论文部分内容阅读
摘要：钻孔桩施工速度快，效率高，噪音低、震动小、成桩质量高、防渗性好的特点。在铁路施工中我们经常遇到软土地区，在软土地区施工中常常采用钻孔桩施工技术。本文以某铁路桥梁桩基工程为例探讨了钻孔桩施工技术。
关键词：铁路；钻孔桩；施工技术
一、工程概述
某特大桥为客运专线的一部分，起点位于XXX内，终点位于XXX内。全长4443.54米（双线），起讫里程DJHKXXX～DJHKXXX。桥为双线桥，位于曲线上，曲线半径=1200m，无缝线路，孔跨布置为：3-24m简支T梁。本桥均采用钻孔灌注桩，群桩基础，基础全部为摩擦桩，桩径为1.25m，共34根，1540m，最大桩长为50m。
二、铁路钻孔桩施工技术
（一）平整场地
本工程采用车载式桩机，桩机就为之前需对场地进行夯实平整、清理杂物，以免发生不均匀沉降。
（二）护筒埋设
护筒用2.5mm的钢板卷制焊接而成，内径为1000mm。上部开设1个20×30cm溢浆孔，以便泥浆循环通畅。护筒埋设位置应准确，其中心线与桩位中心允许偏差不大于20mm，并保证护筒垂直，其周围用粘土回填夯实。
（三）钻孔泥浆
开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，选择桥位附近粘土能够满足造浆要求，造浆量为1.5倍的桩的混凝土体积，泥浆循环使用，设二级沉淀池，沉淀钻渣及时清运到指定位置处理。泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。保证满足钻孔内泥浆顶高程始终高于外部水位或地下水位2.0m，使泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁防止坍塌。泥浆性能指标如下：
选用优质膨润土，在桩孔钻进前在泥浆池中造浆，制成稠度适宜的泥浆。泥浆性能如下：入孔泥浆比重为1.05～1.15；黏度：一般地层为16～22s，松散易坍地层为19～28s，新制备泥浆含砂率不大于4%，胶体率不小于95%，PH值应大于7。造浆后应试验全部性能指标，钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表；按规定检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标；并保证泥浆压高于地下水位。
（四）钻孔施工
1、桩孔定位
首先确定柱基中心线及每根桩的中心点，作好标记，设置好每根桩中心点的护桩；为保证桩位中心准确可靠，每根桩在施工前均用仪器复测，确保孔位误差符合要求。
2、钻孔作业
开孔一般投入大比例黏土，造浓浆（相对密度1.4～1.6），采用小冲程进行击孔，穿过覆盖层、粉砂层2m～4m后，再按正常的冲击成孔工艺成孔，钻进过程中要严密观察护筒内的水头，保持比施工水位高出1.5m～2m，并派专人检查地质变化情况及泥浆指标。根据不同的地质状况调整不同指标的泥浆，当通过漂石层时，如表面不平整，应先投放黏土或小片石将表面垫平，再冲击钻进，防止发生斜孔、塌孔现象。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中出现卵石层，则采取以下措施：对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层；对于深度较浅的卵石层可采取人工直接开挖的方法穿过该层后改用旋挖钻机钻进的方法。
3、成孔检查
检查方法是：孔深用测绳进行检测；孔径检测用25的钢筋焊成直径为0.98m和1.23m，长为6m的检孔器，吊入孔内直放到孔底检测，如检孔器放不到孔底，则说明桩孔有缩颈或局部偏孔现象；在检孔器沉入孔底的过程中，根据悬挂着检孔器的钢丝绳的倾斜程度可判断孔壁是否倾斜。
4、清孔
