探討鐵路橋梁樁基礎施工技術要點

張瑩

摘要：在薊港鐵路擴能改造工程、寧西鐵路增建二線工程等大型鐵路工程實踐中，在復雜路段需要 進行樁基施工，鐵路橋梁中樁基礎的施工工藝、施工技術影響著鐵路橋梁工程的質(zhì)量和安全，因此對于鐵路橋梁工程樁基礎技術的改善改進將成為鐵路施工建設的重要一部分。

關鍵詞：鐵路橋梁；樁基礎；施工技術

引言

橋梁樁基礎是關系著橋梁結(jié)構(gòu)安全的重點部分，橋梁樁基礎設計是關系著橋梁施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。而對橋梁樁基礎進行加固設計則是保障樁基礎施工質(zhì)量的重要措施。本文是在施工實踐中通過對橋梁樁基礎加固設計的必要性進行分析，明確橋梁樁基礎加固設計中應該注意的問題，并對橋梁樁基礎加固設計的方法進行探討。

一、橋梁樁基礎加固設計的必要性分析

在薊港鐵路擴能改造工程、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解決上跨下穿鐵路、公路、河流等障礙。橋梁樁基礎的設計關系著整個橋梁的使用安全性，橋梁樁基礎一旦出現(xiàn)問題，便會導致整個橋梁的穩(wěn)定性及安全性降低。在橋梁樁基礎設計的過程中，由于橋梁的結(jié)構(gòu)材料基本上都是鋼筋混凝土，因此在樁基礎的設計中非常容易發(fā)生結(jié)構(gòu)病害，而結(jié)構(gòu)病害一旦發(fā)生，直接會影響到橋梁樁基礎的施工質(zhì)量，進而影響橋梁的使用安全性。橋梁樁基礎的機構(gòu)病害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）混凝土碳化是橋梁樁基礎施工過程中常見的結(jié)構(gòu)病害之一。正常情況下，因為混凝土的堿性屬性，可以形成一層堿性的保護膜，附著在混凝土的表面，以避免酸性的介質(zhì)對鋼筋產(chǎn)生侵蝕作用。而如果混凝土發(fā)生碳化，則會使自身的堿性降低，保護膜無法形成，介質(zhì)侵入對鋼筋產(chǎn)生侵蝕，導致混凝土出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象，從而影響樁基礎結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（2）堿骨料吸收水分而發(fā)生膨脹，從而導致混凝土出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，這也是混凝土樁基礎設計中的重要問題。堿骨料問題會嚴重破壞混凝土的結(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，也會對混凝土的結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，最終引起混凝土強度降低，影響橋梁使用的安全性。這些混凝土的結(jié)構(gòu)病害勢必會導致混凝土樁基礎結(jié)構(gòu)受到影響，橋梁的安全性和穩(wěn)定性遭到破壞。因此，要及時的對混凝土樁基礎進行加固設計，避免因混凝土結(jié)構(gòu)病害而造成橋梁質(zhì)量問題，以保障橋梁的安全性和穩(wěn)定性。

二、鐵路橋梁樁基礎施工技術要點改進方略

1、鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制措施

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

（2）為了滿足地基承載力的要求，現(xiàn)在對鐵路橋梁樁基礎都是用鉆孔灌注樁加固基礎。我國南方土質(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度，以增強地基承載力。

（3）地質(zhì)沉降對工程有著重要的影響，地下水的流動度和流速比較大。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)真實的土層性質(zhì)。由于要根據(jù)設定的泥漿參數(shù)進行試樁的施工，所以泥漿參數(shù)的設定要準確，泥漿參數(shù)包括泥漿的比重、含沙量、稠度和壓漿時的壓力。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，太大就會導致孔壁上附有的沙子太多導致塌孔的發(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，注意施工后對混凝土鉆孔樁的保護措施。

（4）鉆孔灌注混凝土的施工主要是采用導管灌注，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，并復核配合比、校驗計量的準確性，及時補充原始資料記錄。

