试论铁路桥梁桩基础施工技术要点
2014-10-21王记龙
王记龙
【摘要】本文主要从铁路桥梁桩基础施工技术使用的普遍性和重要性及技术特点、铁路桥梁桩基础施工的准备工作、桥梁桩基础常见施工技术以及桩基水下灌注混凝土常出现问题和处理办法、桩基检测等方面内容进行了详细的阐述。
【關键词】铁路;桥梁;施工
一、 前言
随着科技的不断进步与发展,铁路桥梁桩基础施工技术越来越受到企业及施工单位的重视,本文就该部分内容进行了探讨。
二、铁路桥梁桩基使用的普遍性和重要性、技术特点
基于地形的要求,铁路桥梁获得了很大的发展,而要想提高铁路桥梁施工的质量,保证铁路桥梁施工的安全,我们需要运用好桩基础施工技术。铁路桥梁桩基础施工技术直接影响铁路桥梁的整体质量,直接关系到人民群众的生命财产安全问题。桩基础是一种基础类型,其工程运用主要是在地质条件较差或者建筑要求较高的地方。桩基具有承载力高、沉降量小的特点,在铁路桥梁工程应用,以对应软土地区地基上的重型建筑物。因此,在很多高速铁路的建设中桩基技术的应用十分的广泛。
1、当工程载重量增加到一定值时,不仅是大型机车轴重的增加和速动的提高,还有建筑物荷载量的加大,地基土的软弱以及浅埋土扩大,安全和稳定的基础需要铁路桥梁桩基础施工技术的改善,以控制工程的变形的可能性,保障铁路桥梁的工程质量。
2、桩基础的质量控制在复杂地形影响下是难以控制的,这样一难题对铁路桥梁桩基基础技术设计提出了更高的要求。桩基础是深埋在地表以下的,在地下水水位不稳定的施工区域,桩基础的实际控制需要加强。将在此基础之上提出技术质量控制的解决方案,以确保整个铁路工程的安全。
3、当铁路建设过程中必须通过峡谷,山川、江流等沟壑时,就需要设计铁路桥梁,以便和连接路基。并要考虑到铁路运行过程中自身承受的负荷和铁路桥梁质量寿命建设要求,铁路桥梁在施工穿越河流时,常常设计为大直径钢筋混凝土桥梁桩基础来平衡桥梁上部的承载,所以铁路桥梁和大直径混凝土桩施工质量和桩基础施工工艺也就变得举足轻重。桩基础常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等,是铁路桥梁结构的基础,其质量的好坏在很大程度上决定了桥梁的承载能力和使用年限的高低,影响着使用者的安全。因此我们必须确保铁路桥梁桩基础质量品质。
三、铁路桥梁桩基础施工的准备工作
对桩基础施工的准备工作主要是从施工环境、桩基础的方位测定、护筒以及钻孔泥浆等方面着手,确保为桩基基础施工创建良好的施工条件。
1 桩基基础施工环境
施工之前需要对施工的场地情况进行调查和研究,把握各个施工参数,便于施工工作的开展。当场地是旱地时,需要进行场地硬化工作,并清除场地的杂物,若是场地处于浅水,需要采用引桥法,深水时需要借助主桥法,即钢管桩施工平台法,对平台也有较高的要求,必须做好平整工作,确保其牢固性。
2 桩基基础的桩位测定
下一步准备工作是要在场地上进行桩位测定,即借助木桩对桩位的中心和标高明确标识,在进行护桩的埋设。在护桩埋设时,要注意保持桩顶与地面高度一致,并用砂浆进行固定处理,在深水环境中,要借助钢护筒进行固定,保证桩的牢固性。
3 桩基基础的护筒准备
通常来说,应用于桩基基础施工中的护筒多为钢护筒,并且对钢护筒的厚度有一定的要求。在顶部和底部都做加厚处理,根据土质确定护筒的高度,一般保证在两米以上。另外,在旱墩护筒周围需要用粘土夯实,并且保证粘土达到护筒底部。
四、桥梁桩基础常见施工技术
1、钻孔灌注桩技术在铁路桥桩基基础中应用较多,在实际施工过程中,主要工序为:首先,要试成孔。其次,要进行科学分析。
2、钢筋笼施工技术
