閆 石

（中鐵二十二局集團有限公司， 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)上的問題，采用科學(xué)的改進方案，及時處理安全隱患，不斷提升施工質(zhì)量和效率，促進我國鐵路建設(shè)良性發(fā)展。

1 樁基施工前的準(zhǔn)備工作

1.1 勘測周圍環(huán)境

測繪技術(shù)在工程建設(shè)中受到了廣泛應(yīng)用，為工程建設(shè)提供了堅實的技術(shù)支撐。要想確保鐵路橋梁建設(shè)工作的順利開展，必須對施工線路沿線環(huán)境充分認(rèn)知，全面勘測，收集和分析沿線的地質(zhì)和地貌等數(shù)據(jù)信息。工作人員可以運用地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感、數(shù)字?jǐn)z影測量等現(xiàn)代化技術(shù)，對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)的測量控制網(wǎng)測定各橋臺中心和縱橫向十字線位置，并對施工場地進行平整處理，由專業(yè)地質(zhì)人員負(fù)責(zé)對施工現(xiàn)場的地質(zhì)構(gòu)造進行全面分析。如果施工場地位于淺水地帶，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，可搭設(shè)固定式水上平臺施工。當(dāng)施工位置的平臺建好后，要判斷打樁位置，即橋梁樁基的地表坐標(biāo)。測量人員通常需要使用方形木樁在每個樁位的中心和標(biāo)高處進行明顯標(biāo)識，便于確定每個樁孔的開孔位置，并埋設(shè)護樁。護樁埋設(shè)過程中，首先需要從樁的中心位置作為起點，在樁基半徑以外0.5m處設(shè)置四根護樁，相對兩根護樁中心的連線相交，交點位于樁基的中心上。為了進一步保證護樁樁體的堅固性，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行簡單澆筑。

2 樁基施工流程及質(zhì)量控制要點

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)備足膨潤土或造漿粘土，且保證在鉆孔過程中，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，制備過程中加入適量膨潤土，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，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至棄渣場或棄土場，運輸過程嚴(yán)防漏漿現(xiàn)象。存放泥漿時，為了保證泥漿始終在流動狀態(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。一般情況下，配合比設(shè)計要分為人工挖孔樁和鉆孔樁?；炷猎牧闲枰?jīng)過嚴(yán)格試驗和檢測，保證粗集料粒徑小于31.5cm。拌合混凝土過程中，還應(yīng)考慮到各原材投放和攪拌時間，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，首先要嚴(yán)格處理鉆孔內(nèi)泥漿指標(biāo)，控制好灌注時間和速度，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，會出現(xiàn)離析現(xiàn)象，此時必須重新拌制，或作為廢料及時處理。澆筑完成后做好養(yǎng)護工作，進行保溫處理，有利于檢測實際澆筑效果。在實際使用混凝土前，要對配置好的混凝土反復(fù)試驗，確?；炷磷陨淼馁|(zhì)量。

2.3 吊裝鋼筋籠的要點控制

吊裝鋼筋籠之前須對成孔的樁進行檢孔。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程中需要支撐件。安放入孔時要將其對準(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)深入進行，不可高起猛落或強行下放。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 鉆孔的護壁施工和護筒埋設(shè)控制

