淺談鐵路既有線橋梁樁基施工技術

謝良根

摘要：以京太鐵路（雄忻段）引入大西客專同步實施工程為背景，針對臨近既有運營鐵路橋梁樁基施工對技術要求高、安全風險大等特點，對臨近既有鐵路橋梁樁基安全施工技術要點展開研究。

關鍵詞：樁基施工;臨近線;鉆孔;安全

1 工程概況

京太鐵路（雄忻段）引入大西客專同步實施忻州西站改造工程，采用兩座單線橋梁平行于大西客專正線兩側的方式跨越忻五線公路后進入忻州西站路基，雄忻引入左線橋梁范圍為DK199+762.～DK199+841，長度83.5m。工程內容有40根鉆孔樁基礎，樁長35米～45米，樁徑均為1米，上部結構為X1～X4號墩及西安臺，1聯18+22+22+14m剛構連續梁;雄忻右線橋梁范圍DK199+674～DK199+843.4，長度169.4m。工程內容有56根鉆孔樁基礎，樁長35米-45米，樁徑均為1米，上部結構為X1～X7號墩及西安臺，1聯18+22+22+14m剛構連續梁。同時左右線橋梁對應的X3（X6）#墩施工位于運營中忻五線省道北側，X4（X7）#墩位于忻五線省道南側，在公路兩側樁基施工過程中，為確保既有鐵路及運營公路行車安全，對省道忻五線進行位置改移后設置限高架，確保公路行車安全的同時不影響大西客專正線列車運營安全。

2 施工方法與設備選擇要點

2.1工法選擇

在開始施工之前，對現有地形和工程地質條件及鉆孔方法進行比較和選擇。經測量大西客專正線距離兩座單線橋梁基礎最小距離分別為8.56米和11.3米，安全防護措施要求極高，由于項目樁基為鉆孔樁，橋梁部位的地質部位為粉質黏土、卵石、粗砂、黏土等。為盡可能避免樁基施工對既有鐵路的影響，采用旋挖鉆機鉆孔，通過水下灌注混凝土形成樁結構。旋挖鉆機的成孔施工具有速度快、對周圍地面干擾小、施工精度高等特點，可以大大減少對既有鐵路的影響。

2.2主要建筑設備

用于樁基施工的設備為旋轉鉆機XR-280。徐工XCT25吊車、山工SEM65輪式裝載機各一臺。

3 施工工藝要點

3.1施工準備

在既有線施工時，應嚴格遵循“先保護再建設”的原則，禁止在沒有保護措施的情況下進行施工。在開始施工之前，積極對接鐵路部門辦理相關手續及參加安全培訓，同時對既有橋梁兩側的預埋管線進行排查，并采取有效的保護措施，確保萬無一失。

3.2鋼護筒施工

根據定位點拉準線放置4個控制柱，并在4個控制柱的基礎上埋入鋼護筒。護筒的內徑比樁直徑大20厘米，護筒的頂部比施工基礎高30厘米，并在護筒周圍重新填充粘土并分層壓實。

3.3泥漿的制備

泥漿池結合現場情況，將泥漿池設置于線路外30米位置，極大可能避開因為開挖泥漿池對大西客專正線橋梁基礎造成的影響。同時在施工過程中及時對泥漿進行更換清運，確保泥漿質量。

3.4鉆孔

鉆孔施工質量對于樁基施工具有重要作用，必須確保施工現場平坦且地基具有一定承載力，鉆機就位后設置地錨并用纜風繩固定，以枕木或鋼板支墊鉆機的底座，確保鉆機底座處于同一水平面上。就位后鉆機自身鋼絲繩全部張緊，使鉆機各部位連成一個整體，增大整體抗傾覆系數。

