铁路桥梁挖井基础施工技术

浅谈铁路桥梁挖井基础施工技术浅谈铁路桥梁挖井基础施工技术 摘要： 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，对桥梁建筑设 计的要求也越来越高。本文通过结合铁路桥梁挖井基础施工实例， 对 挖井基础施工工艺进行详细阐述，为同类工程提供参考价值。 引言：我国铁路网日益完善，铁路桥梁的建设数量和规模都在不 断扩大。在铁路桥梁基础中，挖井基础占据着重要地位，这样就需要 充分运用好挖井基础施工技术， 有效保障铁路桥梁工程施工的顺利进 行，保证施工质量。 1.工程实例简介及施工方案 1.1 工程简介 某标段共有桥梁 6 座， 其中双线特大桥 4 座， 共计 5133.73 延米； 双线大桥 1 座，404.9 延米；双线中桥1 座，50.2 延米。桥梁基础形 式有钻孔桩、明挖基础和挖井基础三种类型， 其中挖井基础采用的是 矩形挖井基础。 本区段地层岩性主要为表覆第四系全新统人工堆积层 （Q4ml）素填土、填筑土，冲积层（Q4Al）黏土、粉质黏土、细砂、 粗砂、砾砂、细圆砾土，下伏中生代燕山晚期侵入岩（ηγ53）二长 花岗岩、闪长岩。 1.2 施工方案 挖井基础采用钢筋混凝土护壁， 必须垂直开挖，严禁采用机械放 坡施工。用挖机进行垂直分层开挖，人工配合修整，每次开挖深度 1m，然后立模板施做钢筋混凝土护壁；护壁采用C20 混凝土，当强度 满足要求后，再开挖下层土石方。开挖到设计标高，基底检验合格， 并完成护壁施工后，进行挖井基础钢筋及墩身预埋钢筋绑扎安装， 最 后浇筑挖井基础混凝土，挖井基础混凝土施工时不立设模板。 2.主要施工工艺 2.1 施工准备 首先进行场地平整，铲除松软的土层并夯实；测量放样定出挖井 基础准确位置并设置护桩，护桩采用木方桩外包砼形式埋设稳固， 以 供随时检测基础中心和标高；井口四周挖排水沟，做好排水系统，及 时排除地表水；安装提升设备；布置好出渣道路；合理堆放材料和机 具，使其不增加井壁压力、影响施工。 2.2 基坑开挖及护壁施工 井身开挖采用垂直开挖、边挖边护的开挖方式。护壁厚度一般是 根据土层岩性确定，然后按照基础尺寸及护壁厚度，确定基础开挖平 面尺寸。本设计图纸中基坑护壁设计厚度为 50cm，因此开挖尺寸要 比设计尺寸每边外扩 50cm，以保证护壁施工。挖掘时，不必要把护 壁岩层修整成光面，使岩层稍有凹凸不平，可以增加摩阻力，使护壁 更加稳固。 开挖采用挖掘机开挖配合人工修整的方式。 挖掘机开挖基坑中心 部分，靠近井壁四周约 30cm 的范围采用人工开挖修整，可以减少超 挖，同时较易控制井壁垂直度。第一节护壁开挖深度为 1m，开挖完 成后进行测量复核，井口平面尺寸、偏差和井壁垂直度符合设计及规 范要求后立即进行锁口和护壁混凝土施工。 护壁采用 C20 混凝土，内 配置钢筋网片，增加护壁的强度和稳定性。 在上一节护壁强度达到要求后， 再进行下部开挖，开挖时注意机 械避免碰触施工完成的护壁。 开挖时长度方向分为 3 段，每挖一段及 时绑扎钢筋、立模板浇筑混凝土护壁，以防侧壁坍塌。深度开挖较深 时，采用长臂挖机施工，提高工作效率。挖掘机开挖至离基底设计标 高 10cm 时，换作人工方式清至设计标高。 2.3 基底检测 开挖完成后首先对井中心位置及四周轮廓尺寸及时进行测量复 核，确保符合设计尺寸要求。其次马上进行地质核对，并检测地基承 载力是否符合设计要求。 如井底地质与设计不符或地基承载力不能满 足设计要求时须及时与监理及设计单位取得联系， 并提出变更设计申 请等。经检测井内尺寸、平面位置及基底承载力符合设计要求时，及 时进行下步施工，基底不可暴露过久。 