铁路桥梁基础及下部结构施工技术探讨

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摘要：作为生产运输的重要基础设施，铁路桥梁获得了很大的发展，随着机车轴重的增加和速动的提高，对桥梁铁路提出了更高的设计要求。要想提高铁路桥梁施工的质量，需要采用先进的技术对施工进行指导。本文共分两部分，第一部分通过挖孔桩和钻孔灌注桩详细介绍了桥梁桩基础施工的技术要点，第二部分从桥梁的盖梁、墩台和承台施工三方面详细探讨了铁路桥梁下部结构施工的技术要点。

关键词：铁路桥梁；桩基础；钻孔灌注桩；混凝土；承台

Abstract: as an important infrastructure, production and transportation of railway Bridges obtained great development, with the increase of the locomotive axle load and quick rise, to the design of Bridges of railway put forward higher requirements. If you want to improve the quality of the construction of railway Bridges and to adopt advanced technology for guidance of construction. This article is divided into two parts, the first part through the excavated belled piles and bored piles are introduced in detail the main technical points of the bridge pile foundation construction, the second part from the bridge of capping beam, pier and cap construction three aspects discussed in detail the main technical points of the infrastructure construction of railway Bridges.

Key words: railway Bridges; Pile foundation; Bored piles; Concrete; Pile caps

中图分类号：U415.6 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

铁路桥梁桩基础施工技术要点

路桥桩基础施工技术在铁路桥梁等多个施工方面得到了广泛的应用，对于提高工作的效率，确保施工的进度等方面发挥了重要的作用，同时也保证了施工的可靠性、安全性和工程经济性，为保证施工的质量奠定了坚实的基础。

（一）挖孔桩基础施工技术

1、施工工艺流程图

图1挖孔桩施工工艺流程图

2、施工步骤

（1）场地准备

挖孔桩施工前，首先平整场地，测量定位，放出桩中心点，并引放至周围定好十字龙门桩。制定全面的挖孔桩工前安全检查表格，包含卷扬机电机，钢丝绳，机架配重，吊钩等零部件的完整程度，如有问题及时更换。

（2）开挖

井体采取分节开挖，开挖深度视地质情况而定，土层较好时，一般1m，软弱土中0.5～0.8m，开挖一层做一层护壁。土质较软时，采用锹镐挖掘；硬土及软石采用风镐及钢钎挖掘；对于较硬岩石，放松动小炮，采取全断面微差爆破一次成型，尽量减小对周围岩体的影响，防止塌孔。炮眼按中空眼、掏槽眼、周边眼布置。开挖出来的土石用卷杨绞车吊出井外，弃至井口下方的指定地点。开挖过程中要保持井内有足够的新鲜空气，不断向井内送风。开挖工作连续进行，交接班的时间尽量缩短，减少未经支护的土体的暴露时间，防止坍塌。 当相邻挖孔桩在浇灌桩蕊砼时，原则上要停止掘进，以防井筒在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌，在开挖是做好井口防护，完成后及时进行浇筑，如不能及时浇筑必须进行覆盖，防止安全事故发生。

（3）支护

挖孔桩支护采用钢筋砼护壁形式，每节护壁之间预留钢筋，相互焊接牢固，并确保各段联结处不漏水。

（4）下钢筋笼及灌筑砼

灌注桩身砼之前，对桩孔基底进行检查和处理，对井底虚渣和积水进行清理和排除。钢筋笼在孔外加工制作，然后分节吊入桩孔，在空口进行对接，严格控制焊接质量。连续灌注砼，布料软管或串通底端距井底不高于2m。如地下水较大时，采用导管法灌注水下砼工艺。对于干灌的桩孔，6m以内部分分层振捣，6m以下部分利用砼的大坍落度（掺加减水剂）和下冲力使之密实。桩身灌筑过程中要在井口对钢筋笼进行固定，防止钢筋笼上浮。

（二）钻孔灌注桩基础施工技术

对于该项技术的应用，需要从以下几个方面着手：

桩位复核

根据测定出来的桥墩中心线，定出孔位中心桩，放出护桩，经复核无误、监理工程师认可后，用表格形式交钻桩班组，保护现场桩位。

钻孔探岩

桩基精确放样后，认真研究设计图纸中的地质地层状况、有无溶洞、溶洞深度、高度、填充物类型，画图列表，岩石强度，岩石深度，并制定切实可行施工方案，选择相应的钻孔方式。如需要填充，要对填充物进行土工试验，分析其物理力学特性，检测容重、含水量、孔隙率等，为注浆参数计算提供依据。

埋设护筒

根据测定的孔位中心桩，埋置护筒，护筒半径大于桩径30～40cm。安装护筒时，按照孔位中心桩和护筒标高，将护筒固定，护筒夯填粘土，用细线拉十字，将孔位中心桩反映在护筒上。

