1、旋喷桩在铁路桥梁基础加固中的应用分析【摘要】近些年来我国铁路重载正在飞快的发展，且随着铁路荷载变化对既有的桥梁结构标准也越来越高，既有线上一些桥梁因为原设计标准较低，从而引发铁路桥梁承载力降低，且我国桥梁建造的时间不同，同时受到施工工艺和设计标准不统一等方面因素的影响，大部分桥梁结构现状均不能满足我国当下行车负荷。旋喷桩具有适用范围广、施工工艺简单、不影响行车同行等优点，在铁路桥梁基础加固中成为首选方案。关键词：旋喷桩；铁路桥梁；基础加固；应用分析 中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号： 桥梁动力性能不能够引起上部结构变化，地下水位下降、河道采沙对基础冲刷等方面因素，均需要对桥
2、梁基础建设进行加固处理。在众多的加固技术中旋喷桩加固基础方法在黄土、粘性土、砂类土、淤泥、人工填土等方面均可使用，同时还具有灵活性大、影响小、造价低等方面优点。本文以某桥病害基础部分的整治为例，浅析旋喷桩的综合应用。 1.工程介绍 1.1 工程概况 某桥全长为 171.6m，该桥 1 孔、2 孔 5 孔、6 孔、7 孔的跨度为20m 上承式钢板梁，3 孔、4 孔跨度为 28m 上承式钢板梁。该桥地质为砂类土，基础为管桩，上游有水库，桥下汛期有水。 1.2 工程病害情况 此桥的位置处于河道附近，河道虽然是季节性的河流，但是汛期水流非常大，对桥体下方冲刷较为严重，长时间的冲刷使得桥体基础承载力逐渐
3、降低，严重威胁着墩台基础的安全。有文献针对该桥进行分析，表明河道汛期水位最大的时候达到了墩台顶面，水流对墩台冠状基础的频繁冲刷，对桥梁的运营安全又非常严重的影响。河道下游无序采砂情况也较为严重，溯源冲刷对桥体基础也有较大的负面影响，而下游既有旧桥墩台存在阻挡水流，压缩过水断面，对河床冲刷变得更加剧烈。因尚不钢梁结构较为陈旧，锈蚀较为严重，需要换梁，引发尚不恒载加大，所以在对桥梁基础承载力要求方面也有一定提高。 1.3 施工方案 在原承台下和周围填土，套箍包打至原承台 50 厘米，旋喷桩从原承台的底部开始，套箍钢筋混凝土后使用钎钉和既有承台连接牢固，同时旋喷桩施工到桩顶范围时的复喷，利于基地回填
4、土孔隙的密实填充，同时对于基础受力的传递也有正面的作用，经过试桩挖验，发现喷桩外观整齐，桩边则表现为螺旋，成桩桩径最小的到达了 60cm，常规为70cm-80cm。 该方案每个墩节的投资节约 6 万元，造价非常低；同时其施工质量也特别容易控制，加固效果好；最后一个优点便是旋喷桩施工可行方便，安全性好，对既有桥墩的影响也较小。 2.旋喷桩设计及施工过程中注意事项 2.1 合理选择水灰比例 为了抱枕个旋喷桩有一定强度，同时使水泥浆液具有较好可喷性，应选择合适的水灰比例。在施工之前应该进行不同比例的实验，选择出最佳最合理的水灰比。 2.2 计算中荷载的考虑 恒载应该考虑到换梁和包打部分；活载需根据桥
5、梁情况的不同选择合适的额方法活载，考虑到提速总在发展，在一般情况下正线加固计算的时候，活载使用 JQS 标准活载。 2.3 桩径、桩长、桩材强度三者合理 如何确定桩材的强度，则根据两个方面进行确定：(1)部分桩是桩体强度得到了较好发挥，发生桩体先破坏，而桩侧摩擦阻力存在潜力较大，为了最大限度的发挥桩侧摩擦阻力，桩体的长度可适当缩短，如此便会有更好的经济效益。(2)部分桩摩擦力得到了一定程度的发挥，从而摩擦面出现滑动，桩材强度无较大潜力存在，然而为了降低工程造价，节约水泥的使用量，从强度进行分析，可改变配方，充分的满足强度要就便可，如此可有效的降低成本造价。桩径拟定则需根据桥体所处的地质状况而确
6、定，同时结合使用的压力所得到的。所以说三者之间合理匹配非常重要。 2.4 桩位布置 在进行布桩的时候，桩中心至墩身边最小距离为 30cm-35cm 之间，不仅需要考虑到最大限度的发挥桩间土的摩阻力，同时还要形成帷幕起到的防冲刷作用。对于既有的线基础加固来说，通常是因为既有桩和承台限制，严格按照间距布桩无法满足承载力要求，所以满足其前提下，应该适当的考虑间距要求，最大限度的发挥桩侧摩阻力。 2.5 全桩承载 若是有承台襟便较大，可有效满足全桩承载时，为了减少贺仔增加，可以充分结合院基础的具体情况，在既有承台顶上布置好桩位，使用岩芯钻钻头既有承台，再下钻旋喷。若是既有的承台尺寸不能够有效满足全桩承
7、载要求，则施工单位需要考虑是否使用钢筋混凝土包打既有承台，满足全桩承载。 2.6 基础情况需了解 若是遇到旧桥基础不明，应先挖验基础，了解基础情况之后进行设计，若是发现既有承台尺寸比较小，荷载比较大，则需按照设计桩材强度计算的桩数无法布置的时候，应该考虑从调节水灰的比例，提高桩材强度的办法降低桩数量。 3.桥梁基础加固质量检验 质量检验主要包括两个方面。第一中是进行现场开挖检查，其充分的利用了承台开挖接打钢筋混凝土的机会，对所有桩顶部进行仔细直观的检验；同时在设计加固范围内被悬喷注进的浆液全部凝结成柱状整体；在进行质量检验的过程中若是没有漏喷点画，则充分说明桥梁基础整体加固效果非常好。其次旋喷
8、桩完成之后，随机钻芯取样进行试压的实验，通过检验后，桩材强度平均为 4.8MPa，和设计强度比要大。还可在基坑现场任意选择位置进行堆载实验，加固处理后的桥梁地基承载力明显高于设计的规定。 4.小结 旋喷桩在铁路桥梁基础加固中具有施工工期短、施工方便、安全可靠等优点之外，同时会随着桥梁龄期的增加，旋喷桩强度也在逐渐提高。本文所提到的实例桥梁进行加固之后，桥梁现状良好，运营非常稳定。因此可以看出旋喷桩不仅可以起到防止基础底部被冲淘的作用，同时可有效提高基础承载力，在桥梁加固方面具有非常广阔的应用前景。 参考文献 1 李玉芳.浅谈旋喷桩在铁路桥梁基础加固中的应用J.铁道工程学报,2007,24(5):67-70,74. 2 徐斐.某既有线典型铁路桥梁下部结构加固设计研究C./四川省土木建筑学会第 36 届学术年会论文集.2011:122-123. 3 荆素敏,冯丽君.旋喷桩技术在桥梁木桩基础加固中的应用C./中国铁道学会 2010 年高速重载与普通铁路桥梁运营管理与检测修理技术研讨会论文集.2010:1-6.
