铁路桥梁桩基施工技术要点分析

曾志

（湖南恒德检测有限公司，湖南 娄底 421001）

0 引言

现阶段，随着交通设施体系日益完善，铁路建设在我国交通运输中占据重要地位，能够带动社会经济发展。为满足民众日益增长的需求，铁路桥梁建设项目不断增多，且规模有所扩大。桩基施工是铁路桥梁建设中的重要组成部分，对铁路桥梁整体施工质量和建成后的桥梁使用寿命有一定影响。在铁路桥梁整体施工中，桩基施工是关键环节，且影响施工的因素较多。所以在铁路桥梁桩基施工过程中，对桩基的施工质量要求较高，需要明确施工技术要点。

1 铁路桥梁桩基施工的技术要点

1.1 施工准备要点

在铁路桥梁桩基施工中，做好施工准备是十分关键的。施工前的准备情况，会对后期施工质量产生较大的影响。

其一，场地准备。在施工开始前，施工单位要前往施工现场，对施工区域的地质和水文等条件进行全面勘察。通过实际勘察，及时排除会对施工产生影响的因素，合理制定与使用现场相符合的桩基施工方案。举例来说，若桩基施工的场地处于浅水区，可选择引桥技术法；若桩基施工的场地处于深水区，可选择主桥技术法。同时，施工人员在获取施工场地信息后，要深入分析得出的数据，根据实际情况制定合理的施工方案，并对施工场地进行平整。

其二，桩位准备。在已经平整好的施工场地内，标注好各个桩位，借助方木桩对各桩位的中心、高程加以标示。预埋护桩，护桩的桩高应与地面的高度相同。随后，以浇筑砂浆方式对护桩进行固定，提高护桩的稳定性、牢固性。经过施工单位的综合评审后，认可桩位准备方案，确定桩位。

其三，护筒准备。在铁路桥梁桩基施工中，通常选择钢护筒。而且，要对钢护筒的顶部和底部进行加厚处理，要求钢护筒的高度超过2m。掩埋护筒时，采用黏土对护筒周围进行黏实，使黏土接触到护筒底部。桩位、护筒的中心要保持一致，尽可能控制偏差。

其四，泥浆及其处理场地准备。采购部门要采购符合施工标准的造浆黏土或是膨润土，修建施工池，方便倾倒泥浆。

1.2 桩基钻孔施工要点

在铁路桥梁桩基施工中，要加强对桩基钻孔施工要点的重视。

首先，桩基钻孔准备。施工人员在钻孔前要以绘制剖面图的方式，详细分析施工区域的地质与水文资料等信息。结合施工实际情况，选择合理的钻机、泥浆，明确桩位、钻孔深度等内容，方便后续钻孔作业的有序开展。施工人员在钻机就位前，应检修施工设备，平稳钻机的顶端与底座，避免钻机发生沉陷或位移。以试运行的方式，明确钻机是否存在故障，若有故障要及时维修。在放置钻机时，钻孔中心、起吊滑轮与钻杆应位于相同的铅垂线，垂直方向倾斜程度要低于0.5%。

其次，钻孔施工技术应用。钻孔施工时，可划分为初钻、正常钻进两个层次。在初钻时，施工人员应参考施工标准对进孔的尺度加以控制，缓慢匀速地钻进。钻进时若采用正反循环钻减压方式，可减小冲击钻冲程，孔底可承受的钻压极限，是钻具重力和的80%。在正常钻进时，采用正反循环钻进行钻孔时，确保钻头完全钻入底层，方可增加钻进的速度。采用冲击钻进行钻孔时，调整到中高度冲程即可，6m 是冲程的最高限度。钻进的同时，要处理排渣。施工人员要时刻记录底层变化，收集变化区域的钻渣作为样本，依据检测结果对地质类型加以判定，将钻渣样品编号后保存。

最后，注意事项。在桩基钻孔时要及时排渣，避免钻孔堵塞影响钻孔效果。钻孔作业最好连续进行，不要中断。若遇到不可控因素被迫停止钻孔，要将保护盖覆盖到孔口，拔出钻头，避免发生埋钻。

