莊多歟

（中國(guó)鐵建港航局集團(tuán)有限公司第一工程分公司，廣州511442）

1 工程概況

本工程橋梁上跨焦柳鐵路的交叉位置位于水運(yùn)村（K46+368）～濟(jì)源（K48+785）區(qū)間，鐵路上下行雙線電氣化，60 軌、鋼筋混凝土Ⅱ型枕，上下行線均為無(wú)縫線路。鐵路下行線既有路基寬約22m，道碴厚度約為0.8m，路基高度為3.3m。鐵路上行線既有路基寬約21m，道碴厚度約為0.7m，路基高度為3.1m。

本工程第11 號(hào)墩、第13 號(hào)墩在鐵路路基坡腳外側(cè)，第12號(hào)墩在焦柳線上下行之間，共有直徑為2m 的樁基12 根，單根樁長(zhǎng)56m。第11 號(hào)橋墩、第12 號(hào)橋墩中心距離鐵路下行線中心最小距離分別為15.5m、12.7m，第12 號(hào)橋墩、第13 號(hào)橋墩中心距離鐵路上行線中心最小距離分別為20.3m、14.3m，為臨近鐵路營(yíng)業(yè)線施工。

跨焦柳鐵路處橋位平面布置見(jiàn)圖1。

2 施工方法與設(shè)備

2.1 施工方法選擇

圖1 跨焦柳鐵路處橋位平面布置圖

施工前結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)臨近既有鐵路地形、地貌及工程地質(zhì)等情況，對(duì)各種成孔方法進(jìn)行比選。本工程樁基為摩擦樁，橋位處地質(zhì)情況由粉質(zhì)黏土、卵石土、粗砂、黏土等組成，

為盡量避免樁基施工對(duì)現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)鐵路的影響，采用旋挖鉆機(jī)成孔水下灌注法成樁施工。旋挖鉆機(jī)成孔施工具有速度快、施工時(shí)振動(dòng)小、對(duì)周邊土體擾動(dòng)小、施工精度高等特點(diǎn)，可大大降低施工對(duì)既有運(yùn)營(yíng)鐵路的影響。

2.2 主要施工設(shè)備

樁基成孔設(shè)備采用XR-280 旋挖鉆機(jī)，旋挖鉆機(jī)主要性能參數(shù)見(jiàn)表1。

2.3 施工工藝流程

具體施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備（材料、設(shè)備、機(jī)具準(zhǔn)備，超前孔鉆探，臨近鐵路安全防護(hù)等）→開(kāi)挖泥漿池、制備泥漿→樁機(jī)就位、調(diào)試→鉆孔（進(jìn)行樁孔垂直度監(jiān)控）→成孔→第一次清孔→移機(jī)→檢孔器檢孔→鋼筋籠制作及下放→導(dǎo)管安裝及下放（進(jìn)行導(dǎo)管水密性試驗(yàn)）→第二次清孔→澆筑水下混凝土→樁頭處理、樁基檢測(cè)。

表1 旋挖鉆機(jī)主要性能參數(shù)表

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備

對(duì)鄰近營(yíng)業(yè)線施工，嚴(yán)格按照“先防護(hù)后施工”的原則指導(dǎo)施工，禁止在未設(shè)置防護(hù)下施工。

施工前與相關(guān)管理單位一同調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)既有鐵路線的電力、通信、信號(hào)電纜及其他管線的埋設(shè)位置，將影響施工的管線遷移到作業(yè)范圍以外，無(wú)法遷改的則采取有效保護(hù)措施。

3.2 埋設(shè)鋼護(hù)筒

由測(cè)量人員提前進(jìn)行樁基定位，根據(jù)定位點(diǎn)拉十字線釘放4 個(gè)控制樁，以4 個(gè)控制樁為基準(zhǔn)埋設(shè)鋼護(hù)筒。旋挖鉆機(jī)在埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)，由人工進(jìn)行輔助配合，利用旋挖鉆機(jī)的鉆斗擠壓作用對(duì)護(hù)筒做相應(yīng)調(diào)整。

護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大20cm，護(hù)筒頂面高出施工地面30cm，在護(hù)筒四周回填黏土并分層夯實(shí)。臨近既有線鉆孔時(shí)，為避免坍孔等事故發(fā)生影響營(yíng)業(yè)線安全，孔口護(hù)筒應(yīng)適當(dāng)加深，建議一般應(yīng)≥5m[1]。

3.3 泥漿制備

泥漿池設(shè)置在遠(yuǎn)離路基的位置，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，相鄰橋墩樁基共用1 個(gè)泥漿池，均布置在跨中位置（12 號(hào)墩泥漿池設(shè)置在焦柳線上下行之間，開(kāi)挖前需探明地下管線）。開(kāi)鉆前先在孔內(nèi)注入泥漿，選用膨潤(rùn)土、純堿等配制優(yōu)質(zhì)泥漿。

旋挖鉆機(jī)鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，需要多次上下提鉆往復(fù)操作，如果對(duì)護(hù)壁泥漿管理不善，就可能發(fā)生坍孔事故，因此，對(duì)護(hù)壁泥漿的管理是旋挖鉆機(jī)成孔的關(guān)鍵。泥漿的配合比應(yīng)根據(jù)地基土情況、鉆機(jī)和工程條件確定，一般8kg 膨潤(rùn)土可加水100L，對(duì)于黏性土層，膨潤(rùn)土含量可降低到3%～5%，對(duì)于一般地層，泥漿的相對(duì)密度可取1.12～1.16，黏度可取24～28Pa·s[2]。

