高速鐵路橋梁高承臺樁基礎施工技術研究

摘要：高速鐵路橋梁高承臺樁是由多根樁和地面以上的承臺組成的基礎結構，采用鋼筋混凝土制成，其作用是將上部結構的外力傳遞到深層地基。由于現有基礎施工技術無法有效解決高承臺樁主肋變形程度大的問題，為此進一步研究高速鐵路橋梁高承臺樁基礎施工技術十分必要。闡述放線定位、護筒埋設、鋼筋籠施工作業、混凝土澆筑等多個環節的技術要點，并對施工效果進行測試。測試結果表明，10個測量點的高承臺樁主肋變形程度均在2mm之內，滿足規范要求，加固效果顯著，達到了預期目標。

關鍵詞：高承臺樁；護筒；鋼筋籠

0 引言

路橋工程對于基礎承載能力的要求逐漸嚴格，應用傳統施工方法，可能造成結構物外露面粗糙，板間接縫不嚴密，導致密封性降低；同時澆筑過程中容易發生模板移位、基層頂部結構不完整等種種施工問題。

本文以高速鐵路橋梁高承臺樁基礎施工為研究對象，采取優化護筒埋設、鋼筋籠制作、混凝土澆筑和承臺施工等施工工藝，有效解決了以上，達到了預期目標。

1 埋設護筒

1.1 放線定位

橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工前，為了確定樁位，首先在施工現場中進行放線定位。確定水準點過程中，根據設計高度進行標記，對樁基中的標高位置進行控制。按照相關標準，對所有樁沿著軸線進行編號，之后在基坑底標高以上300mm處進行打孔。

1.2 護筒制作

為保證施工順利，需要做好護筒安裝工作。鋼管護筒選用厚度為7mm、高度為10m鋼板材料制作。制作過程中，需在上部挖出3個溢水孔。

1.3 護筒埋設

對護筒進行埋設時，可運用人工挖孔的方式進行埋設。其埋設過程如圖1所示。護筒埋設的位置要合理選擇，在護筒埋設過程中，需根據施工現場的地質條件，確定合理的埋設深度。通常情況下，護筒的埋設深度要求大于2m。采用挖孔埋設法埋設時要進行樁位標記，護筒的頂端要高出地面200mm。護筒的中心點與設計樁的中心點一致，以降低誤差。

1.4 鉆孔

護壁泥漿選用高塑性粘土，在清孔時要保證泥漿的完整性。做好環境保護措施，不得將孔內的泥漿直接排出。及時測量出樁孔中心的位置，保證偏差在規定范圍內。鉆機施工過程中，要保持機身不傾斜、不發生移動。開孔時，首先用軟錘進行敲擊，每進200mm進行清孔取樣。護筒周圍冒漿后停止施工。

1.5 回填土壓實

混凝土灌注后，將護筒底部與周圍回填土進行壓實作業，并保證表面的平整。通常情況下，當混凝土強度達到30%時可以將護筒拆卸。

2 鋼筋籠施工與混凝土澆筑

2.1 鋼筋籠施工

鉆孔灌注樁鋼筋籠施工之前，需將鋼筋籠呈水平狀態放置。主筋采用立焊法焊接。吊放鋼筋籠時，需要逐節進行。對孔口位置進行焊接處理，以使鉆孔位置與鋼筋籠的中心保持一致。同時調整鋼筋籠的垂直度，按照相應方向進行安裝。

2.2 混凝土灌注

灌注樁完成后，需對鋼管樁進行第一次灌芯，灌芯過程如圖2所示。施工過程中，要確保上節樁長小于無縫鋼管的插入深度。

對于同一配比的混凝土試塊，在澆筑前要進行充分攪拌。在混凝土中摻外加劑，確保含漿率達到45%。將骨料粒徑控制在3.5cm。混凝土澆筑時間要小于其初凝時間，將坍落度控制在150mm左右，并確保混凝土澆筑在規定時間內完成。混凝土澆筑到樁頂時，要按設計要求標記樁頂的混凝土高度。

將導管一次埋入混凝土，不能在埋入過程中將導管提出混凝土面。拔導管過程中，要保持勻速。控制最后一次澆筑量，當混凝土實測高程大于標高且混凝土凝固后，鑿除高出標高部分。

3 承臺施工

3.1 承臺連接

在鐵駁上預先進行施工平臺搭建，并浮運至固定位置。運用吊裝設備打插高承臺支承樁，將高承臺固定在支承樁上。通過預埋件將高承臺與支承樁進行連接，確保連接件精確放置并牢固固定在樁身上。使用鋼筋連接承臺底部與支承樁頂部的預埋鋼筋，通過焊接、機械連接或混凝土錨固等方式實現穩固連接。