钻机就位

钻机进位时要调平，垫死，保证施工中钻机位置和不发生倾斜。钻机就位后，要将钻头的钻尖准确对准孔位中心。具体方法是在护筒的刻痕处用小线连成十字，钻头中心对准细线十字交叉点。

泥浆制备

造浆用粘土选用水化快、造浆力强、粘度大的粘土，根据具体的情况，严格控制泥浆的稠度及含砂率。造浆时在钻孔内直接投放粘土，以钻锥冲击制成泥浆。泥浆循环系统布置根据现场地形及周围环境统筹安排，泥浆循环系统由沉淀池和泥浆池及流槽组成，池四周及流槽均用砖砌筑，流槽内侧用水泥砂浆抹平。泥浆循环布置见图2。

图2泥浆循环布置图

废泥浆经沉淀处理后经附近雨水管排放，钻碴外运，以避免泥浆对周围环境的污染。

单护筒泥浆护壁冲击钻孔

预处理后的岩溶待注浆凝固后方能进行冲击成孔，为防止意外，冲孔前备好粘土、水泥和片石等材料，同时加大泥浆比重，采用优质泥浆。当岩面倾斜角度较大时，在较低一侧回填些片石，使孔底大致平整后再转入正常冲孔。通过溶洞进入填充地层时，采用优质泥浆护壁，保持孔内的水位高度，适时向孔内投入潮湿泥块或袋装粘土和块径不大于13cm的片石，采用低冲程将抛填物挤入溶洞孔壁或溶洞裂缝，以加强护壁，使之形成封闭环，防止漏浆和塌孔。

安放钢筋笼

钢筋笼根据实际桩长在钢筋加工场分节制作、焊连，外圆周上均匀焊接导向钢筋，套安鼓形空心砂浆棒或滚轮式砂浆垫块，以防止钢筋笼放置偏心，保证砼保护层厚度。钢筋笼顶要固定牢靠，以免掉笼或浮笼。钢筋笼搬运时要防止扭转、变形、弯曲。用缆风绳配合汽车吊准确居中将钢筋笼吊装入孔。

水下砼灌注

灌注前对导管做水密性试验，保证导管的密闭性。灌注的水下砼坍落度控制在16～22cm，要求砼的和易性良好，确保施工顺利。第一次灌注砼的数量要满足导管能被埋在砼内的深度≮1.0m，快速浇筑混凝土，成功封底，保证桩底浇筑砼质量。水下砼要连续灌注，不能停顿。灌注间隙时间不能超过30min，灌注速度5～20m3/h。

在灌注过程中，当导管内不满，含有空气时，后续混凝土徐徐灌入，避免整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水，浇筑过程中保持导管埋入深度为2～6m，控制导管在桩中心并缓慢活动，避免混凝土侧压力将导管与钢筋笼挤压导致堵管，严格控制导管埋深，避免拔脱或拔不出。

铁路桥梁下部结构施工技术要点

（一）承台施工

1、工艺流程图

图3承台施工工艺流程图

2、基坑开挖

基坑采用人工配合挖掘机开挖，入岩部分采用风镐清除或风动凿岩机钻眼放松动小炮。开挖根据设计尺寸、基础大小、放坡宽度和基底留工作面的宽度（每侧0.3～0.5m）来进行。边坡坡度按照施工规范及现场地质情况确定。基坑顶距开挖线1.0m以外挖截、排水沟，基坑顶做成4%反坡，并疏通排水渠道疏导水流，防止地表水浸入基坑。基坑开挖到底后，立即凿除桩头，调直桩头钢筋。合格的基坑基底，在报请监理工程师复检批准后，迅速铺设C10砼垫层或M7.5砂浆垫层，石质基坑清理干净后可不设垫层，进行基础圬工施工，防止晾槽引起水浸或地质风化。根据安全技术交底对基坑进行安全防护。

钢筋绑扎、模板安装

用于承台施工的钢筋骨架应该严格按照设计要求进行安装，同时钢筋接头应错开布置，接头截面面积应小于总截面面积的50%，钢筋焊接或搭接时端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致,套筒连接时严格控制过丝质量，认真检查套筒安装质量。钢筋绑扎后必须横平竖直，而且桥台主筋的位置、尺寸应符合设计资料的要求。安装是应注意控制结构尺寸以及轴线的位置是否准确，并按照设计和规范要求的预留保护层厚度。如为大体积承台应该通过热功计算，选择相应的降温措施，在绑扎钢筋是布设降温措施。采用水循环降温时，要在安装完成后通水检查管道完整性。

一般承台模板都采用小平模拼装，安装小平模是要控制，模板错台、缝隙、平整度。通过混凝土侧压计算确定模板加固材料的质量、数量及分布情况。安装时保证保护层厚度，确保模板线型平顺。