3.4 鉆孔

旋挖鉆機(jī)自重大，要保證場(chǎng)地平整并具有一定的硬度以免鉆機(jī)沉陷或傾斜。因施工時(shí)鉆機(jī)高23.1m，為避免樁基施工過(guò)程中施工機(jī)械危及鐵路營(yíng)業(yè)線的行車安全，在鉆機(jī)周圍設(shè)置地錨，并用纜風(fēng)繩固定，將鉆機(jī)朝既有線方向反拉，確保鉆機(jī)不向既有線方向傾覆，纜風(fēng)繩設(shè)置在鉆桅中部偏上滑輪的位置。

開(kāi)鉆時(shí)宜低擋慢速鉆進(jìn)，鉆至護(hù)筒以下1m 后再以正常速度鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中及時(shí)濾渣，同時(shí)經(jīng)常注意地層的變化，在地層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判斷地質(zhì)類型，記入記錄表中，并與設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)剖面圖相對(duì)照，同時(shí)，需經(jīng)常檢查泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)及孔位偏差。

當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，對(duì)孔深、孔徑、孔位和孔形等進(jìn)行檢查，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，方可進(jìn)行孔底清理和澆筑水下混凝土的準(zhǔn)備工作。本工程為摩擦樁，澆筑水下混凝土前孔底沉渣厚度需≤300mm，且嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔。

因旋挖鉆成孔速度快，孔壁的泥皮比較薄，穩(wěn)定性較差，因此，需盡量縮短成孔至澆筑混凝土之間各工序的時(shí)間，避免發(fā)生坍孔現(xiàn)象[3]。

施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專職防護(hù)人員，線路來(lái)車時(shí)機(jī)械停止作業(yè)，待車輛駛過(guò)施工地點(diǎn)后再進(jìn)行施工。

3.5 鋼筋籠制作、安裝

鋼筋籠采用分節(jié)制作，節(jié)長(zhǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和鋼筋籠設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度而定，同時(shí)考慮鄰近鐵路封閉網(wǎng)距離等影響因素。11 號(hào)墩樁基鋼筋籠單節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)≤10m（因11 號(hào)墩距離鐵路下行線封閉網(wǎng)為10.5m）；12 號(hào)墩樁基鋼筋籠單節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)≤7m（因12 號(hào)墩距離鐵路下行線封閉網(wǎng)為7.7m）；13 號(hào)墩樁基鋼筋籠單節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)≤9m（因13 號(hào)墩距離鐵路上行線封閉網(wǎng)為9.3m）。

鋼筋籠主筋采用機(jī)械連接，其他為接焊或綁扎。鋼筋籠加工、連接、焊接、安裝嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行。單節(jié)鋼筋籠采用吊車、加設(shè)拉繩人工輔助吊裝。吊裝時(shí)，對(duì)準(zhǔn)孔位、穩(wěn)住吊車緩速輕放，不得左右旋轉(zhuǎn)、搖晃，嚴(yán)禁高起猛落、碰撞及強(qiáng)行下放，保證鋼筋籠豎直、穩(wěn)定。吊裝就位后，用活插環(huán)固定在設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，并設(shè)置防上浮裝置，防止灌注混凝土?xí)r鋼筋籠上浮。采用扶正器，確保鋼筋籠中心與鉆孔同心。

在鐵路兩側(cè)吊裝時(shí)，順鐵路縱向起吊鋼筋籠，人工拉繩向鐵路外側(cè)方向用力，防止掉落時(shí)侵入鐵路限界。

3.6 水下混凝土澆筑

澆筑水下混凝土采用鋼導(dǎo)管澆筑，導(dǎo)管內(nèi)徑為25～30cm，各節(jié)導(dǎo)管內(nèi)徑應(yīng)大小一致，偏差≤±2mm，導(dǎo)管使用前進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。

計(jì)算首批封底混凝土數(shù)量，配備相應(yīng)大小的儲(chǔ)料斗，并保持導(dǎo)管下口至孔底的距離在40cm 左右，首批混凝土應(yīng)能把導(dǎo)管下口埋入混凝土≥1m 深。澆筑鋼筋骨架底部1m 范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)放慢速度，防止鋼筋籠上浮。

在澆筑過(guò)程中觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除，導(dǎo)管的埋置深度控制在2～6m。因樁基較長(zhǎng)，為確保樁頂質(zhì)量，混凝土超灌至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高100cm 以上。

3.7 監(jiān)控量測(cè)

施工時(shí)沿鐵路兩側(cè)路肩及鋼軌均勻布置標(biāo)高量測(cè)點(diǎn)，每天量測(cè)并做好記錄，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)上報(bào)。

4 結(jié)語(yǔ)

臨近既有運(yùn)營(yíng)鐵路進(jìn)行橋梁樁基施工，對(duì)施工技術(shù)及安全維護(hù)要求高，采用旋挖鉆機(jī)施工具有震動(dòng)小、對(duì)周邊土體擾動(dòng)小等特點(diǎn)，可有效降低施工對(duì)既有運(yùn)營(yíng)鐵路的影響。在臨近既有線進(jìn)行橋梁樁基施工時(shí)，需從樁基施工方法的選擇、施工機(jī)械的選型、鉆孔施工過(guò)程對(duì)既有線的防護(hù)措施等方面，優(yōu)化施工方案，達(dá)到安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)高效地完成橋梁樁基施工的目的。