论文部分内容阅读
摘 要：随着我国铁路基础建设的迅速发展。铁路部门兴建了大量的混凝土桥梁，且工程规模越来越大，对桩基基础承载力的要求也越来越高，因此桥梁桩基基础施工的质量尤为重要。桩是桥梁的基础，桩质量的好坏，在一定程度上决定着桥栗承裁能力的大小。灵活地运用桩基施工的各种技术，克服复杂地质的影响，确保铁路桥梁的工程质量。
关键词：铁路桥梁桩基基础 混凝土灌注施工
0前言
桥梁建筑是确保铁路运输安全生产畅通无阻的重要基础设备之一 ，随着机车轴重不断增加、列车速度不断提高，對桥梁建筑设计的要求也越来越高。本文就铁路桥梁建设中普通桥梁桩基基础的施工及主要技术进行了详细的论述。
1桩基基础的施工准备
1．1 桩基基础的施工环境
场地位于旱地时，清除现场杂物，硬化场地。场地位于浅水时，采用筑岛法(引桥)，场地位于深水时，采用钢管桩施工平台法(主桥)。平台必须平整，联结牢固。
1．2 桩基基础桩位测定
在平整好的场地上测定桩位，用方木桩准确标识各桩位的中心及标高，同时埋设护桩，护桩埋设方法，在桩中心向外大干桩径50cm均匀分布三个并量出距离，护桩顶要与地面相平并用砂浆固定牢固，做出明显标记。深水桩基的定位由钢护筒定位架固定。
1．3 桩基基础的护简
护筒一般采用钢护筒，水上主墩钢护筒采用l 2mm厚钢板卷制在顶和底部用l2mm钢板加固，直径2．5m的钢护筒用l4ram厚钢板卷制，其余则用l0mm厚钢板卷制。护筒内径大干钻头直径20～40cm，护筒高视土质而定，最小不小于2m。安置时，护筒顶高出地面30cm以上，高出最高施工水位或地下水位1．5～2．0m。旱墩护简周围50cm范围内粘土夯实，深度至护筒底。并用稳定护筒内水头的措施。护筒的埋设位置必须保证其中心与桩位中心的偏差不超过50mm。并应注意两节护筒的连接质量，护筒埋深为2～4m，水上主墩护筒应沉入局部冲刷线以下不小于1．0～1．5m。
1．4 桩基基础的钻孔泥浆
在开钻前，应选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，科学选料配制，泥浆比重1．1—1．2，泥浆粘度一般地层16～22Pa•s。含沙率必须小于2％。钻孔时泥浆需要不断的循环和净化，故在施工前应对泥浆的循环和净化作适当布置，设置好制浆池、储浆池、沉淀池，并用循环槽连接。废弃泥浆根据现场情况在桥旁设置储浆池，作为废弃泥浆的倾倒场地。
2桩基基础钻孔的施工
钻机就位前，应对主要机具及配套设备进行检查、维修。就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉陷，放置钻机的起吊滑轮线、钻头(钻杆)和钻孔中心三者应在同一个铅垂线上，其偏差不得大干2cm，竖直向倾斜不大于0．5％。
钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用适当的钻机和泥浆比重，并做钻孔标示牌，内容包括墩台号、桩位、应钻孔深、钻机型号、负责人等。初次钻孔时进尺适当控制，采用慢速钻进，冲击钻用小冲程，正反循环钻应采用减压钻进，孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80％。并经常检查放置钻机的起吊滑轮线、钻头(钻杆)和钻孔中心三者是否在同一铅垂线上，使初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔．口坍塌。正常钻进后，冲击钻采用4-5m中、大冲程。但最大冲程不超过6m，正反循环钻则待导向部位或钻头全部进入地层后方可加速钻进。钻进过程中及时排渣。同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。
施工中应经常检查钻头转动装置是否被钻碴卡住，钻进时常低锤勤击，冲击钻钢丝绳松绳不得过大，以免造成斜孔、卡钻、坍孔、漏浆等故障，且钢丝绳松绳不得过小以免造成打空锤，影响进尺。钻孔作业必须连续进行，不得中断。因特殊情况必须停钻时，孔口应加保护盖． 用5cm厚木板或3mm花纹钢制作)并严禁钻头留在孔内，以防埋钻。经常检查泥浆的各项指标，包括泥浆比重、稠度、含砂率、酸碱度等，并根据地质情况及时调整。
