鐵路橋梁樁基施工技術要點分析

曾志

（湖南恒德檢測有限公司，湖南 婁底 421001）

0 引言

現階段，隨著交通設施體系日益完善，鐵路建設在我國交通運輸中占據重要地位，能夠帶動社會經濟發展。為滿足民眾日益增長的需求，鐵路橋梁建設項目不斷增多，且規模有所擴大。樁基施工是鐵路橋梁建設中的重要組成部分，對鐵路橋梁整體施工質量和建成后的橋梁使用壽命有一定影響。在鐵路橋梁整體施工中，樁基施工是關鍵環節，且影響施工的因素較多。所以在鐵路橋梁樁基施工過程中，對樁基的施工質量要求較高，需要明確施工技術要點。

1 鐵路橋梁樁基施工的技術要點

1.1 施工準備要點

在鐵路橋梁樁基施工中，做好施工準備是十分關鍵的。施工前的準備情況，會對后期施工質量產生較大的影響。

其一，場地準備。在施工開始前，施工單位要前往施工現場，對施工區域的地質和水文等條件進行全面勘察。通過實際勘察，及時排除會對施工產生影響的因素，合理制定與使用現場相符合的樁基施工方案。舉例來說，若樁基施工的場地處于淺水區，可選擇引橋技術法；若樁基施工的場地處于深水區，可選擇主橋技術法。同時，施工人員在獲取施工場地信息后，要深入分析得出的數據，根據實際情況制定合理的施工方案，并對施工場地進行平整。

其二，樁位準備。在已經平整好的施工場地內，標注好各個樁位，借助方木樁對各樁位的中心、高程加以標示。預埋護樁，護樁的樁高應與地面的高度相同。隨后，以澆筑砂漿方式對護樁進行固定，提高護樁的穩定性、牢固性。經過施工單位的綜合評審后，認可樁位準備方案，確定樁位。

其三，護筒準備。在鐵路橋梁樁基施工中，通常選擇鋼護筒。而且，要對鋼護筒的頂部和底部進行加厚處理，要求鋼護筒的高度超過2m。掩埋護筒時，采用黏土對護筒周圍進行黏實，使黏土接觸到護筒底部。樁位、護筒的中心要保持一致，盡可能控制偏差。

其四，泥漿及其處理場地準備。采購部門要采購符合施工標準的造漿黏土或是膨潤土，修建施工池，方便傾倒泥漿。

1.2 樁基鉆孔施工要點

在鐵路橋梁樁基施工中，要加強對樁基鉆孔施工要點的重視。

首先，樁基鉆孔準備。施工人員在鉆孔前要以繪制剖面圖的方式，詳細分析施工區域的地質與水文資料等信息。結合施工實際情況，選擇合理的鉆機、泥漿，明確樁位、鉆孔深度等內容，方便后續鉆孔作業的有序開展。施工人員在鉆機就位前，應檢修施工設備，平穩鉆機的頂端與底座，避免鉆機發生沉陷或位移。以試運行的方式，明確鉆機是否存在故障，若有故障要及時維修。在放置鉆機時，鉆孔中心、起吊滑輪與鉆桿應位于相同的鉛垂線，垂直方向傾斜程度要低于0.5%。

其次，鉆孔施工技術應用。鉆孔施工時，可劃分為初鉆、正常鉆進兩個層次。在初鉆時，施工人員應參考施工標準對進孔的尺度加以控制，緩慢勻速地鉆進。鉆進時若采用正反循環鉆減壓方式，可減小沖擊鉆沖程，孔底可承受的鉆壓極限，是鉆具重力和的80%。在正常鉆進時，采用正反循環鉆進行鉆孔時，確保鉆頭完全鉆入底層，方可增加鉆進的速度。采用沖擊鉆進行鉆孔時，調整到中高度沖程即可，6m 是沖程的最高限度。鉆進的同時，要處理排渣。施工人員要時刻記錄底層變化，收集變化區域的鉆渣作為樣本，依據檢測結果對地質類型加以判定，將鉆渣樣品編號后保存。

最后，注意事項。在樁基鉆孔時要及時排渣，避免鉆孔堵塞影響鉆孔效果。鉆孔作業最好連續進行，不要中斷。若遇到不可控因素被迫停止鉆孔，要將保護蓋覆蓋到孔口，拔出鉆頭，避免發生埋鉆。