混凝土浇注、养生

承台混凝土浇筑施工需要注意的是，在混凝土浇筑过程中，应按照30cm厚度分层浇筑，加强桩头位置的混凝土振捣，专人检查模板加固情况，随时调整螺丝的松紧程度，如有意外及时处理。如果混凝土的施工和易性较差，则应加强振捣，同时保持浇筑过程中的连续性，保证施工时混凝土层与层之间连接为整体，避免混凝土浇筑时间过长，混凝土浇筑结束后12～18h内，应采用覆盖塑料薄膜的方式进行养生。

（二）桥墩施工

柱式桥墩适用范围较广，而且施工简单方便，主要分为由盖梁的单排桩柱式桥墩以及不带盖梁独柱式桥墩或排柱式桥墩两种形式，下面以柱式桥墩为例介绍其施工工艺。

桥梁墩柱钢筋的制作安装

对于墩柱钢筋骨架制作，首先应根据测量放样确定预埋钢筋的位置，然后根据设计图纸，制作绑扎墩柱钢筋，桥梁墩柱的主钢筋应采取搭接焊接的方式，在加工完成后应进行全面的质量检查，合格后并将其运至桥墩位置。通过汽车吊等方式将钢筋骨架掉漆并与预留的钢筋焊接安装施工。

模板的支立安装

钢筋安装结束后，应紧接着进行模板的安装，首先应确保用于工程施工的模板质量合格，摸板的平整度符合使用要求，板面和侧板的挠度满足施工规范外形尺寸偏差在允许偏差范围以内，而且连接配件的孔眼位置、间距均满足施工要求。根据施工测量放样，首先将桩模板立接，模板缝一般通过双面胶粘贴以确保连接紧密，然后将模板与桩面之间通过砂浆填封，墩柱模板拼装至设计长度后，将其吊装并安装在接桩模板上。模板安装技术后应在其与钢筋骨架之间设置混凝土垫块，以确保混凝土保护层厚度达到设计要求。

混凝土浇筑

模板安装结束后，经过建立人员检查质量合格后应立即进行混凝土的浇筑。桥梁墩柱混凝土浇筑施工时，可以适当向混凝土中添加减水剂或者减气剂等外加剂，以增加混凝土施工和易性，减少混凝土中的气泡。混凝土运至施工现场后，应对坍落度等重点质量控制项目进行检查，合格后方可用与墩柱的浇筑。混凝土的浇筑应分层浇筑，并利用振捣器等设备及时进行振捣，知道混凝土表面无气泡出现为止，混凝土浇筑捣实后进行保湿养生。待混凝土强度达到设计要求的85%左右时，可以拆除模板并利用塑料薄膜等覆盖养护。

（三）盖梁（托盘、顶帽）的施工技术要点

图4 盖梁施工工艺流程图

1、托架布置

盖梁托架搭设采用钢抱箍上搭设贝雷支架。为减少盖梁砼浇筑后底模发生变化，抱箍使用前用千斤顶按照盖梁钢筋砼重量加上模板及施工荷载进行摩擦力试验，抱箍连接螺栓采用高强螺栓，扳手采用力矩扳手，抱箍经试验检验合格后方可投入盖梁施工使用。

2、浇筑砼

砼浇筑前，组织有关人员对施工工地，运输道路，振捣设备等进行检查，模板、钢筋、预埋件等经项目部自检和监理工程师抽检合格，验收签认后，方可进行砼浇筑。盖梁砼下料采用吊车配吊斗入模。浇筑时分层进行，采用插入式振捣，专人负责，砼入模后应及时振捣，以确保砼的密实性。

3、砼的养生

砼浇筑完成后，待表面收水并硬化后对混凝土进行养生，采用洒水养生，最少保持7天，在无模板的混凝土表面严密地覆盖一层稻草、麻袋或砂。根据气温情况，掌握恰当的时间间隔，保持砼表面湿润。当气温低于+5℃时，不能洒水养生。

4、外模、底模施工

外模、底模均采用定型钢模，分块吊装组拼，板缝均加设双面胶泡沫胶带，防止漏浆，确保结构尺寸、线形、标高符合设计要求。

5、支座垫石

桥墩上的垫石叫支座垫石，是调整桥墩与桥面板之间由于施工而引起的偏差（误差）；另外，支座垫石又是支撑桥面板的主要承载体，由于支撑面积小，所以它的混凝土强度一般要比桥墩混凝土强度高，里面的钢筋含量也要高。

结语

综上，铁路桥梁的基础和下部结构作为桥梁主体结构荷载的承担以及传递部分，其施工质量直接关系到桥梁的安全使用。在未来的铁路桥梁施工中，各个施工单位要以先进的技术为指导，不断的吸取和总结经验，灵活地运用各种施工技术，克服地质条件的不利影响，进而确保路桥发展的高质量，最终实现我国交通运输事业的可持续发展。

参考文献

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[2]刘贺东，张小高.桥梁下部结构施工技术探讨[J].河南科技，2013.2.

[3]李浩勇.宜万铁路岩溶地区桥梁桩基础处理的体会[J].铁道勘测与设计，2007.2.