市政工程樁基施工技術

黃應華 許俊平

(中建三局第三建設工程有限責任公司 430074)

1 工程概況

武咸公路改造工程一標全長約3公里，總體方案以主線快速高架+地面輔道方式為主，主線高架為雙向六車道高架，橋梁標準段寬26米，地面輔道一般為雙向六車道。全。樁基概況表如下：樁號K0+000-K3+000，摩擦樁：1）樁徑1.6米，樁長55-92米，338根；2）樁徑1.2米，樁長55-92米，116根。

2 樁基成孔技術

2.1 樁基成孔方法的選擇

根據巖土勘察資料及設計要求，本工程樁設計采用鉆孔灌注樁。根據地勘報告，灰巖區樁基持力層為灰巖與泥灰巖，樁基施工宜采用沖擊鉆成孔、泥漿護壁的成樁工藝。

2.2 工藝流程

其工藝流程簡化如下：樁位放樣-護筒埋設-護筒復核-鉆機就位-泥漿的制備和使用技術要求-鉆機開孔-鉆孔截面控制-成孔垂直度控制-確定終孔。

3 樁基鋼筋制作與安裝技術

3.1 鋼筋籠制作

1、鋼筋籠尺寸要求：鋼筋籠的外徑一般比孔徑小6～10cm(具體見設計要求)，內徑比導管接頭大10cm以上；為便于吊運，鋼筋籠采取分段制作的方式，每節長度5～8m。

2、鋼筋主筋連接全部采用直螺紋進行連接，鋼筋接頭按照規范要求主筋接頭錯開至少50cm，保證同一截面鋼筋接頭的主筋數目不大于總數的50%。要求每隔1.5m設一道直徑為18mm的加強箍筋。鋼筋籠內部設置鋼筋支撐骨架，鋼筋骨架為Φ18鋼筋制作的“十”字形內襯，加強筋與支撐骨架和主筋焊接牢固組成骨架。

3.2 聲測管安裝

1、聲測管布置原則

直徑1.2m、1.5m的樁基每根布設3根Φ54×1.5的聲測管，直徑1.6m、1.8m的樁基，樁長在90m以上，每根布設4根Φ54×1.8的聲測管，樁長90m以內，每根布設4根Φ54×1.5的聲測管。

2、聲測管安裝方法

聲測管在鋼筋籠制作場地預先安裝在已成型的鋼筋籠上，聲測管要下端封閉，上端加蓋，管內無異物，聲測管采用綁扎的方式固定哎鋼筋籠上，預防連接處斷裂或堵管現象；連接處要光滑過渡、不漏水，連接處要高出樁頂100mm以上且各聲測管管口高度要一致，成型后的聲測管要垂直、相互平行，防止堵塞現象。

聲測管隨鋼筋籠分段安裝，每段之間的聲測管用液壓式連接。

3.3 鋼筋籠的安裝

1、鋼筋籠吊裝

鋼筋籠安裝前，用鋼筋探籠進行試探，將鋼筋探籠放至樁底，查看成孔樁孔徑是否符合設計要求。探籠直徑比樁直徑小2-5cm，長度為6m。

起吊前，應根據樁孔鋼筋籠總長配好每節鋼筋籠的長度，并編好入孔順序。為保證鋼筋籠不變形，宜采用兩點起吊法。第一吊點設在籠的上部，第二吊點設在籠的上部到上中部之間。

2、鋼筋籠的連接

鋼筋籠連接采用直螺紋進行連接，鋼筋接頭按照規范要求主筋接頭錯開至少50cm，保證同一截面鋼筋接頭的主筋數目不大于總數的50%。采用直螺紋連的方式，大大加快了施工進度。

4 樁基清孔施工技術

4.1 清孔的標準

1、清孔的標準

清孔標準：孔內排出或抽出的泥漿手摸無2～3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；澆筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于規范要求（設計圖紙為50mm）。

