某铁路桥梁的钻孔桩基础施工工艺的实例探究

摘要：本文结合某铁路桥梁实例，探讨了钻孔桩基础施工工艺在此类工程中的实施方法。从桩基施工、承台施工、墩身施工三个方面对钻孔桩基础施工工艺进行了详细的论述，为今后此类跨既有线工程的桩基施工提供了成功案例的借鉴和指导。

关键词：跨既有线；钻孔桩；施工工艺

0引言

钻孔灌注桩施工技术在建筑工程施工应用中，具有施工噪音与影响小、施工振动小以及适用范围广等优势，可以在各类建筑地基结构中进行施工应用，因此在建筑工程的施工应用中应用范围比较广泛，尤其在跨既有线桥梁的工程中广为运用，为了促进钻孔桩技术的进步与发展，本文以具体案例对这此钻孔桩施工工艺展开探讨与论述。

1.工程概况

某铁路新桥南引桥跨既有线铁路，处位于33号至36号桥墩之间，为四线跨线旱桥，34号、35号墩身均采用双线矩形实体桥墩，34号墩位于既有线铁路右侧，35号墩位于既有线铁路左侧，墩高9m。墩基础设计为直径φ2.0m钻孔桩接承台基础，每个承台12根，共计48根，承台结构尺寸为18.55×13.4×4.0m，桩长60m。

2.难点分析

地下分布粉土、粉砂，属可液化土层，受水影响大；特殊岩土主要为4层淤泥质粉质黏土，具高压缩、高灵敏度、低强度，且为欠固结土，桥址区不良地质是钻孔桩施工的难点。根据现场实测，34号、35号桥墩距离既有沪昆铁路较近，承台边缘距离既有线接触网立柱最小净距2.9米，该桥下部结构施工既要保证既有铁路正常行车安全，又要保证新建客运专线铁路工期紧的要求，施工难度非常之大，因此该处临近既有线钻孔桩施工是本桥的关键。

3.钻孔桩基础施工工艺

应用钻孔灌注桩施工技术进行建筑工程的施工应用中，由于钻孔灌注桩施工技术本身在施工应用中，具有比较明显的隐蔽性与复杂性特征，使得建筑钻孔灌注施工受到地质与水文条件因素的影响作用比较大，在施工中对于施工技术与工艺质量的要求比较高，这也是建筑钻孔灌注桩技术施工中的施工重点与难点，需要进行合理的控制与把握。在建筑施工中，钻孔灌注桩技术是比较常用的施工技术，对于建筑工程的施工的质量与建筑施工安全等都有很大的影响和作用。进行建筑施工中钻孔灌注桩施工技术的分析研究，有利于提高建筑施工技术水平，保证建筑施工质量与施工安全。

针对上文分析的施工难点，本节将对钻孔桩基础施工进行详细的探讨。钻孔桩基础施工包括以下几个方面：

3.1护筒制作及埋设

在进行钻孔护筒的埋设施工中，通常是使用钢制材料进行钻孔护筒的制作，制作护筒的钢材料多使用4mm左右厚度的钢板进行，制作过程中为了避免钢板材料厚度不足造成变形，通常会在制作成型的护筒上中下端部分，使用加筋进行焊接加固，以保证护筒埋设施工所需要的厚度与刚度要求。

进行钻孔护筒的埋设施工时，护筒埋设轴线应与建筑施工桩基桩位中心向对称，并且埋设的钻孔护筒底部应与周围进行紧密的接触。通常情况下，钻孔护筒的埋设深度在100到150cm之间，钻孔护筒顶部高度与地面距离也有明确要求，通常在30cm左右，偏差不宜太大。

该桥34号墩和35号墩顺既有线方向各有4排桩，每排3根，考虑列车运行振动影响地层深度，施工采用深护筒，邻近既有线的桩基，护筒采用14mm厚钢板卷制，埋设深度9m，如需要可按照现场实际情况增长，施工后不予拨出，其他3排桩，护筒采用14mm厚钢板卷制，埋设深度6m。

3.2钻机安置

在进行建筑地基的钻孔施工中，首先应将钻孔钻机按照预先设计准备就位，并且保持钻机与地面钻孔施工面垂直，在钻孔施工过程中，可以使用经纬仪等测量仪器对于钻孔施工的垂直度进行测量控制。机械进场使用前必须对原地表进行换填、回填、压实，确保钻机稳定，回填高度高出设计桩顶标高1.5米以上，必要时可在浇注混凝土时，接长护筒，确保桩基混凝土质量。垫平机架，并在旋挖钻底铺垫14mm钢板，保持设备稳定，确保机械设备施工中稳固和移机过程的安全。