鉆孔時，建議以低速和慢速鉆孔，在鉆孔過程注意鉆層的變化。所有渣土應隨鉆層的變化而確定地質類型，并記錄在記錄表中。將其與設計資料進行比較。當鉆孔深度滿足設計要求時，在準備清孔和澆筑水下混凝土之前，應檢查鉆孔的深度、位置和形狀等，確保符合設計要求。

由于旋轉鉆孔的成孔速度快，孔壁相對較薄且穩定性差。因此，應盡可能縮短鉆孔和澆筑混凝土之間的時間，以免發生塌孔現象。在施工階段，必須在現場全程設置專職安全員進行安全監督，當線路有列車通過時，所有機械設備必須停止作業。列車通過施工現場后，再進行施工作業。

3.5鋼筋籠的制造和安裝

鋼筋籠采用分段制造分段焊接，最大可能降低因吊裝鋼筋籠高度過高對既有線接觸網造成的安全隱患。鋼筋籠的加工、連接、焊接和安裝必須嚴格遵守規范。鋼筋籠可通過繩索利用吊車和人工輔助吊裝。抬起時，對準孔的位置，緩慢而穩定的使用吊車，嚴禁左右旋轉吊車，以確保鋼筋籠垂直穩定。安裝到位后，通過吊筋將其固定在鋼護筒上，以防止鋼筋籠在澆筑混凝土時浮起。

3.6水下混凝土施工

樁基混凝土采用導管進行水下灌注，導管的內徑為30厘米，長度為2.5-4米，在使用前對導管進行水密和抗拉試驗。計算第一批密封混凝土的使用量，為其配備適當大小的容器，從管底到孔底的距離保持在40厘米左右。第一批混凝土應能夠將導管底埋入深度≥1 米。在鋼筋籠底部澆筑1米以內時，應降低速度，以防止鋼筋籠受到混凝土沖擊發生漂浮。

在澆筑過程中，觀察混凝土落入管道中水位高低變化，及時測量孔中混凝土表面的高度，正確進行管道的吊裝和拆除，管道的埋深應控制在2至6 米。由于樁基較長，混凝土澆筑應超出設計高度100厘米以上。

3.7樁基施工安全防護措施

1）嚴格執行國鐵集團《鐵道營業線施工安全管理辦法》進行既有線施工。施工前，必須對現場作業人員進行既有線施工安全知識學習和安全教育，并做好相應記錄，并對學習者進行考核，考試合格者方可參與既有線的施工作業。

2）施工期間，在既有大西客專橋墩上安裝觀測點，觀測施工期間對既有線造成的位移情況，并對數據及時進行分析。

圖二：既有大西客專正線位移情況走勢圖

3） 施工現場應在適當位置設置明顯的警示標志提醒施工人員及過往車輛;樁基施工從鉆孔到灌注混凝土整個過程必須有專職安全員及鐵路工務部門管理人員全程現場監控。各種施工機械應嚴格按其操作規程進行，不得有違章作業及機械侵限既有線凈空的行為，并要求做到所有機械常保修、勤保養。

4） 當施工區域地基承載力不能滿足鉆機所需承載力要求時，應由試驗室逐段檢測地基承載力，技術部門確定軟弱地段換填處理方案。處理后地基承載力滿足要求，方可進行鉆機鉆孔，確保無安全隱患。

5） 對接觸網的安全防護。在對臨近既有線進行施工時，為避免碰機械設備碰撞接觸網造成接觸網損壞以及電弧誤傷人，施工時應保證大型機械與接觸網保持足夠的安全距離。

4結論

在既有線施工橋梁樁基需要很高的施工技術和安全意識，旋挖鉆鉆孔灌注樁施工具有振動小、對周圍土壤擾動小、施工成樁速度快等特點，可以最大程度減少施工對既有線的影響。在現有既有線附近進行橋梁樁基結構施工時，應在鉆孔施工過程中從樁基施工方法的選擇、施工機械的選擇以及現有鐵路線的保護措施等方面優化施工計劃，以實現安全、優質完成橋梁樁基施工。

參考文獻

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