2、清孔的方法

施工中采用二次清孔法：第一次清孔是在鉆進達到設計孔深以后，利用空壓機氣舉抽漿清孔，用泥漿泵抽新低濃度泥漿或清水補充孔內泥漿;第二次清孔是在鋼筋籠下設完畢以后，用空壓機通過導管進行再次氣舉清孔。同樣用泥漿泵抽取低濃度泥漿或清水補充孔內泥漿，直至合格。二次清孔可以有效控制沉淀層厚度，保證鉆孔樁的成樁質量。并再次檢查孔內泥漿性能指標和孔底沉淀厚度是否符合規范及設計要求，含砂率＜4%，相對密度1.05～1.2，各項指標均符合要求后方可灌注混凝土。

5 樁基水下混凝土澆筑技術

5.1 導管安放

1、導管試驗

水下混凝土灌注采用導管法。

下導管之前先將導管全部接上做氣密性實驗，檢測導管接頭處的緊密性，試驗合格后下導管。采用鉆機或吊車分節下導管（單節長度為2m），導管的接頭處用導管專用環卡卡緊，防止漏氣。下完導管后蓋上沖風蓋進行清孔，清孔完后拆除沖風蓋。

樁基檢測用檢測管線按檢測要求安裝于鋼筋內側，在長度方向每米設一道加勁架，且符合規范要求。

導管在使用前應試拼、試壓，試壓的壓力為孔底清水壓力的1.3～1.5倍。

灌注水下砼導管在使用前，先進行氣密性試驗，備有充足的頂絲及膠圈，必須密封絕不能漏水，導管底口距孔底距離控制在0.4m左右，水下灌注砼，孔深底面得到監理工程師認可和導管下好后立即澆筑砼，連續作業不中斷。

2、導管長度量測

以92m長鉆孔樁為例，導管長度需46×2m＋1m=93m，，按每個接頭連接時有3mm的長度誤差(一般是正值)，則導管連接完畢將較理論值長47×3mm=141mm，在灌注砼前導管提升時一定要考慮此值，否則容易誤估導管底至孔底的距離，而該距離過小會造成首灌堵管的事故發生。

3、導管埋設要求

導管軸線偏差不易超過孔深度的0.5%，且不大于10cm。在澆筑過程中導管的埋設深度控制在2～6m之間。

3、導管埋設要求

導管軸線偏差不易超過孔深度的0.5%，且不大于10cm。在澆筑過程中導管的埋設深度控制在2～6m之間。

5.2 水下混凝土的制備

水泥的強度等級為P.0 42.5，所以砂為中粗卵石河砂，摻合料為Ⅱ級粉煤灰，外加劑為FDN高效減水劑，混凝土和易性良好，初凝時間2.5h，能夠滿足樁基混凝土澆筑的要求。

5.3 混凝土灌注

1、混凝土灌注前準備

本地交通條件復雜，交通流量大，為保證混凝土連續供應以及泥漿車順暢運輸，澆筑工作宜在夜間進行。混凝土供應保證連續24小時供應，考慮運輸條件，將配置25臺罐車連續供應。同時配備3臺泥漿車。

混凝土灌注前，測定孔底標高，確定回淤量，如回淤量超過設計要求，要進行二次清孔。灌注方法為導管法，導管接好后，要保證下管口距孔底0.4m左右。隔水栓采用球膽。混凝土澆筑之前應向孔底射水以翻動沉淀物。

2、首批混凝土灌注

樁基施工中，水下混凝土的灌注是一個重要環節。其中，首批混凝土能否達到要求，決定了成樁質量、是否會出現斷樁。首批灌注混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度(≥1.0m)和填充導管底部的需要。