3.3处理线路相对关系

根据实测桩位与线路的相对关系，钻机面向既有线摆放，距线路最近桩基中心与接触网立柱的最小距离为5.2m，钻机边沿距离接触网立柱的最小水平距离为3.8m，满足安全要求，并在远离既有线一侧设置揽风绳。

3.4泥浆池及泥浆配置

专门选用高塑性粘土或膨润土制造优质泥浆，严格控制泥浆指标：相对密度1.2～1.45；粘度19-28pa.s；含砂率＜4%～8%；胶体率≮90%等。确保护壁泥膜或形成的泥皮粘附力强，不易脱落，孔壁稳定性高，不产生塌孔或缩颈。

3.5钻孔过程控制

施工中派专人观测既有线坡面稳定及管线的位移情况。当发现边坡及沿路基坡脚出现变形、裂纹、塌孔时，应立即停止施工，加固处理后方可继续施工。同时应加强对线路及边坡的检查，并适当调整钻孔桩施工工艺，如大泥浆比重、放慢施工进度等。

3.6钢筋笼施工工艺

在进行建筑钻孔灌注桩施工中应用的钢筋笼制作施工中，首先应对于进行钢筋笼制动的钢筋材料质量进行控制，严格按照施工设计要求的钢筋材料型号、标准与直径大小等，进行钢筋笼的制作应用。

其次，在进行钢筋笼的制作过程中，应注意按照钢筋笼制作设计图纸与要求进行制作，尤其是钢筋笼制作过程中的钢筋焊接以及调直、弯折、截断处理等，都应按照具体的设计制作要求进行制作，保证钢筋笼的制作质量。通常情况下，在进行钢筋笼制作过程中，应选择整根钢筋作为钢筋笼制作主筋，需要进行焊接的钢筋末端尽量不要出现弯度，并且进行搭接钢筋的长度要大于5dm，进行钢筋笼制作过程中，对于钢筋连接直径以及间距、顺直等情况下的误差都应控制在20mm以内。

最后，在进行钢筋笼的安装施工之前，首先应使用探孔检测装置对于钻孔进行检测，然后根据检测情况进行安装，在钢筋笼安装过程中，如果出现障碍物应使用正反旋转方式进行障碍排除，安装过程中，应注意以轻轻下落方式进行钢筋笼的下放安装。

根据桩径、桩长（桩径2m，桩长60m）及现场实际情况，钢筋笼分5节预制，每节12m。

入孔采用吊车吊装，在安装钢筋笼时，采用两点起吊，第一吊点设在骨架的上部，第二吊点设在骨架长度的中点到下三分之一处，对起吊点予以加强，以保证钢筋笼在起吊时稳固。

吊放钢筋笼入孔时对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后徐徐下放，不左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。若遇阻碍时停止下放，查明原因进行处理。第一节骨架放到最后一节加劲筋位置时，穿进型钢，将钢筋骨架临时支撑在孔口平台上，再起吊第二节骨架与第一节骨架连接，连接采用单面搭接焊。

3.7桩基混凝土浇注施工工艺

在进行钻孔混凝土的灌注施工中，首先应注意控制混凝土的配制质量，严格按照配制比进行混凝土材料的配制。进行混凝土材料灌注的过程中，应注意使用导管进行导灌，灌注过程中导管与钻孔底部之间应控制在300mm到500mm的距离之间，进行混凝土灌注施工前，应对于钻孔内的含水量进行处理。在进行水下部分的混凝土灌注，应注意对于灌注混凝土的坍塌情况进行检查，并在灌注过程中控制好灌注时间与速度。最后，混凝土灌注完毕后，应注意拆除钢筋笼中的固定装置，并对于桩基头部的混凝土进行清理，在一定条件下，可以通过人工凿除方式进行清理。

安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法清孔，以达到置换沉渣的目的。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉渣厚度在设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。水下混凝土灌注采用导管法，导管用直径25-30cm的钢管，每节长2.0～2.5m,配1～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，进行接长密闭试验。

4.结语

钻孔桩基础施工工艺可以解决临近既有线工程的施工问题，本文对此进行了详细的施工工艺分析，为钻孔桩技术的进步积淀了理论基础。这一技术在钱江铁路新桥南引桥跨既有线铁路项目中的成功运用，为今对后此类跨既有线桥梁工程的施工提供了真实可靠的案例参考。

参考文献：

[1]李小青,朱传成.水上桩基施工平台技术研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程).2007(08)

[2]杨帆,王耀,任健,高博,涂静,杨航.跨海大桥钻孔灌注桩施工技术[J].筑路机械与施工机械化.2011(05)