閆 石

（中鐵二十二局集團(tuán)有限公司， 北京 100043）

0 引言

樁基施工技術(shù)是鐵路橋梁建設(shè)工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，若想提升鐵路橋梁施工質(zhì)量，確保施工安全，建筑單位亟須深入探究鐵路橋梁樁基施工技術(shù)上的問(wèn)題，采用科學(xué)的改進(jìn)方案，及時(shí)處理安全隱患，不斷提升施工質(zhì)量和效率，促進(jìn)我國(guó)鐵路建設(shè)良性發(fā)展。

1 樁基施工前的準(zhǔn)備工作

1.1 勘測(cè)周圍環(huán)境

測(cè)繪技術(shù)在工程建設(shè)中受到了廣泛應(yīng)用，為工程建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。要想確保鐵路橋梁建設(shè)工作的順利開展，必須對(duì)施工線路沿線環(huán)境充分認(rèn)知，全面勘測(cè)，收集和分析沿線的地質(zhì)和地貌等數(shù)據(jù)信息。工作人員可以運(yùn)用地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等現(xiàn)代化技術(shù)，對(duì)沿線地理情況全面掌控，做好施工前期的相應(yīng)準(zhǔn)備[1]。

1.2 選擇施工位置，判斷樁基位置

樁基施工前利用布設(shè)的測(cè)量控制網(wǎng)測(cè)定各橋臺(tái)中心和縱橫向十字線位置，并對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整處理，由專業(yè)地質(zhì)人員負(fù)責(zé)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行全面分析。如果施工場(chǎng)地位于淺水地帶，則需要用筑島或圍堰法施工；反之，如果位于深水或淤泥較厚時(shí)，可搭設(shè)固定式水上平臺(tái)施工。當(dāng)施工位置的平臺(tái)建好后，要判斷打樁位置，即橋梁樁基的地表坐標(biāo)。測(cè)量人員通常需要使用方形木樁在每個(gè)樁位的中心和標(biāo)高處進(jìn)行明顯標(biāo)識(shí)，便于確定每個(gè)樁孔的開孔位置，并埋設(shè)護(hù)樁。護(hù)樁埋設(shè)過(guò)程中，首先需要從樁的中心位置作為起點(diǎn)，在樁基半徑以外0.5m處設(shè)置四根護(hù)樁，相對(duì)兩根護(hù)樁中心的連線相交，交點(diǎn)位于樁基的中心上。為了進(jìn)一步保證護(hù)樁樁體的堅(jiān)固性，要求地面與樁頂位置上要保持水平，之后再使用水泥砂漿進(jìn)行簡(jiǎn)單澆筑。

2 樁基施工流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 制備泥漿及質(zhì)量控制

在鉆孔作業(yè)開始之前，工作人員應(yīng)備足膨潤(rùn)土或造漿粘土，且保證在鉆孔過(guò)程中，使泥漿能夠被不斷凈化和循環(huán)。泥漿原料的選取及其配制都要完全符合相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，制備過(guò)程中加入適量膨潤(rùn)土，加入的水的pH值為7～9，粘土塑性指數(shù)大于17之后，再加入適量的分散劑和增粘劑，攪拌均勻即可。制備好的泥漿的pH值應(yīng)大于6.5，比重應(yīng)介于1.1至1.3，膠體率不小于95%，粘度一般地層為16s～22s，松散易塌地層為19s～8s。工作人員在設(shè)置泥漿循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，要確保制漿池、貯漿池、沉淀池、循環(huán)槽、泥漿分離器等部分工作有序，棄漿棄渣安排專車外運(yùn)至棄渣場(chǎng)或棄土場(chǎng)，運(yùn)輸過(guò)程嚴(yán)防漏漿現(xiàn)象。存放泥漿時(shí)，為了保證泥漿始終在流動(dòng)狀態(tài)，貯漿池內(nèi)的泥漿要用泵攪拌，并由專門檢查人員每天監(jiān)督檢查不少于兩次[2]。