1.3 鉆孔灌注樁施工要點

通過對鐵路橋梁樁基施工要點的分析，鉆孔灌注樁施工也是重要的施工環節。通常來說，樁基鉆孔完畢后，就要結合鉆孔情況進行灌注。在鉆孔灌注樁施工過程中，要在鉆孔之初將鉆桿適當提起，使鉆桿在護筒內可實現旋轉造漿。啟動泥漿泵后，開始循環鉆進工作。泥漿均勻的情況下，將泥漿泵調整到低檔后緩慢鉆進。鉆進護筒腳處1m 時，要確保護壁始終比較堅固。選擇常規鉆進速度持續開展鉆進作業。在鉆進時需要明確的是，地質條件不同，所選擇的鉆進方法不同。施工人員在鉆進時，要結合地質的實際情況選擇與其相適應的鉆進方法。泥漿護壁樁基鉆孔的成功與否，與泥漿處理有密切的關系。施工人員在鉆孔時，要不斷向孔內補充新泥漿，確保孔內泥漿比例的合理。

通常來說，泥漿頂部的最低點，是地下水位線50cm 的位置，可有效保障孔壁的穩定。地質條件對泥漿有較大的影響，所以施工人員在鉆孔灌注樁施工期間，要根據施工區域內的地質條件，對泥漿的比例進行合理調整。若鉆孔深度距離設計標高差50cm時，可準備好導管等材料，避免成孔后因等待材料時間過長引發塌孔。若鉆機鉆到橋梁樁基設計的高程時，要即刻對孔隙進行清理，將孔內的雜質清理干凈，方便后續的混凝土澆筑作業。

1.4 混凝土灌注施工要點

在鐵路橋梁樁基施工中，混凝土灌注施工是關鍵的施工內容。混凝土灌注前，要仔細清理孔底、孔壁，確保孔底無積水和沉渣、孔壁無松動的現象。若孔內的積水無法及時排干，可選擇導管方法實施水下澆筑。鋼筋籠安裝完畢后，施工后人員可安裝導管，不管是導管的長度還是壁厚，都要與橋梁樁基施工標準要求相符。

通常來說，導管的內徑為30cm，導管的總長度與鉆孔深度有關系。導管安裝時可采用螺栓連接導管兩端，墊橡皮圈以避免滲水或漏水。在孔中央插入導管，底部與孔底相距至少20cm，導管不可直接深入孔底的泥漿。將導管上口與漏斗連接，混凝土裝入漏斗后打開隔水栓，使混凝土落到孔底。混凝土顆粒最好不要超過5cm，使混凝土成功灌注到孔內，達到提高孔內水位的目的。拌和混凝土時，要明確拌和時間，確保混凝土與其他材料均勻拌和，保持混凝土的流動性。攪拌混凝土時，要檢測坍落度，若坍落度損失較大，可及時對混凝土的配合比進行調整。灌注混凝土時，要在全過程中對灌注的質量加以控制，從根本上提高混凝土樁基的質量。施工人員在灌注混凝土時，要合理設計混凝土灌注的標高，頂部鑿除部分有浮漿層，樁頭通常要延伸到承臺，延伸長度在10cm。所以對標高進行設計時，要預測混凝土灌注超出高度，確保其高度為1m 左右。

1.5 支護與結構銜接施工要點

在鐵路橋梁樁基施工中，支護與結構銜接是比較重要的施工內容。施工人員在樁基施工期間，要結合實際施工情況選擇合理的支護方法，增強橋梁抗壓性和穩定性。通過對現有支護方法的分析，高壓旋噴樁的使用頻率較高。此種支護技術可有效實現對土體深層的加固，避免因基坑結構不穩而發生的坍塌現象。通過解決基層質量的問題，保障鐵路橋梁樁基施工人員的安全。

在鐵路橋梁樁基施工時，可選擇三排高壓旋噴樁施工技術，從整體上提高基坑坑壁的施工質量。高壓旋噴樁施工工藝的造價成本相對偏低，施工操作簡單快捷，有較強的穩定性和耐久性，止水效果較好。將其應用于鐵路橋梁樁基施工中，可取得較好的效果。為提高鐵路橋梁樁基施工的安全性，挖掘托換基坑前，可在被托換橋墩的兩側放置臨時鋼支架。若實際施工條件與施工方案相符，可借助千斤頂在臨時鋼支架轉移荷載的20%，避免挖基坑施工作業影響鐵路橋梁質量。鐵路橋梁施工的組成環節較多，施工人員要加強對結構銜接的重視。