2.4 钢筋加工及安装 基础钢筋及墩身预埋钢筋采用钢筋加工场加工合格后运输至现 场，现场直接绑扎成型，需要焊接的钢筋采用 502 焊条双面搭接焊 接，焊缝长度及质量应满足设计及规范要求。 台身钢筋预埋深度不小 于 1m，外露长度根据实际情况确定，钢筋接头必须分散布置，以确 保同一截面内接头数量不得超过钢筋总数量的50%，且避免设在基顶 以上 3m 范围内。 2.5 混凝土浇筑及养护 在挖井基础钢筋、 墩身预埋钢筋和接地钢筋绑扎完成且护壁混凝 土达到一定强度后，方可进行混凝土的施工。混凝土浇筑前，将基底 清理干净，混凝土在拌和站集中拌制， 混凝土罐车运输至施工作业面 进行浇筑，基础采取连续浇筑到设计高程。 浇筑时混凝土的自由倾落 高度不超过 2m，否则采用滑槽或减速串筒等设备，使混凝土在规定 降落高度内均匀降落。混凝土每层浇筑厚度控制在 30cm 左右，采用 插入式振捣棒振捣。振捣棒移动的间距不大于振捣棒作用半径的1.5 倍，且插入下层混凝土内的深度为50～100mm。每一振点的振捣延续 时间以混凝土不再沉落，表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。混凝 土振捣完成后，应及时修整、抹平混凝土裸露面，采用无纺布覆盖并 洒水养护。混凝土强度达到一定强度后， 及时对墩身范围内混凝土表 面进行凿毛处理。 3.施工中的技术措施 3.1 基坑变形监测 3.1.1 基准点 利用已有水准点作为变形观测的基准点。 3.1.2 观测点布设 每个挖井基础在第一节护壁四个方向上预埋四个观测桩， 进行变 形和竖向位移观测。 3.1.3 基坑观测及频率 竖向位移采用水准仪进行观测， 变形观测采用钢尺量测及对护壁 混凝土外表观察的方法进行观测， 如发现护壁表面出现裂纹且有增大 的趋势时需增加观测频率， 当变形速率明显增大时必须将基坑内施工 人员撤出，并增加临时支撑。竖向位移每天进行一次监测，变形监测 每天早晚各一次。 3.2 基坑降排水 根据地下水位及地质情况，确定采用集水坑排水法。在基底四个 角落设置集水坑，使水流入集水坑内，通过潜水泵排出井外，在井外 通过临时排水沟远引。集水坑尺寸视渗水的情况而定， 潜水泵的排水 的能力大于总渗水量的 1.5～2.0 倍。 3.3 混凝土温度控制 挖井基础属于大体积混凝土施工， 混凝土内部的水化热问题十分 突出，必须采取有效的措施降低水化热，控制混凝土的温度，防止混 凝土开裂。 为了降低混凝土的总温升，减少内外温差，控制混凝土出机温度 和浇筑温度是一个很重要的措施。 对混凝土出机温度影响最大的是石 子及水的温度，砂次之，水泥的影响较小。因此，混凝土施工中采取 加冰拌和，砂石料遮阳覆盖，送水管道用草袋包裹洒水降温等技术措 施。预埋冷却水管通水冷却，是一种有效降低混凝土水化热的措施。 为满足挖井基础混凝土冷却降温要求， 采用直径为 30mm 的薄壁钢管。 冷却水管接头采用弯头连接方式，设置底层冷却管距离基础底1.0m， 按照两层布设，每层竖向间距为 1.0m；布置间距为 1.5m，外侧水管 顺桥向和横桥向距挖井基础边缘均为 1.0m。 4.结语 铁路桥梁的挖井基础施工作为重要的分项工程， 其技术具有自身 优点，施工简便， 适用于铁路桥梁的施工。在施工过程中需要做好各 项监测工作，根据施工中的实际情况及时采取相应的处理措施， 避免 质量事故的发生。 参考文献： [1]田晓朋. 大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施[J]. 科学之友，2008（7）. [2]殷树华.桥墩挖井基