终孔时应进行钻孔深度、孔斜、直径检查，经检查合格后，立即采取换浆法进行清孔，不得用加深孔深来代替清孔，清孔时应尽量缩短时间，一般不得中途停顿；终孔与清孔时间不能相隔过久，清孔后应抓紧时间吊装钢筋笼和灌注水下混凝土，灌注水下混凝土前，应确保沉碴厚度控制在30 cm以内。
（五）钢筋笼的安装与吊放
钢筋笼可按设计长度和设备吊装能力，采用整根或分段制造。当采用分段吊装时，应先在加工厂进行试拼对接合格，再分开吊装，保证对接钢筋连接质量。主筋搭接焊时，同一断面内的钢筋接头不得超过主筋总数的50%，两个接头的间距不小于500mm。主筋的焊接长度，双面焊为不小于5d（主筋直径），单面焊为不小于10d。声测管一般在钢筋笼加工场预先安装在已成型的钢筋笼上，声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物；声测管采用绑扎方式与钢筋笼连接牢固（不得焊接）；声测管连接一般采用外加套筒焊接方式或采取丝扣连接方式进行，预防连接处断裂或堵管现象；连接处应光滑过渡，不漏水；管口应高出桩顶300mm以上，且各声测管管口高度应一致。
钢筋笼吊筋采用两根φ8圆钢，吊筋上需设置两道吊环，在吊筋中间和顶端各设置一道吊环，吊环采用φ14螺纹钢筋制作。钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形，起吊吊点宜设在加强箍筋位置。钢筋笼吊放入孔时，应对准孔位轻放、慢放。遇阻应上下轻轻活动或停止下放，查明原因后进行处理，严禁强行下放。钢筋笼全部入孔后，按设计要求检查安放位置标高并做好记录，符合要求后，将笼固定，防止因笼子下落或灌注砼时上下串动造成错位。
（六）混凝土浇筑
导管的安装：导管直径为300mm，壁厚5mm，每节长3m，另配1m和0.5m长的导管各一节，接头由法兰盘连接，并用橡胶圈密封。导管使用前经过接头抗拉试验和不小于孔内水深1.3倍的水密承压试验。混凝土灌注开始时，导管底部距孔底的距离约40cm。
将导管居中插入到离孔底0.3m～0.4m。导管上口接漏斗，在漏斗口设隔水栓，隔绝混凝土与导管内水的接触，在漏斗中存备足够数量的混凝土后，放开隔水栓，存备的混凝土连同隔水栓向孔底下落，将导管内的水全部压出，并使导管下口埋在孔内混凝土中不小于lm处，根据桩径确定漏斗的体积：
导管中混凝土的体积V1=3.14x0.152（管的半径）X 10（管中预计混凝土的高度）=0.73m。
桩中混凝土的体积V2= 3.14×桩的半径2×（埋管深度+管口至孔底距离）。
对直径1.5m的桩，V2=3.14x075x1.3=2.3m；漏斗体积V=V1 +V2=0.7+2.3=3m3。
对直径1.0m的桩，V2=3.14x05x1-3=1.0m；漏斗体积V=V1+V2=0.7+1.0=1.7m3。
漏斗容积要比实际计算量大0.3m3以上，因此，对D=1.5m 的桩选用的漏斗体积为3.4m3的，因此，对D=1.0m的桩选用的漏斗体积为2.0m 的。
随着混凝土不断通过漏斗、导管灌入桩孔，桩孔内初期灌注的混凝土及其上面的泥浆水被顶托上升，相应地不断提升导管，直至灌注完毕。水下混凝土浇筑过程中，要定时检查导管的埋置深度。浇筑时混凝土面的理论升高值与实际上升值进行对比，严防因“护孔”而形成导管拨出混凝土面致使桩身混凝土出现 “断桩”或“夹渣”事故的发生，并将测量结果进行详细记录，以便为动测桩身质量对其混凝土质量判断提供必要的依据。
结束语
本次施工通过选用合适的施工方案，对于施工质量与安全采取有效措施进行控制，取得了较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]王伯惠，张亚军.无梁板桥[M].北京：人民交通出版社，2008.
[2]赵英爽.岩溶地区跨既有线钻孔桩施工技术[J].铁道建设，2007（09）.
[3]周耀辉.准高速铁路行车线上跨线桥的施工[J].铁道标准设计，2008（09）.