在钢筋笼制作之前,首先要对制作钢筋笼的钢筋进行进场和施工程中的检验。在制作钢筋笼时,要严格按照设计要求进行焊接,使主筋和箍筋的位置布置科学,并且将箍筋置于主筋的外侧,这样一方面使焊接工艺更加简单,另一方面也能实现钢筋笼的加固工艺要求。
3、混凝土灌注施工技术
灌注混凝土工作之前,要充分检查孔洞的质量,保证孔壁的坚固,并清理孔洞内的杂物,如果有地下水渗入孔洞中,要及时抽水,在一切准备就绪后尽快灌注混凝土。
五、桩基混凝土灌注常见问题及处理办法
1、初灌导管进水
第一批混凝土拌和物下落后,导管进水时,应将已灌注的拌和物用吸泥机(可用导管作吸泥管)全部吸出,针对进水的原因,改进操作工艺或增加首批拌和物储量,重新灌注。
2、中期导管进水
多在导管提升且底口超出已灌注拌和物时发生。遇到该种事故时,可依次将导管拔出,用吸泥机或潜水泥浆泵将原灌注混凝土拌和物表面的沉渣全部吸出,将装有底塞的导管重插入原混凝土表面下2.5米深处,然后在无水导管中继续灌注,将导管提升0.5米,继续灌注混凝土即可冲开导管底塞流出。
3、初灌导管堵塞
多因隔水硬球塞不符合要求被卡住而产生。可采用长杆冲捣,或用附着于导管外侧的振动器振动导管,或提升导管迅速下落振冲,或用钻杆上加配重冲击导管内混凝土。若上叙方法无效,应提出导管,取出障碍物,重新改用其他隔水设施灌注。还有一种为气堵,当混凝土满管下落时,导管内混凝土(或泥浆)面至导管口的空气被压缩,当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象。解决气堵现象的措施为首批混凝土浇注时,在泥浆面以上的导管中间要开孔排气,当首批混凝土满管下落时,空气能从孔口排掉。
4、中期导管堵塞
多因时间过长,表面混凝土已初凝产生;或因混凝土施工性能不好,石子较多,或混凝土原材料内有杂物等,在混凝土垂直下落时,石子或杂物在导管内形成堵塞,导致堵管。故此要求混凝土有较好的流动性、不离析性能,同时加强现场物资管理,使混凝土原材料中不含有任何杂物,在灌注漏斗上加设铁篦子,防止大粒径粗骨料或杂物混入。处理方法是将导管连同堵塞物一齐拔出,若原混凝土表层尚末初凝,可用新导管插入原混凝土内2米处,用潜水泥浆泵下入导管底,将导管内泥浆水泵出,然后在新的导管内继续灌注。
六、成桩后桩基检测常用方法
1、静载荷测桩
单桩静载荷试验分为竖向抗压静载荷试验、竖向抗拔静载荷试验、水平向静载荷试验。尽管此方法费时费力且很不经济,但由于其与工程桩的工作机理最为接近,迄今工程界仍认为其是最直接、最可靠确定桩基承载力的方法,而且被当做是其它方法的比较依据。静载荷试验时,竖向荷载通过反力装置千斤顶或大量堆载加载,桩顶沉降量采用大量程百分表或位移传感器量测。通过埋置在桩端和桩身的测试设备可以得到桩侧摩阻力、桩身轴力、桩端反力,确定单桩的竖向极限承载力。
2、动力试桩法
动力试桩法是应用物体振动和应力波的传播理论来确定单桩竖向承载力及检验桩身完整性的一种方法。它与传统的静载荷试验相比,在试验设备、测试效率、工作条件以及试验费用等方面具有明显的优越性,其最大的技术经济效益是速度快、成本低,可对工程桩进行大量的普查,及时找出工程桩的隐患以避免重大安全质量事故。
七、结束语
加强对铁路桥梁桩基础施工技术的研究,可以使铁路桥梁工程更加完善,是非常具有现实意义的研究。
参考文献:
[1] 铁道部经济规划研究院发布 《客运共线铁路桥涵工程施工技术指南》
[2] 中华人民共和国铁道部发布 《铁路桥涵工程施工安全技术规程》
[3] 陈晓光 浅谈铁路桥梁基础施工技术[J]科技与企业,2011,(14)
[4]刘贺东,张小高桥梁下部结构施工技术施工技术探讨[J]河南科技2013.(2)
[4]乔晓春.谈路桥桥梁桩基施工[J]山西建筑,2012(4)