在鐵路橋梁事故中，銜接位置更容易引發事故。施工人員要仔細處理施工銜接區域，加強對植筋技術的利用，增強鐵路橋梁樁基銜接部位施工的承載力與穩定性。

1.6 挖孔樁與換梁柱施工要點

在鐵路橋梁樁基施工過程中，加強對挖孔樁與換梁柱施工要點的重視，是十分必要的。對鐵路橋梁樁基的施工環境進行分析，若施工地理位置相對復雜，可采用分層的方式完成挖孔樁作業。對樁身處理時，可選擇分段雙液注漿，利用袖閥管分層樁身，以微量微差爆破的方法，控制樁身下爆破問題。通常情況下，被托換橋墩連續梁端墩開裂，是鐵路橋梁樁基施工中需要重點關注的問題。為防止橋墩在施工中出現開裂的現象，要在完成托換橋墩后控制頂部沉降，使沉降控制在2mm 內。

樁基施工期間，可轉移樁基的架構荷載，將其轉移到其他托換樁后，減輕沉降程度。在新樁挖孔過程中，一般以人工挖孔樁的方式為主。鐵路橋梁原本的管樁、托換新樁等，距離不可超過1.5m。基坑挖掘時，托換新樁會對鐵路橋梁邊的土層產生一定的影響，釋放土體應力，在增大摩擦力的情況下，損傷管樁。為有效解決此問題，施工人員在樁基施工期間要始終遵循施工標準和規范內容，對臨時支墩千斤頂的承受壓力進行調整，避免橋梁發生沉降問題。托換梁柱時，選擇的混凝土型號通常是C50 型，混凝土的尺寸、外形也符合大體積結構。所以在對托換基坑內部施工時，可采用先澆后張方式。

2 鐵路橋梁樁基施工問題及解決方案

2.1 縮孔問題及解決方案

在鐵路橋梁樁基施工中，縮孔是比較常見的施工問題。通過分析可以發現，引發樁基縮孔的原因較多。

首先，泥皮疏松。樁基施工期間的孔壁土層在吸水過多的情況下發生膨脹，致使孔壁泥皮出現疏松的現象。

其次，樁間距缺乏合理性。樁間的距離沒結合施工實際情況設置，未徹底消除土層中的應力，導致孔壁軟土流變。

最后，樁基失水。泥漿的性能相對較差，導致樁基發生失水的現象。針對樁基縮孔問題，可提出如下解決方案：

其一，施工人員可結合實際施工情況，適當提高鉆頭，將其置于偏孔處，反復掃孔，恢復鉆孔的狀態。此時，快速灌注混凝土。

其二，重視泥漿材料的選擇。施工單位的采購部門要選擇質量符合施工標準的泥漿，合理控制泥漿的比重、黏性以及樁基的失水量。

其三，若縮孔比較嚴重，施工人員可在縮孔軟土底層中，加滿泥漿后靜置4.5h 左右，釋放地下應力后再鉆孔，使鉆孔符合施工標準。

2.2 鉆機問題及解決方案

在鐵路橋梁樁基施工中，鉆機是比較重要的施工問題。通常來說，鉆機問題可表現為卡鉆、埋鉆兩種。其中，卡鉆是施工人員在施工過程中，因未能夠有效合龍鉆機的鉆頭底蓋，或是鉆頭底蓋的合龍效果未符合標準，導致鉆機鉆入時出現自然打開現象，又或者鉆機作業時有大量孤石掉落，引發卡鉆。埋鉆是鉆機施工作業期間，鉆機的進入速度比較快，或是進入地底的尺度相對較大，導致鉆機埋于地底的現象。針對鉆機問題，可提出如下解決方案。在發生卡鉆或是埋鉆等問題時，施工人員要結合發生的故障問題，對其原因進行深入分析。在此基礎上，選擇直接起吊法或是周圍疏通法，對故障加以解決。

其一，直接起吊法。此種方法是施工人員直接操作起重機，以垂直向上起吊的方式，直接拉出地底的鉆頭。

其二，周圍疏通法。此種方法是采用反循環或是水下切割的方式，清除鉆筒周圍的殘渣，借助起吊方式將鉆頭吊出。

3 結語

在現代社會發展過程中，鐵路橋梁建設項目不斷擴展。在鐵路橋梁建設項目中，鐵路橋梁樁基建設是施工基礎環節，施工質量會對后期橋梁的承載能力、使用壽命產生直接影響。由此來看，鐵路橋梁施工中要充分加強對樁基施工的重視。從施工準備、樁基鉆孔、鉆孔灌注樁、混凝土灌注、支護與結構銜接等方面，總結鐵路橋梁樁基施工的技術要點。同時，分析了縮孔和鉆機的問題與解決方案，期望能夠為日后提高鐵路橋梁樁基施工質量及水平提供建議。