橋梁樁基施工技術(shù)要點研究

王磊

摘 要：該文基于筆者多年從事橋梁樁基施工的相關(guān)施工經(jīng)驗，以筆者曾經(jīng)參與的某橋梁樁基工程為研究背景，以橋梁樁基鉆孔及混凝土灌注施工為研究對象，探討了其中涉及到的具體施工技術(shù)，全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：工程實踐 橋梁樁基 施工 要點

中圖分類號：U448 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（c）-0050-02

橋梁樁基礎(chǔ)是橋梁的重要部位，其質(zhì)量的好壞直接影響到整座橋梁的工程質(zhì)量。樁基施工的隱蔽性造成了其在施工過程中存在較多不可預(yù)見因素，經(jīng)常出現(xiàn)一些問題也就不可避免，如果這些問題不及時解決，將直接影響到樁基的工程質(zhì)量，給工程造成損失。因此，橋梁樁基施工不僅需要利用已有的先進科學(xué)技術(shù)，還需要豐富的施工經(jīng)驗，對施工中出現(xiàn)的問題及時進行處理，以避免工程質(zhì)量事故的發(fā)生。

1 工程概況

某橋為727.4 m的24跨預(yù)應(yīng)力簡支T梁特大橋，橋梁全寬24.5 m，由上下兩座獨立的橋梁組成，上部結(jié)構(gòu)為24 m×30 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁，下部結(jié)構(gòu)為樁柱式橋墩，樁基為D=2.0 m鉆孔灌注樁，共92棵，樁長40.6 m。

地質(zhì)情況為：地下水埋深在6.8～7.5 m，土質(zhì)情況為耕土、粉砂-細沙、亞粘土、卵石-圓礫、亞粘土、卵石-圓礫、亞粘土、卵石-圓礫、頁巖、粘土巖層等。地質(zhì)條件十分復(fù)雜，施工難度大。

2 準備階段施工要點

準備階段施工要點如圖1所示。

2.1 場地平整

場地位于旱地時，清除現(xiàn)場雜物，硬化場地。場地位于淺水時，采用筑島法（引橋），場地位于深水時，采用鋼管樁施工平臺法（主橋）。平臺必須平整，連接牢固。

2.2 樁位測量

在平整好的場地上測定樁位，用方木樁準確標識各樁位的中心及標高，同時埋設(shè)護樁。護樁埋設(shè)方法：在樁中心向外大于樁徑50 cm均勻分布3個并量出距離，護樁頂要與地面相平，并用砂漿固定牢固，做出明顯標記。深水樁基的定位由鋼護筒定位架固定。

2.3 埋設(shè)護筒

護筒采用鋼護筒，水上主墩鋼護筒用12 mm厚鋼板卷制，在頂部和底部用12 mm鋼板加固，直徑2.5 m的鋼護筒用14 mm厚鋼板卷制，其余則用10 mm厚鋼板卷制。護筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑20～40 cm，護筒高視土質(zhì)而定，最小不小于2 m。安置時，護筒頂高出地面30 cm以上，高出最高施工水位或地下水位1.5～2.0 m。旱墩護筒周圍50 cm范圍內(nèi)黏土夯實，深度至護筒底，并用穩(wěn)定護筒內(nèi)水頭的措施。護筒的埋設(shè)位置必須保證其中心與樁位中心的偏差不超過50 mm，并應(yīng)注意兩節(jié)護筒的連接質(zhì)量，護筒埋深為2～4 m，水上主墩護筒應(yīng)沉入局部沖刷線以下不小于1.0～1.5 m。

2.4 鉆孔泥漿

在開鉆前，應(yīng)選擇和備足良好的造漿黏土或膨潤土，科學(xué)選料配制，泥漿比重1.1～1.2，泥漿粘度一般地層為16～22 Pa·s。

含砂率必須小于2%。鉆孔時泥漿需要不斷的循環(huán)和凈化，故在施工前應(yīng)對泥漿的循環(huán)和凈化做適當(dāng)布置，設(shè)置好制漿池、儲漿池、沉淀池，并用循環(huán)槽連接。廢棄泥漿根據(jù)現(xiàn)場情況在橋旁設(shè)置一儲漿池，作為廢棄泥漿的傾倒場地。

