淺談建閩高速公路南平段橋梁基礎(chǔ)挖孔樁施工

李華

摘 要：本文結(jié)合京臺(tái)線建甌至閩侯高速公路（南平段）A4合同段大橋施工的具體實(shí)踐，就橋梁基礎(chǔ)挖孔樁施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞：公路特大橋；挖孔樁施工；關(guān)鍵工序；技術(shù)控制

中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司施工的京臺(tái)線建甌至閩侯高速公路（南平段）A4合同段起自建甌市南雅鎮(zhèn)梅村，起點(diǎn)樁號(hào)K23+700，設(shè)楊柏洋隧道與A3標(biāo)合同段相接，向南布線，經(jīng)杉溪村，設(shè)八外洋1#隧道至八外洋附近與A5合同段相接，終點(diǎn)樁號(hào)K29+540。路線總長5.84KM。本標(biāo)段計(jì)有大橋3769.5米/4座、中橋97米/1座。其中，橋梁基礎(chǔ)主要采用挖孔樁，鉆孔樁主要采用Ф1.2m、Ф1.5m、Ф1.6m、Ф1.8m、Ф2.0m、Ф2.2m、Ф2.4m樁徑。現(xiàn)就挖孔樁施工進(jìn)行介紹。

1.工藝流程

平整場(chǎng)地→樁位放樣→進(jìn)口開挖→澆筑進(jìn)口砼→安裝提升架→→挖孔→澆筑護(hù)壁砼→下鋼筋籠、澆筑混凝土

2.施工方法

2.1 場(chǎng)地平整

平整場(chǎng)地、清除雜物、夯打密實(shí)。樁位處地面應(yīng)高出原地面50厘米左右，場(chǎng)地四周開挖排水溝，防止地表水流入孔內(nèi)。

2.2 測(cè)量放樣

進(jìn)行施工放樣，施工隊(duì)配合測(cè)量班按設(shè)計(jì)圖紙定出孔位，經(jīng)檢查無誤后，由施工隊(duì)埋設(shè)十字護(hù)樁，十字護(hù)樁必須用砂漿或混凝土進(jìn)行加固保護(hù)，以備開挖過程中對(duì)樁位進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.3樁孔開挖

采用從上到下逐層用鎬、鍬進(jìn)行開挖，孔內(nèi)遇到巖層時(shí)采用淺眼松動(dòng)爆破，嚴(yán)格控制炸藥用量，對(duì)軟巖石炮眼其深度不超過80cm，硬巖石炮眼不超過50cm。挖土順序?yàn)橄韧谥虚g后挖周邊，按設(shè)計(jì)樁徑加20厘米控制截面大小。孔內(nèi)挖出的土裝入吊桶，采用自制提升設(shè)備將渣土垂直運(yùn)輸?shù)降孛妫逊e到指定地點(diǎn)，防止污染環(huán)境。注意挖孔過程中，不必將孔壁修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加樁的摩擦力。

2.4護(hù)壁施工

對(duì)巖層、較堅(jiān)硬密實(shí)土層，不透水，開挖后短期不會(huì)坍孔的，可不設(shè)護(hù)壁，其它土質(zhì)情況下，必須施作護(hù)壁，保持孔壁穩(wěn)定，以策安全。護(hù)壁擬采用現(xiàn)澆模注混凝土護(hù)壁，混凝土標(biāo)號(hào)與樁身設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)相同。第一節(jié)混凝土護(hù)壁（原地面以下1米）徑向厚度為20cm，宜高出地面20～30cm，使其成為井口圍圈，以阻擋井上土石及其它物體滾入井下傷人，并且便于擋水和定位。等厚度護(hù)壁如下圖示。

該方法適用于各類土層，每挖掘0.8～1.0m深時(shí)，即立模灌注混凝土護(hù)壁。平均厚度15cm。兩節(jié)護(hù)壁之間留10～15cm的空隙，以便混凝土的灌注施工。

混凝土攪拌應(yīng)采用滾筒攪拌機(jī)拌制，坍落度宜為14厘米左右。

模板不需光滑平整，以利于與樁體混凝土的聯(lián)結(jié)。為了進(jìn)一步提高柱身砼與護(hù)壁的粘結(jié)，也為了砼入模方便，護(hù)壁方式可采用喇叭錯(cuò)臺(tái)狀護(hù)壁。