当钻孔深度达到设计要求时，应对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，测绳应经常校正刻度，避免超钻、或钻孔深度不够，检孔器钢筋外圈直径应大干钢筋笼外圈直径l0cm，且不得大于钻头直径，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
3桩基基础钢筋与水下混凝土灌注施工
3．1 桩基基础钢筋笼施工和吊装
钢筋笼视其长度采用整体预制或分节预制，钢筋笼骨架应具有足够的刚度和稳定性，以便运送、吊装和灌注混凝土时不致松散、变形。制作时每隔2m增设加固钢筋一道，在骨架上端根据实际需要合理设置吊环。在骨架主筋外侧，将定位钢筋焊接在骨架主筋上，数量每1．0一1．5m不少于4个，以控制保护层。钢筋笼分节起吊要及时、准确就位，快速接长至设计深度加以固定，待混凝土灌注完毕并初凝后方可解除钢筋笼的固定设施。在钢筋笼就位前仍需要检查有无坍孔，以便及时采取措施。
3．2 桩基基础导管的设立
用装有垫圈的法兰盘连接管节，导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。导管连接牢固，接头封闭严密，上下成直线吊装，位于井孔中央，并在混凝土灌注前进行升降试验，防止导管卡住。
3．3 桩基基础混凝土水下灌注
灌注混凝土是钻孔施工的关键，灌注前应探测孔底沉淀厚度，如大于设计厚度应再次清孔，直到满足要求为止。混凝土采用自动计量拌和站集中拌和，混凝土运输车运送。混凝土拌和物应检查和易性，坍落度等指标，水下灌注混凝土的坍落度采用l8～22cm。灌注首批混凝土时应注意：导管下口至孔底的距离一般为20～40cm，首批灌注混凝土的数量应能满足导管埋入混凝土的深度不小于1．0m；封底混凝土灌入后，应仔细检查封底情况，确认封底成功后，进行正常灌注。首批水下混凝土的灌注数量采用公式V≥(πd2/4)hl+(πD2/4)HC确定。灌注要连续有序地进行，尽可能缩短拆除导管的时间，当导管内混凝土不满时，徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊，使混凝土灌不下去或压漏导管。导管提升时，要保持位置居中，根据导管埋置深度确定导管提升高度，提升后导管埋深不得小于2．0m 且不得大于6m。在灌注将近结束时，导管内混凝士柱高度相对减少，导管内混凝土压力降低，而导管外井孔的泥浆稠度增加，比重增大。若出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。为确保桩顶混凝土质量，混凝土灌注至桩顶设计标高以上1．0m。在灌注时，每根桩应制作不小于2组(6块)的混凝土试件。高出地面及桩顶以下的井口整体式刚性护筒，在灌注混凝土后立即拔出。混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，否则应掺入缓凝剂。
3．4 桩基基础混凝土灌注的技术要点
因桩基基础水下混凝土施工的隐蔽性强，很容易产生松散、离析、缩颈等混凝土质量问题，因此．必须着重控制桩基基础水下混凝土的浇注质量，包括原材料的选择、做好比例调控、改进工机具施工、严格按操作流程施工等方面。桩基基础钻孔到混凝土浇灌过程的施工时间要连贯。施工时间太长。混凝土的浆体浓度要适当，浇灌的容量不得低于工程设计值，如果超过设计值会降低泥浆的置换率造成夹泥。导管13距孔底要保持400mm左右的距离，旋转时要必须精确测量，反复验检。如果球塞被压出导管并已经灌下一定数量的混凝土，应将导管徐徐下降l00～200mm，使灌注开始阶段导管被混凝土埋入的深度尽可能加大，保证底层的混凝土质量。桩基基础灌注过程中，要严把施工进度和施工工期，经常提升导管高度，保障混凝土均匀注入。导管埋入混凝土的深度应控制在l～3m之间且不得小于lm。每间隔l5～20min，要对混凝土面和导管进入深度进行一次测量和检验。如果施工中发生了混凝土堵住导管的情况，一般是由于材料型号或调配比选取不正确，或者是因为导管漏水漏浆致使管内混凝土与管壁摩擦力增大、流动性降低造成的，要分清施工困难原因有针对性地有计划地加以解决。切不要无方法无准备地靠提管消除堵塞。
结束语
桩是桥梁的基础，桩质量的好坏，在一定程度上决定着桥栗承裁能力的大小。因此，我们在铁路桥栗建设中必需要搞好桩基基础的施工，以确保桩基的质量。