1.3 钻孔灌注桩施工要点

通过对铁路桥梁桩基施工要点的分析，钻孔灌注桩施工也是重要的施工环节。通常来说，桩基钻孔完毕后，就要结合钻孔情况进行灌注。在钻孔灌注桩施工过程中，要在钻孔之初将钻杆适当提起，使钻杆在护筒内可实现旋转造浆。启动泥浆泵后，开始循环钻进工作。泥浆均匀的情况下，将泥浆泵调整到低档后缓慢钻进。钻进护筒脚处1m 时，要确保护壁始终比较坚固。选择常规钻进速度持续开展钻进作业。在钻进时需要明确的是，地质条件不同，所选择的钻进方法不同。施工人员在钻进时，要结合地质的实际情况选择与其相适应的钻进方法。泥浆护壁桩基钻孔的成功与否，与泥浆处理有密切的关系。施工人员在钻孔时，要不断向孔内补充新泥浆，确保孔内泥浆比例的合理。

通常来说，泥浆顶部的最低点，是地下水位线50cm 的位置，可有效保障孔壁的稳定。地质条件对泥浆有较大的影响，所以施工人员在钻孔灌注桩施工期间，要根据施工区域内的地质条件，对泥浆的比例进行合理调整。若钻孔深度距离设计标高差50cm时，可准备好导管等材料，避免成孔后因等待材料时间过长引发塌孔。若钻机钻到桥梁桩基设计的高程时，要即刻对孔隙进行清理，将孔内的杂质清理干净，方便后续的混凝土浇筑作业。

1.4 混凝土灌注施工要点

在铁路桥梁桩基施工中，混凝土灌注施工是关键的施工内容。混凝土灌注前，要仔细清理孔底、孔壁，确保孔底无积水和沉渣、孔壁无松动的现象。若孔内的积水无法及时排干，可选择导管方法实施水下浇筑。钢筋笼安装完毕后，施工后人员可安装导管，不管是导管的长度还是壁厚，都要与桥梁桩基施工标准要求相符。

通常来说，导管的内径为30cm，导管的总长度与钻孔深度有关系。导管安装时可采用螺栓连接导管两端，垫橡皮圈以避免渗水或漏水。在孔中央插入导管，底部与孔底相距至少20cm，导管不可直接深入孔底的泥浆。将导管上口与漏斗连接，混凝土装入漏斗后打开隔水栓，使混凝土落到孔底。混凝土颗粒最好不要超过5cm，使混凝土成功灌注到孔内，达到提高孔内水位的目的。拌和混凝土时，要明确拌和时间，确保混凝土与其他材料均匀拌和，保持混凝土的流动性。搅拌混凝土时，要检测坍落度，若坍落度损失较大，可及时对混凝土的配合比进行调整。灌注混凝土时，要在全过程中对灌注的质量加以控制，从根本上提高混凝土桩基的质量。施工人员在灌注混凝土时，要合理设计混凝土灌注的标高，顶部凿除部分有浮浆层，桩头通常要延伸到承台，延伸长度在10cm。所以对标高进行设计时，要预测混凝土灌注超出高度，确保其高度为1m 左右。

1.5 支护与结构衔接施工要点

在铁路桥梁桩基施工中，支护与结构衔接是比较重要的施工内容。施工人员在桩基施工期间，要结合实际施工情况选择合理的支护方法，增强桥梁抗压性和稳定性。通过对现有支护方法的分析，高压旋喷桩的使用频率较高。此种支护技术可有效实现对土体深层的加固，避免因基坑结构不稳而发生的坍塌现象。通过解决基层质量的问题，保障铁路桥梁桩基施工人员的安全。

在铁路桥梁桩基施工时，可选择三排高压旋喷桩施工技术，从整体上提高基坑坑壁的施工质量。高压旋喷桩施工工艺的造价成本相对偏低，施工操作简单快捷，有较强的稳定性和耐久性，止水效果较好。将其应用于铁路桥梁桩基施工中，可取得较好的效果。为提高铁路桥梁桩基施工的安全性，挖掘托换基坑前，可在被托换桥墩的两侧放置临时钢支架。若实际施工条件与施工方案相符，可借助千斤顶在临时钢支架转移荷载的20%，避免挖基坑施工作业影响铁路桥梁质量。铁路桥梁施工的组成环节较多，施工人员要加强对结构衔接的重视。