開挖孔時，為了保證孔內(nèi)干凈清潔，要制作混凝土護壁或埋設(shè)護筒，確保挖孔作業(yè)可以順利開展?，F(xiàn)澆混凝土護壁技術(shù)相對復(fù)雜，工作量較大，也易發(fā)生滲水、蜂窩等問題。護壁施工方面要選擇組合式鋼模板，每節(jié)護壁澆筑作業(yè)結(jié)束后須拆除，以便于循環(huán)利用。第一節(jié)護壁的井圈要使其中心線與設(shè)計軸線有所偏離，且偏離的距離要小于2cm。保證原地面低于護壁頂部表面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筒時，其厚度宜大于1.2cm，作用與護壁一致。在利用鋼板對鉆孔的頂部和底部進行加固處理時，鉆頭的直徑一般要保證小于護筒內(nèi)徑0.2m～0.4m，護筒制作過程中，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)制樁施工是指通過振動、錘擊、水中沉入等手段，對樁基進行施工。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，振動法是指利用機械振動力使預(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程中容易出現(xiàn)擠土，會對鐵路橋梁施工質(zhì)量造成不良影響，所以在施工過程中，工作人員要采取相應(yīng)舉措控制或防止擠土?；炷练綐逗虷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?？椎馁|(zhì)量，會使灌注樁牢固性下降。在實際施工中，通常會使用成孔、沉管、泥漿護壁等方法。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，再進行混凝土澆筑工作，且混凝土的澆筑質(zhì)量也會影響到灌注樁的牢固與安全?；炷翝仓乃俣群土Χ纫兴刂?，澆筑質(zhì)量應(yīng)均勻，避免澆筑設(shè)備頻率過快或過慢。泥漿護壁成孔方面，振動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。實際上，灌注樁施工時周圍的土層也會發(fā)生擠土和振動等現(xiàn)象，使周圍土壤牢固性下降。為此，在實際施工中，工作人員要加強對周圍環(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械鉆孔，雖然人工挖孔較機械鉆孔工作效率低，但質(zhì)量控制更強。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，選擇合適的成孔方式，并注意保護周圍土壤，確保土壤安全可靠，以免灌注樁施工現(xiàn)場對周圍土壤質(zhì)量造成不利影響。如果存在積水問題，會減少土壤牢固程度，所以，當(dāng)施工場地地下水高于人工成孔位置時，工作人員要做好排水處理工作，加強鐵路橋梁樁基防水，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，支護技術(shù)也不容忽視。工作人員要選擇合適的方法進行支護，才能使鐵路橋梁負(fù)荷需要有所滿足，提升整個橋梁的穩(wěn)定系數(shù)和抗壓能力。當(dāng)前的支護技術(shù)中，使用高壓旋噴樁對基坑的坑壁支護技術(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)量問題，也保障了施工人員的人身安全。實際支護過程中，要選用三排高壓旋噴樁，可做到優(yōu)勢互補，提升基坑坑壁質(zhì)量。高壓旋噴樁施工工藝穩(wěn)定性能好、造價低，且操作簡單、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)計實際需要后，利用千斤頂，可實現(xiàn)梁部荷載的20%轉(zhuǎn)移至臨時性鋼支架上，有效避免了挖基坑作業(yè)對于鐵路橋梁的影響。鐵路橋梁由眾多部分組成，為了進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，因為銜接處是事故高發(fā)位置，對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，主要在承臺地面位置開展作業(yè)，可增大底部穩(wěn)定系數(shù)，使得整個橋體安全可靠，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)場位于復(fù)雜地形的環(huán)境中，在進行挖孔樁工作時要使用分層方式，分段雙液注漿處理樁身，可使用袖閥管對樁身進行分層。為了控制樁身下的爆破，利用微量微差爆破法可解決問題。在鐵路橋梁樁基施工中，主要針對的是連續(xù)性端墩的被托換橋墩。為了避免在施工過程中出現(xiàn)橋墩開裂等問題，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，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)變托換樁沉降趨勢，以免新托換樁發(fā)生變形。對于新樁挖孔來說，通常會選用人工挖孔樁，且鐵路橋梁原來的管樁和托換新樁距離要小于1.5m。挖掘基坑過程中，托換的新樁在施工中會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。針對這種問題，工作人員要始終遵循檢測規(guī)范，及時調(diào)整臨時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，以此為平臺進行鐵路橋梁頂升施工。在這一過程中，要為頂升空間預(yù)留大約0.7m的距離。而對頂升施工平臺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)置兩個帶有傳力的可調(diào)鋼支墊置，配置兩個換頂升用的千斤頂，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，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)澆后張的方式對托換基坑進行內(nèi)部施工。

3 結(jié)束語

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，能夠依據(jù)現(xiàn)場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，同時學(xué)習(xí)先進的施工技術(shù)，全面保障施工質(zhì)量。同時對鐵路橋梁樁基施工過程中存在的問題進行原因分析，對一些關(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，使鐵路橋梁工程實現(xiàn)社會和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。