2.2 樁基混凝土澆筑質(zhì)量控制

混凝土在建筑領(lǐng)域內(nèi)是應(yīng)用最多的材料，混凝土質(zhì)量對(duì)鐵路橋梁建設(shè)影響很大。工作人員要深入了解混凝土特性，依照鐵路橋梁自身需求合理設(shè)計(jì)混凝土配合比，保證混凝土高性能的配合比，最大程度發(fā)揮混凝土自身優(yōu)勢(shì)。一般情況下，配合比設(shè)計(jì)要分為人工挖孔樁和鉆孔樁。混凝土原材料需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格試驗(yàn)和檢測(cè)，保證粗集料粒徑小于31.5cm。拌合混凝土過(guò)程中，還應(yīng)考慮到各原材投放和攪拌時(shí)間，只有攪拌充分，混凝土中的縫隙數(shù)量才能有所減少，保障混凝土質(zhì)量。攪拌時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的濕度和溫度，控制好內(nèi)外溫差，防止水化熱改變混凝土結(jié)構(gòu)。按照配合比要求，控制混凝土水灰比為0.55，坍落度介于180～220mm。在澆筑時(shí)，首先要嚴(yán)格處理鉆孔內(nèi)泥漿指標(biāo)，控制好灌注時(shí)間和速度，保證混凝土先從內(nèi)部開始凝固。如果坍落度不符合要求便拌和，會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，此時(shí)必須重新拌制，或作為廢料及時(shí)處理。澆筑完成后做好養(yǎng)護(hù)工作，進(jìn)行保溫處理，有利于檢測(cè)實(shí)際澆筑效果。在實(shí)際使用混凝土前，要對(duì)配置好的混凝土反復(fù)試驗(yàn)，確?；炷磷陨淼馁|(zhì)量。

2.3 吊裝鋼筋籠的要點(diǎn)控制

吊裝鋼筋籠之前須對(duì)成孔的樁進(jìn)行檢孔。為了防止鋼筋籠變形現(xiàn)象的發(fā)生，起吊及安裝鋼筋籠過(guò)程中需要支撐件。安放入孔時(shí)要將其對(duì)準(zhǔn)樁孔緩慢地放入，并保持垂直狀態(tài)，以防撞擊到孔壁。下籠時(shí)如果遭到任何阻礙都要馬上停止作業(yè)，找出原因后再繼續(xù)深入進(jìn)行，不可高起猛落或強(qiáng)行下放。鋼筋籠的入孔工作完畢后，工作人員應(yīng)立即檢查是否居中，并用插桿和鋼絲繩將其固定好，以防出現(xiàn)鋼筋籠下沉或上浮的現(xiàn)象。只有在混凝土灌注作業(yè)完成后，才能拆除固定部件。

2.4 鉆孔的護(hù)壁施工和護(hù)筒埋設(shè)控制

開挖孔時(shí)，為了保證孔內(nèi)干凈清潔，要制作混凝土護(hù)壁或埋設(shè)護(hù)筒，確保挖孔作業(yè)可以順利開展?，F(xiàn)澆混凝土護(hù)壁技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，工作量較大，也易發(fā)生滲水、蜂窩等問(wèn)題。護(hù)壁施工方面要選擇組合式鋼模板，每節(jié)護(hù)壁澆筑作業(yè)結(jié)束后須拆除，以便于循環(huán)利用。第一節(jié)護(hù)壁的井圈要使其中心線與設(shè)計(jì)軸線有所偏離，且偏離的距離要小于2cm。保證原地面低于護(hù)壁頂部表面0.25m～0.3m；壁厚方面，上層應(yīng)該高于下層1cm～5cm。依據(jù)土質(zhì)情況，護(hù)筒高度要大于2m，其埋置中心與樁位中心偏差也應(yīng)低于5cm。在利用卷制鋼板制作水上主墩鋼護(hù)筒時(shí)，其厚度宜大于1.2cm，作用與護(hù)壁一致。在利用鋼板對(duì)鉆孔的頂部和底部進(jìn)行加固處理時(shí)，鉆頭的直徑一般要保證小于護(hù)筒內(nèi)徑0.2m～0.4m，護(hù)筒制作過(guò)程中，也要確保使用的鋼板厚度為1.4cm，直徑大于樁徑0.2m～0.4m。另外，護(hù)筒頂面應(yīng)高于施工地面不小于30cm，不低于最高施工水位1.5m～2m[3]。