随着我国经济的不断发展，铁路基础建设会更加发展迅速。对不断增加的混凝土桥梁，其施工质量要求非常重要，因此我们要在桥梁桩基基础施工中不断的总结吸取经验。灵活地运用桩基施工的各种技术，克服复杂地质的影响，确保铁路桥梁的工程质量。
关键词：铁路桥梁桩基基础 混凝土灌注施工
0前言
桥梁建筑是确保铁路运输安全生产畅通无阻的重要基础设备之一 ，随着机车轴重不断增加、列车速度不断提高，對桥梁建筑设计的要求也越来越高。本文就铁路桥梁建设中普通桥梁桩基基础的施工及主要技术进行了详细的论述。
1桩基基础的施工准备
1．1 桩基基础的施工环境
场地位于旱地时，清除现场杂物，硬化场地。场地位于浅水时，采用筑岛法(引桥)，场地位于深水时，采用钢管桩施工平台法(主桥)。平台必须平整，联结牢固。
1．2 桩基基础桩位测定
在平整好的场地上测定桩位，用方木桩准确标识各桩位的中心及标高，同时埋设护桩，护桩埋设方法，在桩中心向外大干桩径50cm均匀分布三个并量出距离，护桩顶要与地面相平并用砂浆固定牢固，做出明显标记。深水桩基的定位由钢护筒定位架固定。
1．3 桩基基础的护简
护筒一般采用钢护筒，水上主墩钢护筒采用l 2mm厚钢板卷制在顶和底部用l2mm钢板加固，直径2．5m的钢护筒用l4ram厚钢板卷制，其余则用l0mm厚钢板卷制。护筒内径大干钻头直径20～40cm，护筒高视土质而定，最小不小于2m。安置时，护筒顶高出地面30cm以上，高出最高施工水位或地下水位1．5～2．0m。旱墩护简周围50cm范围内粘土夯实，深度至护筒底。并用稳定护筒内水头的措施。护筒的埋设位置必须保证其中心与桩位中心的偏差不超过50mm。并应注意两节护筒的连接质量，护筒埋深为2～4m，水上主墩护筒应沉入局部冲刷线以下不小于1．0～1．5m。
1．4 桩基基础的钻孔泥浆
在开钻前，应选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，科学选料配制，泥浆比重1．1—1．2，泥浆粘度一般地层16～22Pa•s。含沙率必须小于2％。钻孔时泥浆需要不断的循环和净化，故在施工前应对泥浆的循环和净化作适当布置，设置好制浆池、储浆池、沉淀池，并用循环槽连接。废弃泥浆根据现场情况在桥旁设置储浆池，作为废弃泥浆的倾倒场地。
2桩基基础钻孔的施工
钻机就位前，应对主要机具及配套设备进行检查、维修。就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉陷，放置钻机的起吊滑轮线、钻头(钻杆)和钻孔中心三者应在同一个铅垂线上，其偏差不得大干2cm，竖直向倾斜不大于0．5％。
钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用适当的钻机和泥浆比重，并做钻孔标示牌，内容包括墩台号、桩位、应钻孔深、钻机型号、负责人等。初次钻孔时进尺适当控制，采用慢速钻进，冲击钻用小冲程，正反循环钻应采用减压钻进，孔底承受的钻压不超过钻具重力之和(扣除浮力)的80％。并经常检查放置钻机的起吊滑轮线、钻头(钻杆)和钻孔中心三者是否在同一铅垂线上，使初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔．口坍塌。正常钻进后，冲击钻采用4-5m中、大冲程。但最大冲程不超过6m，正反循环钻则待导向部位或钻头全部进入地层后方可加速钻进。钻进过程中及时排渣。同时经常注意地层的变化，在地层的变化处均应捞取渣样，判断地质的类型，记入记录表中，并与设计提供的地质剖面图相对照，钻渣样应编号保存，以便分析备查。
施工中应经常检查钻头转动装置是否被钻碴卡住，钻进时常低锤勤击，冲击钻钢丝绳松绳不得过大，以免造成斜孔、卡钻、坍孔、漏浆等故障，且钢丝绳松绳不得过小以免造成打空锤，影响进尺。钻孔作业必须连续进行，不得中断。因特殊情况必须停钻时，孔口应加保护盖． 用5cm厚木板或3mm花纹钢制作)并严禁钻头留在孔内，以防埋钻。经常检查泥浆的各项指标，包括泥浆比重、稠度、含砂率、酸碱度等，并根据地质情况及时调整。
当钻孔深度达到设计要求时，应对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，测绳应经常校正刻度，避免超钻、或钻孔深度不够，检孔器钢筋外圈直径应大干钢筋笼外圈直径l0cm，且不得大于钻头直径，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
