铁路高架桥桩基础施工技术

【摘 要】铁路高架桥的桩基施工是桥梁施工中最重要的一个环节,往往桩基施工的成败就决定着这个桥梁甚至这个工程的成败.在桩基施工中由于是一种地下隐蔽施工,所以要有很慎密的施工准备和施工组织.本文即详细阐述了铁路高架桥桩基础施工技术的相关要点.

【关 键 词】铁路高架桥；桩基础；钻孔灌注桩；钢筋笼

一、铁路高架桥桩基础分类、特点

高架桥桥基础根据水位埋置深度分为浅基础和深基础两大类,其中基础埋置深度小于5m的称为浅基础,埋置深度大于5m,则称为深基础.

(一)高架桥浅基础

高架桥浅基特点是施工简单,不需大型的机具设备,比较经济,在中、小型桥梁上使用较广泛.浅基础根据受力条件及构造可分为刚性基础和柔性基础两大类：

1.刚性基础

基础内不需配置受力钢筋,这种基础称为刚性基础.其特点是稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载,缺点是自重大,受地形限制.

2.柔性基础

必须在基础中配置足够数量的钢筋,这种基础称为柔性基础.其特点是整体性能较好,抗弯刚度大,对上部结构产生的附加应力比较小；缺点是柔性荃础主要是用钢筋混凝土浇筑,钢筋和水泥用量较大,施工技术要求较高.

(二)高架桥深基础

高架桥深基础特点是承载力高、稳定性好、埋置深度大、工期短、适应大型及大跨度桥梁的建设.常用深基础有桩基础、气压沉箱基础、沉井基础等.桥梁桩基础是一种常用的深基础,它是由若干根桩和承台两个部分组成,作用是将承台以上结构物传来的外力通过承台,由桩传到较深的地基持力层中去.桥梁深基础的施工方法种类较多,目前常用的有钻孔灌注桩和人工挖孔灌注桩两类.

二、铁路高架桥桩基础施工技术的要点

钻孔灌注桩作为一种基础形式,近些年来以其适应各种土质、对周围土体影响小、承载力高等优点得到广泛的应用.桩基础是桥梁的重要部位,其质量的好坏直接影响整个桥梁的质量,但钻孔灌注桩施工工艺复杂,且施工质量较难控制,因此采用合理的施工工艺、质量控制措施显得尤为重要.

在桥梁进行建筑施工之前,所有的工程地质以及必要的水位和地质资料,进行分析和处理,桥梁的桩基施工图纸需要会审纪要,同时施工的场地以及邻近地区的地下管线的资料、主要的施工使用的机械器材以及所需配套的设备性能的资料都需要进行充分的准备和分析,桥梁的桩基的施工组织设计以及施工的方案报告、桩基钢筋砼所需要用的家你才质检报告也需要进行整理和制定,以保证施工计划的完备和顺利.

桥梁施工之前在平面图纸上需要对于进行桥梁桩位以及编号、施工的顺序、水电线路和临时设施的放置位置等进行标注和指明,同时需要制定工作计划以及劳动力组织计划并进行实施,另外桥梁的桩基础施工需要进行机械设备、工具、材料供应等实施计划的制定,并需要根据不同的季节进行季节性的施工技术的计划并采用相应措施.

由于钻孔桩施工位置受海水涨落潮影响较大,因此施工前对于个别不具备机械作业的地段,采用筑岛、分段围堰的施工工艺修筑作业面.待强度达到机械作业要求后,方可进行钻孔施工.

(三)护筒加工与安装

护筒的作用是为了防止钻孔过程中出现穿孔、地面石块掉入孔内、钻孔过程中的沉渣回流,同时起到定位、保护孔口、保持泥浆水位,防止坍孔的作用并且可以作为控制桩顶标高的依据.

护筒采用10mm的钢板卷制加工.护筒在制作车间用卷板机卷成,为加强钢护筒的整体刚度,在焊接接头处均加设15cm宽的钢带,护筒底加设50cm宽的钢带作为刃脚,护筒在加工厂分段制作,一般每段长度2m,在现场再接长.

