探讨铁路桥梁桩基础施工技术要点

探讨铁路桥梁桩基础施工技术要点

作者：张莹

来源：《建筑工程技术与设计》2015年第05期

摘要：在蓟港铁路扩能改造工程、宁西铁路增建二线工程等大型铁路工程实践中，在复杂路段需要 进行桩基施工，铁路桥梁中桩基础的施工工艺、施工技术影响着铁路桥梁工程的质量和安全，因此对于铁路桥梁工程桩基础技术的改善改进将成为铁路施工建设的重要一部分。 关键词：铁路桥梁；桩基础；施工技术

引言

桥梁桩基础是关系着桥梁结构安全的重点部分，桥梁桩基础设计是关系着桥梁施工质量的重要环节。而对桥梁桩基础进行加固设计则是保障桩基础施工质量的重要措施。本文是在施工实践中通过对桥梁桩基础加固设计的必要性进行分析，明确桥梁桩基础加固设计中应该注意的问题，并对桥梁桩基础加固设计的方法进行探讨。

一、桥梁桩基础加固设计的必要性分析

在蓟港铁路扩能改造工程、宁西铁路增建二线工程等大型铁路施工中，大量采用桥梁施工技术解决上跨下穿铁路、公路、河流等障碍。桥梁桩基础的设计关系着整个桥梁的使用安全性，桥梁桩基础一旦出现问题，便会导致整个桥梁的稳定性及安全性降低。在桥梁桩基础设计的过程中，由于桥梁的结构材料基本上都是钢筋混凝土，因此在桩基础的设计中非常容易发生结构病害，而结构病害一旦发生，直接会影响到桥梁桩基础的施工质量，进而影响桥梁的使用安全性。桥梁桩基础的机构病害主要体现在以下几个方面：（1）混凝土碳化是桥梁桩基础施工过程中常见的结构病害之一。正常情况下，因为混凝土的碱性属性，可以形成一层碱性的保护膜，附着在混凝土的表面，以避免酸性的介质对钢筋产生侵蚀作用。而如果混凝土发生碳化，则会使自身的碱性降低，保护膜无法形成，介质侵入对钢筋产生侵蚀，导致混凝土出现开裂等现象，从而影响桩基础结构的稳定性。（2）碱骨料吸收水分而发生膨胀，从而导致混凝土出现开裂的现象，这也是混凝土桩基础设计中的重要问题。碱骨料问题会严重破坏混凝土的结构，使得混凝土结构开裂，结构稳定性会受到很大的破坏。③如果混凝土中被渗入了水，并且在低温下水结冰膨胀，也会对混凝土的结构造成一定的破坏，最终引起混凝土强度降低，影响桥梁使用的安全性。这些混凝土的结构病害势必会导致混凝土桩基础结构受到影响，桥梁的安全性和稳定性遭到破坏。因此，要及时的对混凝土桩基础进行加固设计，避免因混凝土结构病害而造成桥梁质量问题，以保障桥梁的安全性和稳定性。

二、铁路桥梁桩基础施工技术要点改进方略

1、钻孔灌注桩的施工质量控制措施

（1）钻机工作平台即工作场地清理。工作平台失稳造成的最直接影响就是桩的垂直度。用枕木、型钢等搭设陡坡工作平台；用筑岛围堰法施工方法在浅水中构筑平台；总之要因地制宜。

（2）为了满足地基承载力的要求，现在对铁路桥梁桩基础都是用钻孔灌注桩加固基础。我国南方土质基本属于沙性土壤和软土，用钻孔灌注桩将土壤改良施工需要的强度，以增强地基承载力。

（3）地质沉降对工程有着重要的影响，地下水的流动度和流速比较大。所以地质钻探下钻深度要适宜，工程地质勘探要反映施工地区真实的土层性质。由于要根据设定的泥浆参数进行试桩的施工，所以泥浆参数的设定要准确，泥浆参数包括泥浆的比重、含沙量、稠度和压浆时的压力。一般都是采用的泥浆比重是1.15～1.20g/ml。其次是含沙量的控制要在5.6%左右，太大就会导致孔壁上附有的沙子太多导致塌孔的发生。钻孔灌注桩施工是必须合理配合水、石灰比等参数，混凝土浇筑要把好关，注意施工后对混凝土钻孔桩的保护措施。

