铁路桥梁桩基础的施工工艺探讨

【摘要】随着社会经济的不断发展和进步，人类对生命财产安全的高度重视，因此，对于铁路桥梁桩的基础施工工艺也提出了更高的要求。曾经的铁路桥梁桩基础的施工工艺已无法解决现有的实际问题，人们在不断的在实践过程中，通过尝试新的方法解决现有的安全问题。我国在铁路桥梁桩基础的施工工艺方面，也取得了一些成绩，但是仍然存在着一些不足。本文对我国的铁路桥梁桩基础的施工工艺存在的问题、针对存在的问题相应的采取解决措施和加强质量规范方面等进行了简要分析，希望为相关方面的研究工作提供理论性的参考。

【关键词】铁路桥梁桩； 施工工艺；建筑物；质量规范； 探讨

中图分类号：U448.13文献标识码： A 文章编号：

0 前言

随着科学技术的不断发展，带来了各方面工艺技术上的日趋成熟。交通运输行业，也是在不断的发展和进步当中。由于交通运输行业不断的发展，交通运输产业的不断的壮大与进步，使得铁路工程也逐步的发展，铁路建筑也越来越多，但是也相应的带来了很多的安全问题。由于建筑物的荷载在不断的加大，原有的软弱地基土等已经不能满足在安全稳定方面的需要，存在着一些严重的安全隐患。在现阶段，常用的是通过采用桩基础来完善铁路桥梁建筑。[1]但是考虑到铁路建设过程中需要通过河流、山谷等大型沟壑的时候，就需要设计桥梁与就近路基进行顺接，这样才能够满足铁路在运行等过程中自身承受的负荷要求与铁路桥梁质量寿命建设的要求。现阶段，我国的桥梁工程设计，最常用的桩基施工方法主要是陷入桩和钻孔灌注桩施工两个方面。下面就对我国铁路桥梁桩基础的施工工艺所存在的问题、解决措施和关于加强质量规范方面进行探讨。

1我国铁路桥梁桩基础的施工工艺常见的问题及对策分析

1．1对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力的估算与实际情况差距大

铁路桥梁桩在施工的过程中，常会在山谷、岩石、沟壑上作业，由于地层下的岩石较多，地质成分复杂，且岩石在不断的运动变化中，施工人员无法计算桩底持力层的承受能力限度，也无法进行精确的测量，因此，对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力无法进行预测，从而导致桥梁在施工过程中容易出现坍塌的现象。另外，由于地质勘察的局限性，地质勘探孔间距太大，部分孔深太浅，桩端的嵌岩深度不够，土工的取样程序不规范，常会出现实际的地层情况与地质勘察报告不符，从而对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力的估算不准确，给施工带来了难度和危险性。

针对上述问题，施工人员在平时的操作作业工应注意积累实际经验，注意观察地表岩石的变化，总结规律，还应当在满足桩的入岩深度时，应多次经过取样鉴定，满足施工的要求，经专家测评后，对桩底持力层所能承受的压力进行科学的估算。

1.2桩顶混凝土密度不够

在对铁路桥梁桩施工的过程中，由于施工人员施工操作的不规范性，造成施工过程中的过分离析或者泌水，导致混凝土密度不够；对于混凝土计量上的要求没有进行精确的计算，混凝土没有进行随拌随用，时间上也没有进行很好的把握；混凝土应进行随浇随捣，由于施工人员工作上的疏忽，出现漏倒或过捣的现象。另外导致混凝土密度不够的一个重要原因是，是对孔内混凝土面测试的不准，泥浆比重过小或者泥浆注入量不足。导管自重较轻，导管口的深度不大，以上在施工操作上的不规范都容易导致混凝土密度不够，严重时可能形成断桩的现象，从而导致整个工程的失败，危害到人民的生命财产安全，给国家造成经济上的损失。

对于解决上述问题，在灌注混凝土前，应进行水，水泥合理的比例分配，严格按照精确的数值进行分配。混凝土的浇筑要一气呵成，不可中断，时间上要有严格的要求。因此，对于解决混凝土密度不够的问题，应在材料上按照严格的比例分配，严格的时间分配，根据标准数值进行施工作业。

