淺談鐵路橋梁樁基沉降問題

孫德洋

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720076

摘要：鐵路是現代人生活當中不可缺少的重要交通樞紐，我國的鐵路不能像高速公路般四通八達，卻也是我國交通事業一向命脈工程，為保證其正常運行，我國在鐵路的正常以運行上也是費盡心思，這里就不得不提到鐵路橋梁樁基沉降問題，橋梁樁基沉降是重點影響橋梁軌道平穩性的方面，我國的鐵路設計中設計者和施工者都給預期一定程度的重視。本文針對鐵路橋梁樁基沉降問題談及幾點個人拙見，往讀者和借鑒者給于適當批評指正。

關鍵詞：鐵路橋梁；樁基沉降；加固措施

快速和重載是我國鐵路和公路發展的必然結果和產物，也是我國國民經濟發展的必然趨勢，這就營運屆購物季的基礎承受重荷迫使工后沉降的高要求時代的到來，鐵路工程中設計者和施工者把視線放在一個點上，就是樁基礎，其中土層中結構樁基礎的計算又是重點環節。

一、豎向荷載作用下樁基沉降計算的意義

高鐵的正常運行，因為其運行速度高，所以比一般鐵路路基工后沉降、橋兩側結構鋼度及基礎的工后沉降、軌道平順性等設計要求要高，技術標準要求一般也更為嚴格，要達到高鐵的平穩運行，就要保證高鐵運行的穩定性，如果工后沉降不均勻，列車出現振動，則會導致列車脫軌運行，后果不堪設想。一般情況下樁基受樁端的地層阻力和樁周的土層摩阻力影響其軸向荷載，側向阻力支承水平荷載，而橋涵工后沉降和橋涵的上下部結構變形等現已成為高鐵等鐵路設計的重要控制因素，也就是說或者可以進一步理解為橋涵基礎的工后沉降工作的開展迫在眉睫。鐵道部門對此工作的展開還專門設定立項《鐵道部科技研究開發計劃項目合同（2000G48E）秦沈客運專線綜合試驗攻關項目橋涵基礎工后沉降的試驗研究》提出相關的參數和修改意見以及部分計算公式等工作，這也充分說明了橋涵基礎的工后沉降研究工作開展的必要性。

二、影響因素

鐵路的樁基沉降影響因素頗多，載荷時都安裝以下和樁間土壓縮出現變形情況，這基本和承臺設備、荷載水平以及土質、拉距大小的影響分不開，這也施工后沉降影響工作的細節影響因素，也是其工作展開的探究點所在：

（一）土質硬度問題

樁間和地基間土質硬，則變形幅度小，相反土質軟，則變形幅度大。土質結實度不夠，樁間的土質壓縮和地基整體壓縮就會出現側移現象，這里提到一點，沙土質地基會比硬粘土群樁更容易出現變形，這也是土質問題當中一個側重點。

（二）樁間距大小問題

樁間距的大小問題會影響樁間的地基整體壓縮變形情況，間距越大，產生群樁沉降可能性越小。地基的整體壓縮情況基本都是圍繞樁間土展開的，地基的整體變形不會被土性和荷載水平作用較大，前提幢間距變化不大，也就是樁間距變化較小的時候，而土性和荷載水平更不容易影響到群樁沉降，前提工作是樁間距增加到相對距離時，這也在妝漸變性的變化過程中形成一個規律，有規律可循，并不是無章可取。

（三）承臺設置問題

樁間距比較小時，群樁的沉降性、承臺設置、荷載變化三者是互相呼應的，這是我們分析后發現的。群樁沉降變性大多十地基整體壓縮變形前提條件是在荷載較小時，隨著荷載的逐漸增大，逐漸增大荷載后，主要表現為樁間土質壓縮的群樁沉降。因此，地基整體壓縮的變形比例是受荷載的不斷增加影響的。

（四）鉆孔樁和打孔樁問題

鉆孔樁和打孔樁的存在形式有一定區別，也因此影響到撞擊沉降各有差異。荷載較小，地基整體壓縮變形會影響群樁打入的沉降，鉆孔群樁沉降則以樁間土壓縮為主。荷載較大，地基整體壓縮變形主要影響鉆孔群樁。承臺較低時，原因是打入群樁的地基整體壓縮變形比例會降低，原因是荷載的增加。而鉆孔群樁基整體壓縮變形比例會逐漸變大，原因同樣是荷載的增加。

三、加固鐵路橋梁樁基沉降的措施

（一）橋梁樁基加固理論

增加承臺，其實就是增加樁基，這樣可以起到加強橋梁樁基的作用。據實際情況而言，新城臺的增加，群樁結構可以從考慮讓圓樁柱和新建的承臺同時承擔荷載，辦法是讓圓樁柱通過豎向植鋼筋和原樁柱環向連接新承臺。在新增樁基礎上增加預應力來實現對荷載的共同承擔如果原墩樁基礎和新增樁基礎沉降問題還沒有產生之前，如此來加固橋梁樁基沉降。

（二）加固橋梁樁基的辦法

通常情況下，由于環境的限制，會導致鉆孔灌注樁和普通預制管樁無法正常進行。受環境因素的限制，錨桿靜壓樁的方式能夠實現良好的基礎承載力，樁身具有較強的抗振力和可靠質量，經濟效益也比較可觀，還能夠有效縮短施工工期。

（三）錨桿靜壓樁施工

采用粘膠劑在新增承臺鋼筋上。橋墩基礎加固工序壓樁過程中，該工序相關流程必須考慮到加固整治不均勻沉降效果的問題，試驗性壓樁盡量要在正式壓樁前完成。

1.錨桿鎮壓樁施工

a.將保護層鑿除并鑿毛界面；

b.植鋼筋；

c.澆筑承臺；

d.安裝反力系統進行統一封樁。

2.壓樁的施工步驟

a.樁基位置定位；

b.承臺地面挖孔（直徑30cm，深度0.5m）。

3.環氟膠膠裝的基本步驟

a.吊起上樁節10CM 的位置第一樁段完成后；

b.烘干吹凈連接端面，用丙酮清潔，將環氟膠涂刷兩端；

c.上節樁的垂直放下；

d.張拉預應力鋼筋（固化煥氟膠后）。

四、結語

21世紀是個經濟與信息、科技飛速發展的時代，鐵路事業是我國交通運輸業中不斷擴大的一項鐵的事業，其需求也越來越大，尤其高鐵時代的到來其舒適、平穩的運行環境更是備受人們青睞和喜愛，也為人們的出行和生活帶來更大便捷，也對鐵路運行的安全性能要求越來越高，這就要求施工者和設計者對其個部位安全性能的重點考慮，橋梁樁基沉降問題的提出和研究尤其應該受到鐵路設計和施工過程當中以及關注鐵路事業的學者專家等的高度重視，這是一項刻不容緩的硬性任務。

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