(四)泥浆的制备

在墩位旁边设置沉淀池,选择符合要求的粘土制作泥浆.必要时,可在泥浆中掺入适量的烧碱和碳酸钠,用泥浆搅拌机搅拌成合格泥浆存入泥浆池内,视不同土层确定泥浆比重、稠度和用量,造浆后,按设计要求测试泥浆性能指标,并在钻孔时抽查泥浆比重.钻孔时孔内泥浆应始终高出孔外水位1.0～1.5m.

(五)钻孔

1、采用冲击钻成孔,每一个桩的钻孔在距离本桩中心5m内的任何桩混凝土灌筑完成后24h内不得开钻,以避免干扰邻桩混凝土的凝固.钻机就位经测量检查无误后开始钻进,开钻时采用小冲程低速钻进,待泥浆调浆合格后可根据地质状况加快进尺,在钻进过程中随时检查钻碴以探明地质情况,并根据不同的地层情况调整泥浆比重及进尺速度.

2、整个钻进过程中,始终保持孔内水位高于地下水位,并低于护筒顶面0.3m以防溢出,掏渣后及时补浆.钻孔时对成孔的孔位、孔深、孔径及倾斜度等各项指标进行检查,及时调整.钻孔应连续施工,不得中断时间过长.

(六)清孔

钻孔达到设计标高,经检查合格后采取二次清孔法进行清孔.第一次清孔采用抽碴法清孔,当用手捻摸泥浆中无2～3mm大的颗粒且比重在规定要求时为止,在抽碴过程中及时向孔内注浆,防止坍孔,并不断补水以降低泥浆比重,直至泥浆各项指标达到规范要求,停止清孔,然后拆除钻机,准备下放钢筋笼.特殊情况下,安装吸泥机进行清孔.在提钻移机和后续准备工作中,孔底可能有新的沉淀物,待钢筋笼安装完毕,检查沉淀层厚度,进行第二次清孔,利用简易吸泥机将高压风经过风管射入孔底,使沉淀物随着强大的气流经过吸管排出.

(七)钢筋笼的制作及安装

钢筋笼在进行制作的时候需要严格的按照设计图纸进行加工,主筋的位置使用钢筋定位之家进行控制至等分距离,同时主筋的间距需要严格的按照不高于10mm的数值进行确认,箍筋以及螺旋筋的距离需要不高于20mm,钢筋垄断额长度偏差值应该在50mm之间,保证施工的正常进行,减少偏差值.加颈箍需需要设置在主筋的外侧,通过此种方式来加强钢筋笼的管理作用,并且会保证不会增加施工的难度,因此主筋多半不会设置弯钩等配置.

（八）桩孔混凝土浇筑

采用混凝土运输车运输配合导管进行灌注,导管采用壁厚10mm的无缝钢管制造,内径30cm,底节长度7m,标准节长度2m,接头为凹凸型的快速接头构造.导管使用前要按1.5倍孔底水压进行水密性试验,以保证混凝土灌注过程中不漏水和爆裂.

漏斗和储料斗用8mm厚的钢板和型钢加工而成,其容积必须确保首批混凝土灌入后导管在混凝土内的埋深在1.0m以上.

灌注混凝土时,在导管和漏斗之间设置活动阀门.先将阀门关好,并将导管提离孔底30～40cm左右,然后将漏斗和储料斗内装满混凝土,打开阀门灌注首批混凝土.灌注过程中,保持导管在混凝土内的埋深在2～6m,至混凝土顶面高出承台底0.8～1m左右为止.

三、结语

综上,在铁路高架桥施工建设过程中,桩基础是整个桥梁的重要组成部分,稳定夯实的桩基础对整座桥梁起到了重要的支撑作用.桥梁桩基础的质量好坏对整座桥梁的工程质量具有直接的影响.然而在实际施工过程中,桥梁桩基础位于最低端,由于不可预见的因素较多,施工难度较高且存在的问题也较多,因此一定要做好桥梁桩基础的施工工作.