構(gòu)病害，而結(jié)構(gòu)病害一旦發(fā)生，直接會(huì)影響到橋梁樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，進(jìn)而影響橋梁的使用安全性。橋梁樁基礎(chǔ)的機(jī)構(gòu)病害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）混凝土碳化是橋梁樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害之一。正常情況下，因?yàn)榛炷恋膲A性屬性，可以形成一層堿性的保護(hù)膜，附著在混凝土的表面，以避免酸性的介質(zhì)對(duì)鋼筋產(chǎn)生侵蝕作用。而如果混凝土發(fā)生碳化，則會(huì)使自身的堿性降低，保護(hù)膜無(wú)法形成，介質(zhì)侵入對(duì)鋼筋產(chǎn)生侵蝕，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象，從而影響樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（2）堿骨料吸收水分而發(fā)生膨脹，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，這也是混凝土樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。堿骨料問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重破壞混凝土的結(jié)構(gòu)，使得混凝土結(jié)構(gòu)開裂，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)受到很大的破壞。③如果混凝土中被滲入了水，并且在低溫下水結(jié)冰膨脹，也會(huì)對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，最終引起混凝土強(qiáng)度降低，影響橋梁使用的安全性。這些混凝土的結(jié)構(gòu)病害勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致混凝土樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到影響，橋梁的安全性和穩(wěn)定性遭到破壞。因此，要及時(shí)的對(duì)混凝土樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，避免因混凝土結(jié)構(gòu)病害而造成橋梁質(zhì)量問(wèn)題，以保障橋梁的安全性和穩(wěn)定性。

二、鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)改進(jìn)方略

1、鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制措施

（1）鉆機(jī)工作平臺(tái)即工作場(chǎng)地清理。工作平臺(tái)失穩(wěn)造成的最直接影響就是樁的垂直度。用枕木、型鋼等搭設(shè)陡坡工作平臺(tái)；用筑島圍堰法施工方法在淺水中構(gòu)筑平臺(tái)；總之要因地制宜。

（2）為了滿足地基承載力的要求，現(xiàn)在對(duì)鐵路橋梁樁基礎(chǔ)都是用鉆孔灌注樁加固基礎(chǔ)。我國(guó)南方土質(zhì)基本屬于沙性土壤和軟土，用鉆孔灌注樁將土壤改良施工需要的強(qiáng)度，以增強(qiáng)地基承載力。

（3）地質(zhì)沉降對(duì)工程有著重要的影響，地下水的流動(dòng)度和流速比較大。所以地質(zhì)鉆探下鉆深度要適宜，工程地質(zhì)勘探要反映施工地區(qū)真實(shí)的土層性質(zhì)。由于要根據(jù)設(shè)定的泥漿參數(shù)進(jìn)行試樁的施工，所以泥漿參數(shù)的設(shè)定要準(zhǔn)確，泥漿參數(shù)包括泥漿的比重、含沙量、稠度和壓漿時(shí)的壓力。一般都是采用的泥漿比重是1.15～1.20g/ml。其次是含沙量的控制要在5.6%左右，太大就會(huì)導(dǎo)致孔壁上附有的沙子太多導(dǎo)致塌孔的發(fā)生。鉆孔灌注樁施工是必須合理配合水、石灰比等參數(shù)，混凝土澆筑要把好關(guān)，注意施工后對(duì)混凝土鉆孔樁的保護(hù)措施。

（4）鉆孔灌注混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，良好的配合比可減少離析程度。因此，要適宜的調(diào)整水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率等，并復(fù)核配合比、校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，及時(shí)補(bǔ)充原始資料記錄。

2、微型樁加固設(shè)計(jì)的方法

微型樁加固設(shè)計(jì)的方法在既有鐵路增建二線施工中經(jīng)常被用作橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)。這種加固設(shè)計(jì)方法主要是通過(guò)一些直徑比較小的鋼管混凝土樁，來(lái)將原有的樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。在采用這種樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法時(shí)，一定要根據(jù)圖紙的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行平面定位，然后將鋼管植于原來(lái)的樁基礎(chǔ)側(cè)面，完成植筋以后，進(jìn)行混凝土澆筑。要注意在加固過(guò)程中及時(shí)排水，并且保障封底混凝土的澆筑質(zhì)量。同時(shí)，采用逐樁處理的方式進(jìn)行施工操作，避免對(duì)原有的樁基礎(chǔ)過(guò)分的擾動(dòng)。這種加固方法的承載能力較強(qiáng)，而且施工時(shí)不會(huì)占用太大的面積，再加上施工時(shí)的沉降量也比較小，對(duì)原來(lái)樁基礎(chǔ)的擾動(dòng)不大。因此，這種橋梁樁基礎(chǔ)加固方法也常被采用到橋梁樁基礎(chǔ)加固當(dāng)中，有效的保障橋梁的承載能力，提高橋梁使用的安全性和耐久性。