2.5 預(yù)制樁的施工質(zhì)量控制

預(yù)制樁施工是指通過(guò)振動(dòng)、錘擊、水中沉入等手段，對(duì)樁基進(jìn)行施工。其中，預(yù)制混凝土樁可分為管樁和方樁，預(yù)制鋼樁主要有鋼管樁和H型樁。施工方法方面，振動(dòng)法是指利用機(jī)械振動(dòng)力使預(yù)制樁被打入樁孔，使土壤牢固性有所提升。該方法和靜壓法在施工過(guò)程中容易出現(xiàn)擠土，會(huì)對(duì)鐵路橋梁施工質(zhì)量造成不良影響，所以在施工過(guò)程中，工作人員要采取相應(yīng)舉措控制或防止擠土。混凝土方樁和H型鋼樁都要用外射法沉樁，外射和內(nèi)射水要確保在距離樁頂標(biāo)高2m處停止射水，并用錘擊法把預(yù)制樁打入設(shè)計(jì)標(biāo)高的位置，該位置要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，太高或太低都會(huì)降低鐵路橋梁的安全可靠性能。

2.6 灌注樁的施工質(zhì)量控制

灌注樁施工的重點(diǎn)是成孔，其質(zhì)量與灌注樁自身質(zhì)量密切相關(guān)，如果不能確保孔的質(zhì)量，會(huì)使灌注樁牢固性下降。在實(shí)際施工中，通常會(huì)使用成孔、沉管、泥漿護(hù)壁等方法。樁孔制作好后，要把已制備完成的鋼筋混凝土導(dǎo)入樁孔中，再進(jìn)行混凝土澆筑工作，且混凝土的澆筑質(zhì)量也會(huì)影響到灌注樁的牢固與安全?；炷翝仓乃俣群土Χ纫兴刂疲瑵仓|(zhì)量應(yīng)均勻，避免澆筑設(shè)備頻率過(guò)快或過(guò)慢。泥漿護(hù)壁成孔方面，振動(dòng)和錘擊的頻率和力度要受到控制，以免發(fā)生灌漿不均現(xiàn)象。實(shí)際上，灌注樁施工時(shí)周圍的土層也會(huì)發(fā)生擠土和振動(dòng)等現(xiàn)象，使周圍土壤牢固性下降。為此，在實(shí)際施工中，工作人員要加強(qiáng)對(duì)周圍環(huán)境的管理，嚴(yán)格控制灌漿力度。成孔操作方面，可分為人工挖孔和機(jī)械鉆孔，雖然人工挖孔較機(jī)械鉆孔工作效率低，但質(zhì)量控制更強(qiáng)。人工挖孔適用于粘土，也可在粉土、淤泥等土質(zhì)中開展，但不適合于砂土和碎石土，而機(jī)械鉆孔則適合在砂土、粉土等中使用。工作人員在施工中要分析不同土壤的特點(diǎn)，選擇合適的成孔方式，并注意保護(hù)周圍土壤，確保土壤安全可靠，以免灌注樁施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)周圍土壤質(zhì)量造成不利影響。如果存在積水問(wèn)題，會(huì)減少土壤牢固程度，所以，當(dāng)施工場(chǎng)地地下水高于人工成孔位置時(shí)，工作人員要做好排水處理工作，加強(qiáng)鐵路橋梁樁基防水，避免樁基沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