（4）钻孔灌注混凝土的施工主要是采用导管灌注，良好的配合比可减少离析程度。因此，要适宜的调整水泥品种、砂、石料规格及含水率等，并复核配合比、校验计量的准确性，及时补充原始资料记录。

2、微型桩加固设计的方法

微型桩加固设计的方法在既有铁路增建二线施工中经常被用作桥梁桩基础加固设计。这种加固设计方法主要是通过一些直径比较小的钢管混凝土桩，来将原有的桩基础进行加固处理。在采用这种桩基础加固设计方法时，一定要根据图纸的设计要求进行平面定位，然后将钢管植于原来的桩基础侧面，完成植筋以后，进行混凝土浇筑。要注意在加固过程中及时排水，并且保障封底混凝土的浇筑质量。同时，采用逐桩处理的方式进行施工操作，避免对原有的桩基础过分的扰动。这种加固方法的承载能力较强，而且施工时不会占用太大的面积，再加上施工时的沉降量也比较小，对原来桩基础的扰动不大。因此，这种桥梁桩基础加固方法也常被采用到桥梁桩基础加固当中，有效的保障桥梁的承载能力，提高桥梁使用的安全性和耐久性。

3、混凝土护壁施工

混凝土护壁施工过程中人员要把握好护壁处理，要严格依照护壁施工要求及护壁施工工艺实施各项施工操作，从而提升护壁质量。挖孔时要对桩基础护壁进行分析，要依照地形合理调整开挖角度，降低开挖工作量。开挖时要先运用钢筋混凝土进行加固，加固后开挖、钻孔、安装锚杆、注浆，最后进行混凝土浇筑。对桥梁桩基础的孔进行观察，构建混凝土护壁钢筋网。钢筋网选取双层钢筋构成网格结构，网格间距控制在20cm×20cm左右。焊接时选取钢筋网连接位置，从下到上依次焊接，控制钢筋护壁中水平钢筋外延10～16cm，预留钢筋连接点。混凝土护壁模板设置时要合理控制模板间距，保证模板与混凝土护壁间距在15cm。模板施工中要先对模板内混凝土进行浇筑，浇筑完成后再进行15cm高的混凝土加固。模板操作过程中要

对混凝土比例进行严格控制，适当加入抗凝剂。护壁浇筑完成后3～7d要对混凝土强度进行检查，当混凝土强度达到设计指标的50%时方可进行拆除。

4、岩层爆破成孔施工

岩层爆破成孔施工是桥梁桩基础施工的一项重要内容，尤其是在像宁西铁路增建二线工程这样的多山地、丘陵地貌中，其施工效益直接影响着桥梁桩基础施工质量。岩层爆破成孔施工受岩层因素影响较大，施工过程中当岩层硬度系数较高时非常容易制约工程进度，造成工程周期加长。为了提升工程周期指标落实效益，在岩层爆破成孔施工过程中人员要适当依照施工岩层状况对爆破技术进行优化，例如将传统爆破技术转变为微毫秒差爆破技术。该技术可以明显提升岩土爆破效益，大大改善了岩土爆破后的均匀性，对岩土层造成的扰动非常小，爆破效益显著。

5、钢筋笼加工与安装

钢筋笼的加工必须严格按照设计图纸要求来制作，所有钢筋笼要在加工场所集中统一制作成型。尤其留意钢筋连接后要保证钢筋笼的截面钢筋接头数小于等于主筋总根数的一半，两个接头间距≥0.5米，之后准确地在箍筋圈上标出主筋位置，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，同时确保钢筋的间距、长度不出差错。安装时，需要用适合的车辆将钢筋笼移至各个桩位。为了防止对钢筋笼吊起是造成变形，对钢筋笼进行加固十分必要，确保钢筋笼顺利安装。

结束语

随着科学技术进步，铁路桥梁桩基础施工技术的日益成熟，我国铁路交通运输之路将通向更复杂更偏僻的地区，带动各地经济不断发展。我们要坚持在施工中探索，探索中实践，对桩基础技术持续不断的改进，注重钻孔灌注桩施工的方方面面，注重细节，对此工艺要有充分的了解，找到解决问题的方法，从而使桥梁桩基础得到质量的保证，从而使铁路桥梁的到安全高效的发展。

参考文献

[1] 李瑞云，马亚军.桥梁桩基础的加固设计[J].黑龙江交通科技，2013（3）.

[2] 高锋金.桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术浅析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（07）.

[3] 刘丽霞.桥梁桩基础施工技术探讨[J].交通标准化，2013，08：109-111.