1.3钢筋笼制作的不规范

钢筋在弯制前必须要进行除锈处理。但是由于在钢筋绑扎和焊接的过程中，施工人员操作上的不规范，同一截面的接头数量超过了规定的数量要求。由于对钢筋笼初始位置的定位不准确，与孔口固定的不牢固，在绑扎过程中，工作人员操作不当，导致钢筋笼没有足够的稳定性，在混凝土浇注的过程中钢筋笼变形、移位，从而增添了工程的危险性，为工程施工埋下了不安全的因素。

针对这一问题，在钢筋绑扎和焊接的过程中应严格规范施工人员的操作，尽量避免操作的错误，还应在防止混凝土顶层进入钢筋笼是流动性变小，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深。从而降低钢筋笼的不稳定性。

2对铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于加强质量规范方面的研究

2.1铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于桩制作上的规范要求

铁路桥梁桩基础的施工工艺中，对于桩的制作要求严格，大多采用的是钢筋混凝土桩。钢筋混凝土桩由于承载力大，环境适应性强。因此在铁路桥梁桩的应用上十分的广泛。在设计这种钢筋混凝土桩的时候，考虑到交通运输以及其它一些方面的原因和规范设计等设计要求，需要将钢筋运输到施工现场，进行闪光对接焊，并且需要确保主筋受力在一条直线上，钢筋笼主筋和箍筋间距应该满足设计的要求，主筋与箍筋之间需要采用扎死或者电焊进行点焊，以确保连接的紧密性和牢固性。[2]在整个铁路桥梁施工中，混凝土的质量控制对工程施工的质量有着直接影响。对于每根桩基混凝土的要求，必须连续不间断的进行浇筑施工。在混凝土浇筑之前，搅拌站应该根据混凝土的配合比进行严格的配料监督，并且需要充分搅拌均匀，对于塌落度、含气量、入模温度等都需要达到要求后，才可以进行铁路桥梁桩的施工。当桩基浇筑完成后，应该对桩身同条件养护试块进行标识、编号，并且注明浇注日期、混凝土强度等级和试块编号等。在混凝土初凝之前，需要拆除钢护筒，当强度达到设计要求以后，才可以进行桩基完整性的检测，从而在确定桩基的完好无损的情况下，然后可以进行下道工序的施工。

生产钢管桩的材料需要符合设计的一些基本要求，并且还应该具备工厂质量证书和测试报告等相关资料的证明。同时，对于钢管桩的长度，还应该满足分段高度的有效桩架、地形条件、运输和承载力等一些特殊的要求。钢管桩的材料选择，可以是一些进口钢管和国产钢管。质量把关上一定要严格。对于焊管的生产技术，需要符合有关技术上的规定，焊接钢管桩应符合设计的基本要求，在生产的时候，还应该注意在焊接范围内对于生锈、耐油性、耐水性等相关指标进行硬性要求，同时进行各式各样的清洁等处理。[3]在进行焊接之前，需要保持一个干燥的环境。在进行焊接的时候，应该考虑到阳光照射而造成商务桩身弯曲等问题。当焊接完成之后，对于每一层，都要进行焊接检验，清除焊渣。一旦有钢管桩的位置坐落在河流中，还应该考虑高桩承台的底线问题，其最起码应该在冲刷面以上，同时进行必要的防腐处理。在防腐前，需要进行喷砂除锈的工作，直到具有金属光泽为止，当其表面没有锈点的时候，才能够进行除锈处理。对于在运输、吊装过程中的桩、防腐层破坏等问题应该及时进行修理。

2.2铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于围堰定位的规范要求

对于铁路桥梁的施工规范要求，在各个方面都有明确的规定。对于吊箱围堰，必须进行准确的定位，对于其具体的数值也有明确的规定，围堰中心位置的偏差不得大于50mm。在实际的施工过程中，需要采用钢丝绳或者锚索等对围堰进行定位调整校准，以确保双壁仓库或泵水围堰相对垂直度处于一个可控制的范围内，可以采用后牵引锚绳对平面布局进行适当的调整，控制平面位置的误差等。[4]对于围堰的施工，应该在一个可测量的范围内进行，而且要考虑河流冲刷的作用力以及安全稳定性的严格要求，在立式活动范围内对其进行合理的控制。

2.3 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于护筒插打的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范，在护筒插打方面也有明确的要求。为了确保钢管的安全位置以及围堰平面位置的准确性，钢管在其自身重力的作用下，把围堰定位桩联合支护，而且检查其直径、吊耳等各个方面的工作性能，同时进行超声波焊接检测检查。[5]一般在和手工焊接的位置处，采用测量仪器进行一边观察一边调整保护管的垂直度，进而采用连接环在围堰周围进行调整，一直到保护管处于一个平滑稳定的深度的时候，然后才可以进行下一道工序的施工。