[4]赵成贵.跨既有铁路框架式桥墩施工及防护[J].铁道标准设计，2011（03）.
关键词：铁路；钻孔桩；施工技术
一、工程概述
某特大桥为客运专线的一部分，起点位于XXX内，终点位于XXX内。全长4443.54米（双线），起讫里程DJHKXXX～DJHKXXX。桥为双线桥，位于曲线上，曲线半径=1200m，无缝线路，孔跨布置为：3-24m简支T梁。本桥均采用钻孔灌注桩，群桩基础，基础全部为摩擦桩，桩径为1.25m，共34根，1540m，最大桩长为50m。
二、铁路钻孔桩施工技术
（一）平整场地
本工程采用车载式桩机，桩机就为之前需对场地进行夯实平整、清理杂物，以免发生不均匀沉降。
（二）护筒埋设
护筒用2.5mm的钢板卷制焊接而成，内径为1000mm。上部开设1个20×30cm溢浆孔，以便泥浆循环通畅。护筒埋设位置应准确，其中心线与桩位中心允许偏差不大于20mm，并保证护筒垂直，其周围用粘土回填夯实。
（三）钻孔泥浆
开挖泥浆池，选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，选择桥位附近粘土能够满足造浆要求，造浆量为1.5倍的桩的混凝土体积，泥浆循环使用，设二级沉淀池，沉淀钻渣及时清运到指定位置处理。泥浆比重可根据钻进不同地层及时进行调整。保证满足钻孔内泥浆顶高程始终高于外部水位或地下水位2.0m，使泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁防止坍塌。泥浆性能指标如下：
选用优质膨润土，在桩孔钻进前在泥浆池中造浆，制成稠度适宜的泥浆。泥浆性能如下：入孔泥浆比重为1.05～1.15；黏度：一般地层为16～22s，松散易坍地层为19～28s，新制备泥浆含砂率不大于4%，胶体率不小于95%，PH值应大于7。造浆后应试验全部性能指标，钻进中应随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表；按规定检查泥浆指标，遇土层变化应增加检查次数，并适当调整泥浆指标；并保证泥浆压高于地下水位。
（四）钻孔施工
1、桩孔定位
首先确定柱基中心线及每根桩的中心点，作好标记，设置好每根桩中心点的护桩；为保证桩位中心准确可靠，每根桩在施工前均用仪器复测，确保孔位误差符合要求。
2、钻孔作业
开孔一般投入大比例黏土，造浓浆（相对密度1.4～1.6），采用小冲程进行击孔，穿过覆盖层、粉砂层2m～4m后，再按正常的冲击成孔工艺成孔，钻进过程中要严密观察护筒内的水头，保持比施工水位高出1.5m～2m，并派专人检查地质变化情况及泥浆指标。根据不同的地质状况调整不同指标的泥浆，当通过漂石层时，如表面不平整，应先投放黏土或小片石将表面垫平，再冲击钻进，防止发生斜孔、塌孔现象。
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中出现卵石层，则采取以下措施：对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层；对于深度较浅的卵石层可采取人工直接开挖的方法穿过该层后改用旋挖钻机钻进的方法。
3、成孔检查
检查方法是：孔深用测绳进行检测；孔径检测用25的钢筋焊成直径为0.98m和1.23m，长为6m的检孔器，吊入孔内直放到孔底检测，如检孔器放不到孔底，则说明桩孔有缩颈或局部偏孔现象；在检孔器沉入孔底的过程中，根据悬挂着检孔器的钢丝绳的倾斜程度可判断孔壁是否倾斜。
4、清孔
终孔时应进行钻孔深度、孔斜、直径检查，经检查合格后，立即采取换浆法进行清孔，不得用加深孔深来代替清孔，清孔时应尽量缩短时间，一般不得中途停顿；终孔与清孔时间不能相隔过久，清孔后应抓紧时间吊装钢筋笼和灌注水下混凝土，灌注水下混凝土前，应确保沉碴厚度控制在30 cm以内。