護(hù)壁砼的施工，采取自制的鋼模板。鋼模板面板的厚度不得小于3mm，澆注混凝土?xí)r拆上節(jié)，支下節(jié)，自上而下周轉(zhuǎn)使用。模板間用U形卡連接，上下設(shè)兩道6～8號(hào)槽鋼圈頂緊；鋼圈由兩半圓圈組成，用螺栓連接，不另設(shè)支撐，以便澆注混凝土和下節(jié)挖土操作。

人工挖孔測(cè)量檢查允許偏差：頂面位置±50mm，孔位中心±50mm，傾斜度0.5%以內(nèi)。

2.5 鋼筋的制作與安裝

對(duì)于較短的樁基，鋼筋籠宜制作成整體，一次吊裝就位。對(duì)于孔深較大的樁基，鋼筋籠需要現(xiàn)場(chǎng)焊接的，鋼筋籠分段長度不宜少于18米，以減少鋼筋接頭數(shù)量。鋼筋接頭 采用機(jī)械連接方式。

制作時(shí)，按設(shè)計(jì)尺寸做好加強(qiáng)箍筋，標(biāo)出主筋的位置。把主筋擺放在平整的工作平臺(tái)上，并標(biāo)出加強(qiáng)筋的位置。焊接時(shí)，使加強(qiáng)筋上任一主筋的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)主筋中部的加強(qiáng)筋標(biāo)記，扶正加強(qiáng)筋，并用木制直角板校正加強(qiáng)筋與主筋的垂直度，然后點(diǎn)焊。在一根主筋上焊好全部加強(qiáng)筋后，用機(jī)具或人轉(zhuǎn)動(dòng)骨架，將其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架閣于支架上，套入盤筋，按設(shè)計(jì)位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上，點(diǎn)焊牢固。

鋼筋骨架保護(hù)層設(shè)置方法：

鋼筋籠主筋接頭采用雙面搭接焊，每一截面上接頭數(shù)量不超過50%，加強(qiáng)箍筋與主筋連接全部焊接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝，符合要求。鋼筋骨架的保護(hù)層厚度可用焊接鋼筋轉(zhuǎn)動(dòng)混凝土墊塊。設(shè)置密度按豎向每隔2m設(shè)一道，每一道沿圓周布置8個(gè)。

骨架的運(yùn)輸無論采取何種方法運(yùn)輸骨架，都不得使骨架變形，當(dāng)骨架長度在6m以內(nèi)時(shí)可用兩部平板車直接運(yùn)輸。當(dāng)長度超過6米時(shí)，應(yīng)在平板車上加托架。如用鋼管焊成一個(gè)或幾個(gè)托架用翻斗車牽引，可運(yùn)輸各種長度的鋼筋籠，或用炮架車采用翻斗車牽引或人工推，也可運(yùn)輸一般長度的鋼筋籠。

鋼筋籠制作完成后， 骨架安裝采用汽車吊，為了保證骨架起吊時(shí)不變形，對(duì)于長骨架，起吊前應(yīng)在加強(qiáng)骨架內(nèi)焊接三角支撐，以加強(qiáng)其剛度。采用兩點(diǎn)吊裝時(shí)，第一吊點(diǎn)設(shè)在骨架的下部，第二點(diǎn)設(shè)在骨架長度的中點(diǎn)到上三分點(diǎn)之間。對(duì)于長骨架，起吊前應(yīng)在骨架內(nèi)部臨時(shí)綁扎兩根杉木桿以加強(qiáng)其剛度。起吊時(shí)，先提第一點(diǎn)，使骨架稍提起，再與第二吊同時(shí)起吊。待骨架離開地面后，第一吊點(diǎn)停吊，繼續(xù)提升第二吊點(diǎn)。隨著第二吊點(diǎn)不斷上升，慢慢放松第一吊點(diǎn)，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊點(diǎn)，檢查骨架是否順直，如有彎曲應(yīng)整直。當(dāng)骨架進(jìn)入孔口后，應(yīng)將其扶正徐徐下降，嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁。然后，由下而上地逐個(gè)解去綁扎杉木桿的綁扎點(diǎn)及鋼筋十字支撐。當(dāng)骨架下降到第二吊點(diǎn)附近的加強(qiáng)箍接近孔口，可用木棍或型鋼（視骨架輕重而定）等穿過加強(qiáng)箍筋的下方，將骨架臨時(shí)支承于孔口，孔口臨時(shí)支撐應(yīng)滿足強(qiáng)度要求。將吊鉤移到骨架上端，取出臨時(shí)支承，將骨架徐徐下降，骨架降至設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。將骨架臨時(shí)支撐于護(hù)筒口，再起吊第二節(jié)骨架，使上下兩節(jié)骨架位于同直線上進(jìn)行連接，全部接頭連接好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安裝完畢。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土過程中發(fā)生浮籠現(xiàn)象。