3、混凝土護(hù)壁施工

混凝土護(hù)壁施工過(guò)程中人員要把握好護(hù)壁處理，要嚴(yán)格依照護(hù)壁施工要求及護(hù)壁施工工藝實(shí)施各項(xiàng)施工操作，從而提升護(hù)壁質(zhì)量。挖孔時(shí)要對(duì)樁基礎(chǔ)護(hù)壁進(jìn)行分析，要依照地形合理調(diào)整開挖角度，降低開挖工作量。開挖時(shí)要先運(yùn)用鋼筋混凝土進(jìn)行加固，加固后開挖、鉆孔、安裝錨桿、注漿，最后進(jìn)行混凝土澆筑。對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)的孔進(jìn)行觀察，構(gòu)建混凝土護(hù)壁鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)選取雙層鋼筋構(gòu)成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格間距控制在20cm×20cm左右。焊接時(shí)選取鋼筋網(wǎng)連接位置，從下到上依次焊接，控制鋼筋護(hù)壁中水平鋼筋外延10～16cm，預(yù)留鋼筋連接點(diǎn)。混凝土護(hù)壁模板設(shè)置時(shí)要合理控制模板間距，保證模板與混凝土護(hù)壁間距在15cm。模板施工中要先對(duì)模板內(nèi)混凝土進(jìn)行澆筑，澆筑完成后再進(jìn)行15cm高的混凝土加固。模板操作過(guò)程中要對(duì)混凝土比例進(jìn)行嚴(yán)格控制，適當(dāng)加入抗凝劑。護(hù)壁澆筑完成后3～7d要對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢查，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的50%時(shí)方可進(jìn)行拆除。

4、巖層爆破成孔施工

巖層爆破成孔施工是橋梁樁基礎(chǔ)施工的一項(xiàng)重要內(nèi)容，尤其是在像寧西鐵路增建二線工程這樣的多山地、丘陵地貌中，其施工效益直接影響著橋梁樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量。巖層爆破成孔施工受巖層因素影響較大，施工過(guò)程中當(dāng)巖層硬度系數(shù)較高時(shí)非常容易制約工程進(jìn)度，造成工程周期加長(zhǎng)。為了提升工程周期指標(biāo)落實(shí)效益，在巖層爆破成孔施工過(guò)程中人員要適當(dāng)依照施工巖層狀況對(duì)爆破技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，例如將傳統(tǒng)爆破技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒑撩氩畋萍夹g(shù)。該技術(shù)可以明顯提升巖土爆破效益，大大改善了巖土爆破后的均勻性，對(duì)巖土層造成的擾動(dòng)非常小，爆破效益顯著。

5、鋼筋籠加工與安裝

鋼筋籠的加工必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求來(lái)制作，所有鋼筋籠要在加工場(chǎng)所集中統(tǒng)一制作成型。尤其留意鋼筋連接后要保證鋼筋籠的截面鋼筋接頭數(shù)小于等于主筋總根數(shù)的一半，兩個(gè)接頭間距≥0.5米，之后準(zhǔn)確地在箍筋圈上標(biāo)出主筋位置，依次在主筋上放好所有的地箍筋圈，扶正箍筋圈逐一焊接好，同時(shí)確保鋼筋的間距、長(zhǎng)度不出差錯(cuò)。安裝時(shí)，需要用適合的車輛將鋼筋籠移至各個(gè)樁位。為了防止對(duì)鋼筋籠吊起是造成變形，對(duì)鋼筋籠進(jìn)行加固十分必要，確保鋼筋籠順利安裝。

結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，鐵路橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的日益成熟，我國(guó)鐵路交通運(yùn)輸之路將通向更復(fù)雜更偏僻的地區(qū)，帶動(dòng)各地經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。我們要堅(jiān)持在施工中探索，探索中實(shí)踐，對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)持續(xù)不斷的改進(jìn)，注重鉆孔灌注樁施工的方方面面，注重細(xì)節(jié)，對(duì)此工藝要有充分的了解，找到解決問(wèn)題的方法，從而使橋梁樁基礎(chǔ)得到質(zhì)量的保證，從而使鐵路橋梁的到安全高效的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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