2.7 支護(hù)和結(jié)構(gòu)銜接的施工質(zhì)量控制

在鐵路橋梁樁基施工中，支護(hù)技術(shù)也不容忽視。工作人員要選擇合適的方法進(jìn)行支護(hù)，才能使鐵路橋梁負(fù)荷需要有所滿足，提升整個(gè)橋梁的穩(wěn)定系數(shù)和抗壓能力。當(dāng)前的支護(hù)技術(shù)中，使用高壓旋噴樁對(duì)基坑的坑壁支護(hù)技術(shù)的情況較多，該技術(shù)可加固土體深層，防止基坑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)導(dǎo)致的坍塌，有效解決基坑質(zhì)量問(wèn)題，也保障了施工人員的人身安全。實(shí)際支護(hù)過(guò)程中，要選用三排高壓旋噴樁，可做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提升基坑坑壁質(zhì)量。高壓旋噴樁施工工藝穩(wěn)定性能好、造價(jià)低，且操作簡(jiǎn)單、耐久性好，還有優(yōu)異的止水功能，在鐵路橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。它能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的施工環(huán)境，降低了施工成本和難度，縮短工期，更好地服務(wù)于鐵路建設(shè)事業(yè)。為了確保鐵路橋梁的安全性，在挖掘托換基坑之前，可將臨時(shí)性鋼支架放在被托換橋墩的兩側(cè)。當(dāng)符合規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)際需要后，利用千斤頂，可實(shí)現(xiàn)梁部荷載的20%轉(zhuǎn)移至臨時(shí)性鋼支架上，有效避免了挖基坑作業(yè)對(duì)于鐵路橋梁的影響。鐵路橋梁由眾多部分組成，為了進(jìn)一步確保橋梁的連續(xù)性，工作人員要重視結(jié)構(gòu)上的銜接工作，因?yàn)殂暯犹幨鞘鹿矢甙l(fā)位置，對(duì)于這一部位的處理要合理和精細(xì)。利用植筋技術(shù)可幫助提升銜接部位的穩(wěn)定性和承載力，主要在承臺(tái)地面位置開展作業(yè)，可增大底部穩(wěn)定系數(shù)，使得整個(gè)橋體安全可靠，從根本上加固了橋梁結(jié)構(gòu)[4]。

2.8 挖孔樁和托換梁樁的施工質(zhì)量控制

如果鐵路橋梁樁基施工現(xiàn)場(chǎng)位于復(fù)雜地形的環(huán)境中，在進(jìn)行挖孔樁工作時(shí)要使用分層方式，分段雙液注漿處理樁身，可使用袖閥管對(duì)樁身進(jìn)行分層。為了控制樁身下的爆破，利用微量微差爆破法可解決問(wèn)題。在鐵路橋梁樁基施工中，主要針對(duì)的是連續(xù)性端墩的被托換橋墩。為了避免在施工過(guò)程中出現(xiàn)橋墩開裂等問(wèn)題，在托換橋墩完成后，要控制其頂部的沉降，使沉降在2mm內(nèi)。樁基施工中，可以轉(zhuǎn)移被托換樁基的架構(gòu)荷載，轉(zhuǎn)移至其他托換樁上，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變托換樁沉降趨勢(shì)，以免新托換樁發(fā)生變形。對(duì)于新樁挖孔來(lái)說(shuō)，通常會(huì)選用人工挖孔樁，且鐵路橋梁原來(lái)的管樁和托換新樁距離要小于1.5m。挖掘基坑過(guò)程中，托換的新樁在施工中會(huì)干擾鐵路橋梁邊的土層，使得土體發(fā)生應(yīng)力釋放現(xiàn)象，增大其摩擦阻力并嚴(yán)重?fù)p傷管樁。針對(duì)這種問(wèn)題，工作人員要始終遵循檢測(cè)規(guī)范，及時(shí)調(diào)整臨時(shí)支墩上的千斤頂承受壓力，有效避免鐵路橋梁的沉降。為了使施工更加便捷，可以把樁帽設(shè)置在托換梁樁頂部，以此為平臺(tái)進(jìn)行鐵路橋梁頂升施工。在這一過(guò)程中，要為頂升空間預(yù)留大約0.7m的距離。而對(duì)頂升施工平臺(tái)與托換梁間的鋼筋連接也要有所關(guān)注，在螺帽上分別設(shè)置兩個(gè)帶有傳力的可調(diào)鋼支墊置，配置兩個(gè)換頂升用的千斤頂，選擇直螺紋連接器即可保證鋼筋的連接更加穩(wěn)定、安全可靠。此外，托換梁樁所用的混凝土通常是C50型號(hào)，其尺寸和外形也屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，因此可使用現(xiàn)澆后張的方式對(duì)托換基坑進(jìn)行內(nèi)部施工。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為保證鐵路橋梁的施工質(zhì)量，施工單位要高度重視鐵路橋梁樁基施工技術(shù)。因此，工作人員要充分掌握樁基施工要點(diǎn)，能夠依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況選擇不同的施工技術(shù)，并不斷歸納和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)學(xué)習(xí)先進(jìn)的施工技術(shù)，全面保障施工質(zhì)量。同時(shí)對(duì)鐵路橋梁樁基施工過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行原因分析，對(duì)一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)嚴(yán)格管控施工質(zhì)量，使鐵路橋梁樁基更加安全穩(wěn)定，使鐵路橋梁工程實(shí)現(xiàn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。