（五）钢筋笼的安装与吊放
钢筋笼可按设计长度和设备吊装能力，采用整根或分段制造。当采用分段吊装时，应先在加工厂进行试拼对接合格，再分开吊装，保证对接钢筋连接质量。主筋搭接焊时，同一断面内的钢筋接头不得超过主筋总数的50%，两个接头的间距不小于500mm。主筋的焊接长度，双面焊为不小于5d（主筋直径），单面焊为不小于10d。声测管一般在钢筋笼加工场预先安装在已成型的钢筋笼上，声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物；声测管采用绑扎方式与钢筋笼连接牢固（不得焊接）；声测管连接一般采用外加套筒焊接方式或采取丝扣连接方式进行，预防连接处断裂或堵管现象；连接处应光滑过渡，不漏水；管口应高出桩顶300mm以上，且各声测管管口高度应一致。
钢筋笼吊筋采用两根φ8圆钢，吊筋上需设置两道吊环，在吊筋中间和顶端各设置一道吊环，吊环采用φ14螺纹钢筋制作。钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形，起吊吊点宜设在加强箍筋位置。钢筋笼吊放入孔时，应对准孔位轻放、慢放。遇阻应上下轻轻活动或停止下放，查明原因后进行处理，严禁强行下放。钢筋笼全部入孔后，按设计要求检查安放位置标高并做好记录，符合要求后，将笼固定，防止因笼子下落或灌注砼时上下串动造成错位。
（六）混凝土浇筑
导管的安装：导管直径为300mm，壁厚5mm，每节长3m，另配1m和0.5m长的导管各一节，接头由法兰盘连接，并用橡胶圈密封。导管使用前经过接头抗拉试验和不小于孔内水深1.3倍的水密承压试验。混凝土灌注开始时，导管底部距孔底的距离约40cm。
将导管居中插入到离孔底0.3m～0.4m。导管上口接漏斗，在漏斗口设隔水栓，隔绝混凝土与导管内水的接触，在漏斗中存备足够数量的混凝土后，放开隔水栓，存备的混凝土连同隔水栓向孔底下落，将导管内的水全部压出，并使导管下口埋在孔内混凝土中不小于lm处，根据桩径确定漏斗的体积：
导管中混凝土的体积V1=3.14x0.152（管的半径）X 10（管中预计混凝土的高度）=0.73m。
桩中混凝土的体积V2= 3.14×桩的半径2×（埋管深度+管口至孔底距离）。
对直径1.5m的桩，V2=3.14x075x1.3=2.3m；漏斗体积V=V1 +V2=0.7+2.3=3m3。
对直径1.0m的桩，V2=3.14x05x1-3=1.0m；漏斗体积V=V1+V2=0.7+1.0=1.7m3。
漏斗容积要比实际计算量大0.3m3以上，因此，对D=1.5m 的桩选用的漏斗体积为3.4m3的，因此，对D=1.0m的桩选用的漏斗体积为2.0m 的。
随着混凝土不断通过漏斗、导管灌入桩孔，桩孔内初期灌注的混凝土及其上面的泥浆水被顶托上升，相应地不断提升导管，直至灌注完毕。水下混凝土浇筑过程中，要定时检查导管的埋置深度。浇筑时混凝土面的理论升高值与实际上升值进行对比，严防因“护孔”而形成导管拨出混凝土面致使桩身混凝土出现 “断桩”或“夹渣”事故的发生，并将测量结果进行详细记录，以便为动测桩身质量对其混凝土质量判断提供必要的依据。
结束语
本次施工通过选用合适的施工方案，对于施工质量与安全采取有效措施进行控制，取得了较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]王伯惠，张亚军.无梁板桥[M].北京：人民交通出版社，2008.
[2]赵英爽.岩溶地区跨既有线钻孔桩施工技术[J].铁道建设，2007（09）.
[3]周耀辉.准高速铁路行车线上跨线桥的施工[J].铁道标准设计，2008（09）.
[4]赵成贵.跨既有铁路框架式桥墩施工及防护[J].铁道标准设计，2011（03）.