3.2 鋼護筒施工

采用振動打樁機敲擊使鋼護管下沉，鋼管樁下沉要一次下沉到位。在地質特殊情況時，按照貫入度控制錘基次數，待貫入度為3cm時即可停止施工。

將單樁與其他樁通連成整體，使其能夠共同受力。然后再將其提升到支撐樁鋼護筒上。高樁承臺塔機附著如圖3所示。

3.3 鉆孔

在施工區域內安裝TWE型鉆機，確保鉆機穩固并調試至最佳工作狀態。利用TWE型鉆機進行鉆孔樁施工，根據設計要求鉆取至指定深度，并檢查孔壁質量，確保無坍塌、縮孔等現象。

3.4 鋼筋翻樣和連接

鉆孔樁施工完成后，進行鋼筋的翻樣和連接工作。根據設計要求，準確標注鋼筋的參數，并進行鋼筋的翻樣。在連接鋼筋頭過程中，要嚴格按照設計要求進行綁扎，確保鋼筋連接的牢固性和穩定性。鋼筋連接完成后，進行鋼筋的驗收工作，確保鋼筋的質量符合設計要求。

3.5 模版安裝

根據設計要求，安裝承臺或塔基的模板。在模板安裝前，確保模板的尺寸和形狀準確無誤，并進行必要的檢查和調整。

3.6 混凝土澆筑

模板安裝完成后，進行混凝土澆筑工作。在澆筑前，檢查模板的密封性和穩定性，確保無滲漏現象。澆筑過程中，注意控制混凝土的澆筑速度和均勻性，避免產生空洞或裂縫。澆筑完成后，進行必要的養護工作，確保混凝土充分硬化并達到設計強度。在承臺施工完成后，需要對承臺施工質量進行控制。其控制目標如表1所示。

澆筑混凝土時，用塑料薄膜分流阻隔。套箱側模之間采用螺栓連接，接縫用止水帶處理以防漏水。鉆孔區中的泥漿連通管需要在鉆孔后連接支撐梁。護筒焊接后將剩余部分進行去除，并使其高程的高度保持一致。如果支撐梁安放存在空隙，需以鋼板墊實。

3.7 壓漿與掏渣

吊箱施工時，運用注漿管對高承臺樁壓漿。在沖擊相當時間后，換上掏渣筒，待3.5m后再掏渣。期間需要對樁質量進行控制。樁身縮徑會對單樁的承載能力產生一定的影響，在施工過程中，根據不同的地層質量，選擇合理的鉆進參數，適時對孔內填充新的泥漿。

4 實例分析

為測試施工技術的應用性，在試驗段設置10個測量點，根據不同工況下，每個測量點的低應變力值，判斷高承臺樁主肋的變形程度。預期目標為高承臺樁變形程度在2mm之內時，具有較高的剛度，能夠達到施工要求。

4.1 工程概況

4.1.1 工程基本情況

某高速鐵路橋梁中心里程為DK081+738.303，全橋橋長1240m，為單線鐵路橋。主橋為（80+150+80）m變截面預應力混凝土連續箱梁，全橋樁基180根，主墩樁基36根，最高墩高20.4m，連續梁17#、18#基坑支護，17#承臺尺寸為9.6m×14.6m×4.5m，18#承臺尺寸為9.6m×14.6m×4.5m，單個基坑鋼板樁全支護周長約60m。

4.1.2 施工要點

施工過程中采用地質鉆機鉆孔，定期抽查護孔泥漿質量。用鉛絲綁扎撐桿，并采用起重機來安裝鋼筋籠。鋼筋籠制作與安裝過程如圖4所示。

起吊鋼筋籠時，要防止鋼筋籠變形。鋼勾掛起鋼筋籠至入孔時間為1h。鋼筋籠放置過程中要保持水平，以防止在混凝土澆注過程中鋼筋籠落入井中。

4.2 效果分析

現場試驗中，板面采用12mm的鋼板，將承臺模板主肋間距設計為1.2m。根據現場起重能力將側模豎向分成不同部分，并在主肋上設置5個測量點。

當承臺高度方向的間距為0.35m時，經計算得到高承臺樁主肋變形結果，具體數據如表2所示。由表2可知，10個測量點的高承臺樁主肋變形程度均在2mm之內，滿足規范要求，由此說明運用本文技術后加固效果顯著，護筒質量得到改善。采用高樁承臺塔機基礎解決了塔機基礎附著問題，提升了工程整體施工質量。

5 結束語

本文通過對施工技術的各項改進優化，保證了高承臺樁基的質量，加快了施工速度，達到了預期的加固效果。但該設計還存在不足之處，如工期的分配問題、材料選取問題等。今后在研究中，要注重提高結構穩定性，降低施工誤差，以達到更高效的高承臺樁基礎施工目標。

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