在铁路桥梁事故中，衔接位置更容易引发事故。施工人员要仔细处理施工衔接区域，加强对植筋技术的利用，增强铁路桥梁桩基衔接部位施工的承载力与稳定性。

1.6 挖孔桩与换梁柱施工要点

在铁路桥梁桩基施工过程中，加强对挖孔桩与换梁柱施工要点的重视，是十分必要的。对铁路桥梁桩基的施工环境进行分析，若施工地理位置相对复杂，可采用分层的方式完成挖孔桩作业。对桩身处理时，可选择分段双液注浆，利用袖阀管分层桩身，以微量微差爆破的方法，控制桩身下爆破问题。通常情况下，被托换桥墩连续梁端墩开裂，是铁路桥梁桩基施工中需要重点关注的问题。为防止桥墩在施工中出现开裂的现象，要在完成托换桥墩后控制顶部沉降，使沉降控制在2mm 内。

桩基施工期间，可转移桩基的架构荷载，将其转移到其他托换桩后，减轻沉降程度。在新桩挖孔过程中，一般以人工挖孔桩的方式为主。铁路桥梁原本的管桩、托换新桩等，距离不可超过1.5m。基坑挖掘时，托换新桩会对铁路桥梁边的土层产生一定的影响，释放土体应力，在增大摩擦力的情况下，损伤管桩。为有效解决此问题，施工人员在桩基施工期间要始终遵循施工标准和规范内容，对临时支墩千斤顶的承受压力进行调整，避免桥梁发生沉降问题。托换梁柱时，选择的混凝土型号通常是C50 型，混凝土的尺寸、外形也符合大体积结构。所以在对托换基坑内部施工时，可采用先浇后张方式。

2 铁路桥梁桩基施工问题及解决方案

2.1 缩孔问题及解决方案

在铁路桥梁桩基施工中，缩孔是比较常见的施工问题。通过分析可以发现，引发桩基缩孔的原因较多。

首先，泥皮疏松。桩基施工期间的孔壁土层在吸水过多的情况下发生膨胀，致使孔壁泥皮出现疏松的现象。

其次，桩间距缺乏合理性。桩间的距离没结合施工实际情况设置，未彻底消除土层中的应力，导致孔壁软土流变。

最后，桩基失水。泥浆的性能相对较差，导致桩基发生失水的现象。针对桩基缩孔问题，可提出如下解决方案：

其一，施工人员可结合实际施工情况，适当提高钻头，将其置于偏孔处，反复扫孔，恢复钻孔的状态。此时，快速灌注混凝土。

其二，重视泥浆材料的选择。施工单位的采购部门要选择质量符合施工标准的泥浆，合理控制泥浆的比重、黏性以及桩基的失水量。

其三，若缩孔比较严重，施工人员可在缩孔软土底层中，加满泥浆后静置4.5h 左右，释放地下应力后再钻孔，使钻孔符合施工标准。

2.2 钻机问题及解决方案

在铁路桥梁桩基施工中，钻机是比较重要的施工问题。通常来说，钻机问题可表现为卡钻、埋钻两种。其中，卡钻是施工人员在施工过程中，因未能够有效合龙钻机的钻头底盖，或是钻头底盖的合龙效果未符合标准，导致钻机钻入时出现自然打开现象，又或者钻机作业时有大量孤石掉落，引发卡钻。埋钻是钻机施工作业期间，钻机的进入速度比较快，或是进入地底的尺度相对较大，导致钻机埋于地底的现象。针对钻机问题，可提出如下解决方案。在发生卡钻或是埋钻等问题时，施工人员要结合发生的故障问题，对其原因进行深入分析。在此基础上，选择直接起吊法或是周围疏通法，对故障加以解决。

其一，直接起吊法。此种方法是施工人员直接操作起重机，以垂直向上起吊的方式，直接拉出地底的钻头。

其二，周围疏通法。此种方法是采用反循环或是水下切割的方式，清除钻筒周围的残渣，借助起吊方式将钻头吊出。

3 结语

在现代社会发展过程中，铁路桥梁建设项目不断扩展。在铁路桥梁建设项目中，铁路桥梁桩基建设是施工基础环节，施工质量会对后期桥梁的承载能力、使用寿命产生直接影响。由此来看，铁路桥梁施工中要充分加强对桩基施工的重视。从施工准备、桩基钻孔、钻孔灌注桩、混凝土灌注、支护与结构衔接等方面，总结铁路桥梁桩基施工的技术要点。同时，分析了缩孔和钻机的问题与解决方案，期望能够为日后提高铁路桥梁桩基施工质量及水平提供建议。