3桩基基础钢筋与水下混凝土灌注施工
3．1 桩基基础钢筋笼施工和吊装
钢筋笼视其长度采用整体预制或分节预制，钢筋笼骨架应具有足够的刚度和稳定性，以便运送、吊装和灌注混凝土时不致松散、变形。制作时每隔2m增设加固钢筋一道，在骨架上端根据实际需要合理设置吊环。在骨架主筋外侧，将定位钢筋焊接在骨架主筋上，数量每1．0一1．5m不少于4个，以控制保护层。钢筋笼分节起吊要及时、准确就位，快速接长至设计深度加以固定，待混凝土灌注完毕并初凝后方可解除钢筋笼的固定设施。在钢筋笼就位前仍需要检查有无坍孔，以便及时采取措施。
3．2 桩基基础导管的设立
用装有垫圈的法兰盘连接管节，导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。导管连接牢固，接头封闭严密，上下成直线吊装，位于井孔中央，并在混凝土灌注前进行升降试验，防止导管卡住。
3．3 桩基基础混凝土水下灌注
灌注混凝土是钻孔施工的关键，灌注前应探测孔底沉淀厚度，如大于设计厚度应再次清孔，直到满足要求为止。混凝土采用自动计量拌和站集中拌和，混凝土运输车运送。混凝土拌和物应检查和易性，坍落度等指标，水下灌注混凝土的坍落度采用l8～22cm。灌注首批混凝土时应注意：导管下口至孔底的距离一般为20～40cm，首批灌注混凝土的数量应能满足导管埋入混凝土的深度不小于1．0m；封底混凝土灌入后，应仔细检查封底情况，确认封底成功后，进行正常灌注。首批水下混凝土的灌注数量采用公式V≥(πd2/4)hl+(πD2/4)HC确定。灌注要连续有序地进行，尽可能缩短拆除导管的时间，当导管内混凝土不满时，徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊，使混凝土灌不下去或压漏导管。导管提升时，要保持位置居中，根据导管埋置深度确定导管提升高度，提升后导管埋深不得小于2．0m 且不得大于6m。在灌注将近结束时，导管内混凝士柱高度相对减少，导管内混凝土压力降低，而导管外井孔的泥浆稠度增加，比重增大。若出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。为确保桩顶混凝土质量，混凝土灌注至桩顶设计标高以上1．0m。在灌注时，每根桩应制作不小于2组(6块)的混凝土试件。高出地面及桩顶以下的井口整体式刚性护筒，在灌注混凝土后立即拔出。混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间，否则应掺入缓凝剂。
3．4 桩基基础混凝土灌注的技术要点
因桩基基础水下混凝土施工的隐蔽性强，很容易产生松散、离析、缩颈等混凝土质量问题，因此．必须着重控制桩基基础水下混凝土的浇注质量，包括原材料的选择、做好比例调控、改进工机具施工、严格按操作流程施工等方面。桩基基础钻孔到混凝土浇灌过程的施工时间要连贯。施工时间太长。混凝土的浆体浓度要适当，浇灌的容量不得低于工程设计值，如果超过设计值会降低泥浆的置换率造成夹泥。导管13距孔底要保持400mm左右的距离，旋转时要必须精确测量，反复验检。如果球塞被压出导管并已经灌下一定数量的混凝土，应将导管徐徐下降l00～200mm，使灌注开始阶段导管被混凝土埋入的深度尽可能加大，保证底层的混凝土质量。桩基基础灌注过程中，要严把施工进度和施工工期，经常提升导管高度，保障混凝土均匀注入。导管埋入混凝土的深度应控制在l～3m之间且不得小于lm。每间隔l5～20min，要对混凝土面和导管进入深度进行一次测量和检验。如果施工中发生了混凝土堵住导管的情况，一般是由于材料型号或调配比选取不正确，或者是因为导管漏水漏浆致使管内混凝土与管壁摩擦力增大、流动性降低造成的，要分清施工困难原因有针对性地有计划地加以解决。切不要无方法无准备地靠提管消除堵塞。
结束语
桩是桥梁的基础，桩质量的好坏，在一定程度上决定着桥栗承裁能力的大小。因此，我们在铁路桥栗建设中必需要搞好桩基基础的施工，以确保桩基的质量。
随着我国经济的不断发展，铁路基础建设会更加发展迅速。对不断增加的混凝土桥梁，其施工质量要求非常重要，因此我们要在桥梁桩基基础施工中不断的总结吸取经验。灵活地运用桩基施工的各种技术，克服复杂地质的影响，确保铁路桥梁的工程质量。