骨架最上端定位，必須由測(cè)定的孔口標(biāo)高來計(jì)算定位筋的長度，并反復(fù)核對(duì)無誤后再焊接定位。在鋼筋籠上拉上十字線，找出鋼筋籠中心，根據(jù)護(hù)樁找出樁位中心，鋼筋籠定位時(shí)使鋼筋籠中心與樁位中心重合。

然后在定位鋼筋骨架頂端的頂?shù)跞ο旅娌迦雰筛叫械墓ぷ咒摶虿垆摚谧o(hù)筒兩側(cè)放兩根平行的枕木（高出護(hù)筒5cm左右），并將整個(gè)定位骨架支托于枕木上。

鋼筋骨架的制作和吊裝的允許偏差為：主筋間距±10mm；箍筋間距±20mm；骨架外徑±10mm；骨架傾斜度±0.5%；骨架保護(hù)層厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架頂端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。

挖孔樁鋼筋骨架允許偏差：鋼筋骨架在承臺(tái)底以下長度±100mm，鋼筋骨架直徑±10 mm，主鋼筋間距±10 mm，加強(qiáng)筋間距±20 mm，箍筋間距或螺旋筋間距±20，鋼筋骨架垂直度：骨架長度1%。

2.6 混凝土灌注

⑴在灌注混凝土前應(yīng)對(duì)孔徑、孔深、孔型全部檢查并報(bào)監(jiān)理工程師，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可灌注混凝土。

⑵混凝土采用集中拌合，自動(dòng)計(jì)量，罐車運(yùn)輸，泵送混凝土施工，插入式振搗器振搗。混凝土的澆筑入模溫度不低于+5℃，也不高于+30℃，否則采用經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的相應(yīng)措施。

⑶灌注支架采用移動(dòng)式的，事先拼裝好，用時(shí)移至孔口，以懸掛串筒，漏斗底口。從高處直接傾卸時(shí)，其自由傾落高度一般不宜超過2米以不發(fā)生離析為度 。當(dāng)傾落高度超過2米時(shí)，應(yīng)通過串筒、溜管或震動(dòng)溜管等設(shè)施下落；傾落高度超過10米時(shí)，并應(yīng)設(shè)置減速裝置。

⑷混凝土分層澆筑，分層厚度控制在30～45cm。振搗采用插入式振動(dòng)器，振動(dòng)器的振動(dòng)深度一般不超過棒長度2/3～3/4倍，振動(dòng)時(shí)要快插慢拔，不斷上下移動(dòng)振動(dòng)棒，以便搗實(shí)均勻，減少混凝土表面氣泡。振動(dòng)棒插入下層混凝土中5～10cm，移動(dòng)間距不超過40cm，與側(cè)模保持5～10cm距離，對(duì)每一個(gè)振動(dòng)部位，振動(dòng)到該部位混凝土密實(shí)為止，即混凝土不再冒出氣泡。

⑸對(duì)于1米直徑挖深樁，如果樁身較長，混凝土振搗操作有困難時(shí)，可采用水下混凝土方法灌注。水下混凝土澆灌方法詳見“沖擊鉆孔樁混凝土灌注”。

3.結(jié)語

通過對(duì)以上關(guān)鍵工序進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司建閩高速公路南平段4座大橋的挖孔樁施工合格率均達(dá)100%，優(yōu)良率98.5%，完全滿足了設(shè)計(jì)要求，并為工程優(yōu)質(zhì)高效展開奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。