2.4 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于钻孔的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范，在钻孔方面也是有明确要求的。采用水准仪对桩基进行放样定位之后，才可以进行钻孔。一旦地质条件发生变化的时候，可以选取不同的钻头进行应急处理，同时要确保钻孔的垂直度要精准无误，可以多考虑减压钻头的使用情况。在钻井的过程当中，应该把握好“重锤定位、降低钻井”的基本原则，避免一味盲目的依靠提高钻井进入的压力进行。同时，在利用钻孔机进行开孔的时候，应该首先进行的是砂泵施工处理，一切正常后才可以进行打开钻头，继续其它的操作。在刚开始的时候，对于钻探的要求是要轻压、慢慢地进行钻孔的操作，当钻机工作趋于正常后，再逐渐的提高钻头速度与调整压力的大小，而且在进行操作的过程中，要确保咬口处不漏水，在钻井的过程中控制泥浆的比重，保持一个良好的稳定性。[6] 另外，在进行钻孔作业过程中，应经常对钻孔进行检查测试，在不符合作业要求时，应随时进行调整。应该注意地质地层的变化，并进行详细的记录，以应对地质的突发性变化。

2.5 铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于对于清孔的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范，在清孔方面也是有明确要求。当钻孔达到要求的深度之后，才能采用泥浆泵、掏渣工具进行清孔操作，清孔时一定要清的彻底，同时要保持孔内水头高度达到指标，避免塌孔现象的发生。有一点值得注意的是，为了方便，用加深孔深来代替清孔，这是极其不可取的，会给整个工程带来不安全的因素。[7]桩孔在吊入钢筋骨架之后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能的指标和孔底沉渣的厚度，如果超过了相应的有关规定，应进行多次的清孔，孔底沉渣厚度不大于0.15D(D为桩基直径)，泥浆比重控制在1.03~1.1之间，符合上述要求后，才能进行灌注水下混凝土作业。

2.6 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于成桩的规范要求

对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范，在成桩方面也有明确的要求。铁路桥梁桩在施工的时候，一定要严格按照配比进行拌制砂浆，严格控制水泥和水的用量。一般具体操作如下:通常是先把水泥等进行搅拌，搅拌设备一定要用专用的砂浆搅拌机，并且搅拌一定要均匀。当搅拌过一段时间以后，加入60％比例的水，继续搅拌。同时，对于混凝土的搅拌时间和灌注的时间，二者的时间间隔不应该大于3小时。在搅拌的时候，可以适当的添加一些外加剂，是为了减小其初凝时间。[8]在浇筑的时候，应该主要注意的是，混凝土的浇筑需要连续的进行，不可以中断。在确定混凝土强度满足施工要求的情况下，应降低用水量和水泥的用量，从而降低混凝土的水分蒸发量和，以达到降低混凝土收缩的作用。[9]对于面对一些桩径很大或者是深桩基过深的情况的时候，应该采用多台搅拌机进行混凝土及时的搅拌，避免在等待过程中混凝土出现初凝的状况，发生断桩的现象。

3结束语

铁路桥梁在施工的过程中，常会有穿越河流,穿越山谷等情况，因此，在设计的时候，一般设计为大直径钢筋混凝土桥梁桩基础来平衡桥梁上部进行承载。其作用是为了承载其巨大的压力。铁路桥梁桩基础设计非常的重要，并且受到了高度的重视，因为这关系到人类的生命财产安全，关系到国家的铁路运输安全的问题。所以对于其质量的管理和施工质量的要求需要严格把关，并且进行反复的检验。[10]但是在设计的时候，由于难以了解到地质内部的具体情况，无法预测到地质变化的速度和成度。因此，在桥梁桩基施工的过程中，容易出现很多未知的问题和困难。并且在现阶段无法找到根本性的措施去解决，但是相信在未来科学的不断发展过程中，在人们不断的科技探索中，通过实践经验的积累与应用，对于铁路桥梁桩基础的施工工艺会有更进一步的完善，人类的生命财产安全也会得到进一步的改善。

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[10]胡小庄,陈吉明,经柏林,曹传林.荆州长江公路大桥钻孔灌注桩成孔质量检测[A].中国公路学会桥梁和结构工程学会一九九九年桥梁学术讨论会论文集[C],1999.