泥漿配比如表1所示。各階段泥漿性能控制指標如表2所示。

3 鉆孔施工要點

該橋樁基施工根據(jù)現(xiàn)場實際情況通過對鉆機型號對比篩選，該工程選用了三一重工旋挖鉆機。鉆進過程中遇到頁巖，直徑2 m鉆頭很難鉆進，通過合理技術(shù)措施即先用直徑1.2 m鉆頭鉆進，再用直徑1.6 m鉆頭鉆進，然后用直徑2 m鉆頭鉆進。成功解決難鉆進的問題。在主河道內(nèi)樁基施工，主河道內(nèi)水位較高出現(xiàn)孔口坍塌現(xiàn)象時，采取以下技術(shù)措施，加長護筒長度，由2 m增加到4 m長。護筒周圍50 cm內(nèi)，用優(yōu)質(zhì)黏土填充夯實。加高鉆孔水頭高度，要比河水位高，成功解決了孔口坍塌。鉆進過程中，必須每班次進行對中核對，防止移位。鉆進作業(yè)必須連續(xù)，不得長時間停鉆；鉆孔過程中，應(yīng)隨時根據(jù)地質(zhì)情況控制鉆進速度，經(jīng)常觀察孔內(nèi)情況，保證護筒內(nèi)有足夠的水位高度；鋼筋骨架制作時要嚴格質(zhì)量要求，盡量在每節(jié)端頭加設(shè)加固十字撐。骨架入孔力求豎直快速。入孔完畢后，在孔口位置設(shè)置觀察筋，用以觀察鋼筋是否上浮；澆筑混凝土之前，應(yīng)認真檢查起吊設(shè)備、繩索、攪拌、運輸、衡器等設(shè)備的性能以及水電、道路狀況，對混凝土配合比的各種原材料做到心中有數(shù)；澆筑臨近終盤時，排水的泥漿可能會過稠，應(yīng)進行剔除疏通。認真計算量測澆筑高度，控制好樁頭的預(yù)留高度。

4 鋼筋制作和水下混凝土灌注施工要點

4.1 鋼筋籠制作和吊裝就位

（1）鋼筋籠視其長度采用整體預(yù)制或分節(jié)預(yù)制，鋼筋籠骨架應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，以便運送、吊裝和灌注混凝土?xí)r不致松散、變形。制作時每隔2 m增設(shè)加固鋼筋一道，在骨架上端根據(jù)實際需要合理設(shè)置吊環(huán)。（2）在骨架主筋外側(cè)，將定位鋼筋焊接在骨架主筋上，數(shù)量每1.0～1.5 m一個，不少于4個，以控制保護層。（3）鋼筋籠分節(jié)起吊要及時、準確就位，快速接長至設(shè)計深度加以固定，待混凝土灌注完畢并初凝后方可解除鋼筋籠的固定設(shè)施。（4）在鋼筋籠就位前仍需檢查有無坍孔，以便及時采取措施。

4.2 導(dǎo)管的設(shè)立

用裝有墊圈的法蘭盤連接管節(jié)，導(dǎo)管應(yīng)進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。導(dǎo)管連接牢固，接頭封閉嚴密，上下成直線吊裝，位于井孔中央，并在混凝土灌注前進行升降試驗，防止導(dǎo)管卡住。

4.3 二次清孔

導(dǎo)管安裝完畢后，再次檢測孔底沉渣，如沉渣厚度超過設(shè)計圖紙規(guī)定要求，可通過導(dǎo)管進行二次清孔。

4.4 灌注水下混凝土

（1）灌注混凝土是鉆孔施工的關(guān)鍵，灌注前應(yīng)探測孔底沉淀厚度，如大于設(shè)計厚度應(yīng)再次清孔，直到滿足要求為止。（2）混凝土采用自動計量拌合站集中拌和，混凝土運輸車運送。混凝土拌合物應(yīng)檢查和易性、坍落度等指標，水下灌注混凝土的坍落度采用18～22 cm。（3）灌注首批混凝土?xí)r應(yīng)注意：①導(dǎo)管下口至孔底的距離一般為20～40 cm；②首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管埋入混凝土的深度不小于1.0 m；③封底混凝土灌入后，應(yīng)仔細檢查封底情況，確認封底成功后，進行正常灌注；④首批水下混凝土的灌注數(shù)量采用公式V≥（πd2/4）h1+（πD2/4）HC確定。（4）灌注要連續(xù)有序地進行，盡可能縮短拆除導(dǎo)管的時間，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿時，徐徐地灌注，防止在導(dǎo)管內(nèi)造成高壓空氣囊，使混凝土灌不下去或壓漏導(dǎo)管。（5）導(dǎo)管提升時，要保持位置居中，根據(jù)導(dǎo)管埋置深度確定導(dǎo)管提升高度，提升后導(dǎo)管埋深不得小于2.0 m且不得大于6 m。（6）在灌注將近結(jié)束時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度相對減小，導(dǎo)管內(nèi)混凝土壓力降低，而導(dǎo)管外井孔的泥漿稠度增加，比重增大。若出現(xiàn)混凝土頂升困難，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀物，使灌注工作順利進行。（7）為確保樁頂混凝土質(zhì)量，混凝土灌注至樁頂設(shè)計標高以上1.0 m。（8）在灌注時，每根樁應(yīng)制作不小于2組（6塊）的混凝土試件。（9）高出地面及樁頂以下的井口整體式剛性護筒，在灌注混凝土后立即拔出。（10）混凝土灌注時間不得長于首批混凝土初凝時間，否則應(yīng)摻入緩凝劑。

5 結(jié)語

樁基施工質(zhì)量關(guān)系到整個橋梁結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，樁基施工過程中，遇到預(yù)想不到的難題也是不可避免的，這就需要工程師根據(jù)具體情況，及時采取有效的處理措施。對施工中出現(xiàn)問題的分析與處理是否恰當(dāng)正確，往往影響整個橋梁工程的安全使用、工程造價及工期。對于樁基施工中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題必須在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中予以防治，唯如此方能保質(zhì)保量地完成橋梁樁基的施工任務(wù)。

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