3、樁身混凝土灌注

混凝土灌注要連續，中間停頓時間不得大于30min。正常澆筑時埋入2～6m。控制導管提升速度。混凝土澆筑接近頂部時，隨時測量樁頂標高，避免造成混凝土浪費。樁孔內砼面位置的探測，采用錘重不小于4kg的錐形探測錘探測，砼灌注至樁上部5m以內時，不再提升導管，待灌注至規定標高一次提出導管，拔管采用慢提及反插，灌注的樁頂標高預加0.5～1.0m。灌注完成后及時清洗灌注工具及清除部分表面泥漿層，待終凝后再鑿除樁頭到砼新鮮面（不小于1d）。混凝土灌注過程中，每澆注50m3必須留置1組試塊，小于50m3的樁，每根樁必須留置1組試塊。同組試塊應取自同車或同盤砼。

5.4 樁的養護及維護

1、剛澆完混凝土的灌注樁，不宜立即在其附近沖擊相鄰樁孔，宜采取間隔施工，防止因振動或土體側向擠壓而造成樁變形或斷裂。

2、樁頭預留的主筋插筋，應妥善保護，不得任意彎折或壓斷。

3、已完樁的軟土基坑開挖，應制定合理的施工順序和技術措施，防止造成樁位移和傾斜，并檢查每根樁的縱橫水平偏差，采取糾正措施。

4、樁頭部分挖土時采用人工剝土，防止機械開挖破壞樁頭。

5、破樁頭過程中，樁頭鑿除采用機械結合人工自上而下進行鑿除。保證樁頭頂平整，標高滿足要求。

6 樁基檢測技術

6.1 檢測方法及選定原則

樁基檢測方法包括低應變反射波法、高應變動測法、超聲波法（包括投射法和折射法）。

樁的檢測數量應符合下列規定：

1、公路工程基樁應進行 100%的完整性檢測，各種方法的選定應具有代表性和滿足工程檢測的特定要求；

2、重要工程的鉆孔灌注樁應埋設聲測管，檢測的樁數不應少于50%；

3、高應變動測法的抽檢率可由工程設計或監理單位酌情決定，但不宜少于相近條件下總樁數的5%且不少于5根。

根據設計及規范要求，本分段工程擬選用超聲波法和高應變檢測法進行樁基完整性檢測，樁基100%進行超聲波法檢測，高應變檢測法抽檢率為5%。

6.2 超聲波檢測法

1、檢測前準備工作

(1）被檢樁的混凝土齡期應大于14d。

(2）聲測管內應灌滿清水，且保證暢通。

(3）準確量測聲測管的內、外徑和兩相鄰聲測管外壁間的距離，量測精度為±1mm。取芯孔的垂直度誤差不應大于0.5%，檢測前應進行孔內清洗。

(4）聲測管的布置以路線前進方向的頂點為起始點，按順時針旋轉方向進行編號和分組，每兩根編為一組。

2、樁身完整性類判定原則

(1）Ⅰ類樁：各聲測剖面每個測點的聲速、波幅均大于臨界值，波形正常。

(2）Ⅱ類樁：某一聲測剖面個別測點的聲速、波幅略小于于臨界值，但波形基本正常。

(3）Ⅲ類樁：某一聲測剖面連續多個測點或某一深度樁截面處的聲速、波幅值小于臨界值，PSD值變大，波形畸變。

(4）Ⅳ類樁：某一聲測剖面連續多個測點或某一深度樁截面處的聲速、波幅值明顯小于臨界值，PSD值突變，波形嚴重畸變。

7、結論

本文結合武咸公路改造工程中所采用的樁基施工技術為例,提出對市政工程樁基施工技術要點，以及所采取的施工質量控制技術，對于解決施工難題，提高施工效率，有效地降低施工成本，旨在能為類似工程提供參考借鑒。

[1] 洪連慶. 市政橋梁工程鉆孔灌注樁施工技術淺析.工程師，2012，（4），1-10

[2] 于秀飛. 市政工程橋梁樁基施工技術應用.工程師，2012，（4），1-8

[3] 武偉云. 市政工程橋梁樁基施工方法.工程師，2011，（5），1-8

[4] 李效凱. 試論市政工程中鉆孔灌注樁施工技術，工程師，2011，（3），1-5