2、微型樁加固設計的方法

微型樁加固設計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加固設計。這種加固設計方法主要是通過一些直徑比較小的鋼管混凝土樁，來將原有的樁基礎進行加固處理。在采用這種樁基礎加固設計方法時，一定要根據(jù)圖紙的設計要求進行平面定位，然后將鋼管植于原來的樁基礎側(cè)面，完成植筋以后，進行混凝土澆筑。要注意在加固過程中及時排水，并且保障封底混凝土的澆筑質(zhì)量。同時，采用逐樁處理的方式進行施工操作，避免對原有的樁基礎過分的擾動。這種加固方法的承載能力較強，而且施工時不會占用太大的面積，再加上施工時的沉降量也比較小，對原來樁基礎的擾動不大。因此，這種橋梁樁基礎加固方法也常被采用到橋梁樁基礎加固當中，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、混凝土護壁施工

混凝土護壁施工過程中人員要把握好護壁處理，要嚴格依照護壁施工要求及護壁施工工藝實施各項施工操作，從而提升護壁質(zhì)量。挖孔時要對樁基礎護壁進行分析，要依照地形合理調(diào)整開挖角度，降低開挖工作量。開挖時要先運用鋼筋混凝土進行加固，加固后開挖、鉆孔、安裝錨桿、注漿，最后進行混凝土澆筑。對橋梁樁基礎的孔進行觀察，構(gòu)建混凝土護壁鋼筋網(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。焊接時選取鋼筋網(wǎng)連接位置，從下到上依次焊接，控制鋼筋護壁中水平鋼筋外延10～16cm，預留鋼筋連接點。混凝土護壁模板設置時要合理控制模板間距，保證模板與混凝土護壁間距在15cm。模板施工中要先對模板內(nèi)混凝土進行澆筑，澆筑完成后再進行15cm高的混凝土加固。模板操作過程中要對混凝土比例進行嚴格控制，適當加入抗凝劑。護壁澆筑完成后3～7d要對混凝土強度進行檢查，當混凝土強度達到設計指標的50%時方可進行拆除。

4、巖層爆破成孔施工

巖層爆破成孔施工是橋梁樁基礎施工的一項重要內(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，施工過程中當巖層硬度系數(shù)較高時非常容易制約工程進度，造成工程周期加長。為了提升工程周期指標落實效益，在巖層爆破成孔施工過程中人員要適當依照施工巖層狀況對爆破技術進行優(yōu)化，例如將傳統(tǒng)爆破技術轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒑撩氩畋萍夹g。該技術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，對巖土層造成的擾動非常小，爆破效益顯著。

5、鋼筋籠加工與安裝

鋼筋籠的加工必須嚴格按照設計圖紙要求來制作，所有鋼筋籠要在加工場所集中統(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，兩個接頭間距≥0.5米，之后準確地在箍筋圈上標出主筋位置，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，同時確保鋼筋的間距、長度不出差錯。安裝時，需要用適合的車輛將鋼筋籠移至各個樁位。為了防止對鋼筋籠吊起是造成變形，對鋼筋籠進行加固十分必要，確保鋼筋籠順利安裝。

結(jié)束語

隨著科學技術進步，鐵路橋梁樁基礎施工技術的日益成熟，我國鐵路交通運輸之路將通向更復雜更偏僻的地區(qū)，帶動各地經(jīng)濟不斷發(fā)展。我們要堅持在施工中探索，探索中實踐，對樁基礎技術持續(xù)不斷的改進，注重鉆孔灌注樁施工的方方面面，注重細節(jié)，對此工藝要有充分的了解，找到解決問題的方法，從而使橋梁樁基礎得到質(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

[1] 李瑞云，馬亞軍.橋梁樁基礎的加固設計[J].黑龍江交通科技，2013（3）.

[2] 高鋒金.橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工技術淺析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011（07）.

[3] 劉麗霞.橋梁樁基礎施工技術探討[J].交通標準化，2013，08：109-111.