淺談樁柱一體施工技術

張 鵬 / 陜西高速公路工程咨詢有限公司

淺談樁柱一體施工技術

張 鵬 / 陜西高速公路工程咨詢有限公司

樁柱一體施工存在鋼管柱定位、混凝土澆筑、鋼管柱垂直度控制等諸多難點，詳細介紹了樁柱一體施工的工藝流程及鋼管吊裝定位，垂直度監測和樁柱一體混凝土澆筑施工及質量控制等關鍵施工技術。

樁柱一體；鋼管柱；定位；混凝土澆筑

1.工程概況

本橋位于寶雞市立交，跨越寶雞西立交 B 匝道。橋梁起點樁號為左幅 K330+496.68、右幅K330+488.28，橋梁終點樁號為左幅K330+572.68，右幅 K330+564.28，橋梁全長 76 米，交角 120 度。上部為 20+30+20 米預應力混凝土先簡支后連續箱梁；下部為橋墩為樁柱一體、柱式臺、鉆孔灌注樁基礎。;

本橋處于挖方段，為了便于上部箱梁架設，施工順序為：先施工墩臺樁基及蓋梁，在施工樁基時，建成后露出地面部分樁基需設置鋼護筒，待架梁后在進行路基開挖。

2.施工特點與難點

2.1 因本工程交叉施工，1號、2號墩樁基位于挖方段B匝道邊坡及坡腳處，總體考慮，主體結構采用樁柱一體施工方法，鋼管柱長分別為3米、6米。故鋼管柱的吊放安裝定位和檢測是本工程的難點之一。

2.2 采用樁柱一體的施工方法，在樁鋼筋籠和鋼管柱吊放完成后，同時澆筑樁身和鋼管柱內混凝土，混凝土澆筑施工和質量控制難度大。

2.3 樁柱一體施工無法按照常規做法對鋼管柱低坐標進行控制，在控制柱頂平面的坐標前提下，鋼管柱垂直度控制難度大。

2.4 根據相關規范規定，鋼管柱的垂直度允許偏差≤11000，且不大于10mm，而鉆孔灌注樁的垂直度允許偏差≤1100，兩者的要求相差甚遠，因此如何保證樁柱的垂直度是本工程的關鍵點。

2.5 鋼管柱上浮由于采用樁柱混凝土同時澆筑，當混凝土澆筑至鋼管底時，上升的混凝土將對鋼管柱產生一個上浮力及負摩擦力，可能會導致鋼管柱上浮，需采取措施保證鋼管柱的位置及標高。

3.工藝原理

利用樁柱同心的原理，立柱段先鉆孔，安放立柱鋼護筒，再進行樁基段的鉆孔及安放樁基與立柱的鋼筋籠，最后整體一次性灌注混凝土，實現立柱與樁基同步施工的方法。原理示意圖見圖一。

4.鋼管柱施工要點

4.1 場地處理

對樁周地面（2米x 2米范圍）進行澆筑C20混凝土的硬化處理，地面硬化及成孔清孔等工序完成后開始在硬化層上放線，定出鋼支座位置。

4.2 測放樁位

定位一般采用坐標放樣法，用全站儀和水準儀進行實測和復測，樁位確定后，在不易破壞的地方設立校核保護樁，以備施工過程中校核，防止樁中心移位。放樣后對護樁要妥善保護，不得移位或丟失。

4.3 采用比立柱直徑大30cm的鉆頭干孔鉆入至設計立柱底，由于難免會出現超挖或欠挖現象，需在鉆進過程中及時控制好鉆進深度。開挖完畢后必須嚴格測量干孔底標高及垂直度，如出現超挖，可用土回填且必須嚴格夯實。

4.4 安放立柱鋼護筒

安放立柱鋼護筒重點是控制立柱的垂直度和立柱的中心偏差。由于采用干孔施工，可先將鋼護筒連接后放入孔內，然后施工人員進入孔底調整護筒底中心位置和大致標高位置，然后在地面調整護筒頂中心位置和微調護筒頂標高。

樁底控制時先將設計樁位控制點引至干孔底，孔底定位三根鋼釬作為鋼護筒平面位置控制的依據，需人工在孔內調整鋼護筒平面位置，直至護筒底中心和設計樁位吻合。孔底可鋪墊方木擴散應力防止安放立柱護筒時下沉或一側傾倒。

4.5 護筒外壁空隙填充

由于干孔和下放立柱鋼護筒外側有15cm空隙，該空隙采用M7.5砂漿填充。填充砂漿的目的是為了增大護筒外側的摩擦力，穩定鋼護筒，以防在鉆進樁基孔時下沉或移位。砂漿填充前可先在空隙內填筑0.5m厚細砂，避免翻漿，填充砂漿過程不得從一邊傾倒，防止鋼護筒偏壓傾斜；傾倒速度不得過快防止鋼護筒上浮；傾倒砂漿每填充1米換個方位，確保四周均勻受力。

4.6 樁基段施工

開始鉆進時，進尺要適當控制，在立柱護筒刃腳處應低檔慢速鉆進，鉆至刃腳下1.0m后，可按土質情況以正常速度鉆進。在鉆孔過程中隨時檢查鉆桿的垂直度和鉆頭的平面位置，防止偏孔或斜孔現象的發生。

4.7 成孔檢測

樁基成孔檢測應采用孔徑檢測專業設備對成孔后對孔徑、孔深、垂直度進行檢測，檢測結果滿足規范要求后可進行鋼筋籠的安放。

4.8 鋼筋籠的制作與安放

鋼筋籠制作時的分節原則為：根據鋼筋的定尺長度，合理安排，盡量做到節省材料，減少孔口對接的數量及作業時間。立柱鋼筋籠大于樁基鋼筋籠，需設置過渡段。在吊裝中要保證鋼筋籠在空中由水平狀態向豎直狀態的轉換以保證鋼筋籠的垂直度，立柱鋼筋籠同樁基籠一樣吊放進孔內。

4.9 樁柱一體的混凝土澆筑

4.9.4 鉆孔應經過質量檢驗合格后、才能進行混凝土灌注工作。

4.9.2 鋼護筒定位后、高于地面 60cm、混凝土澆筑采用氣車泵澆筑，為避免導管與鋼護筒碰撞、導致鋼護筒頃斜、在樁口設一與鋼管柱調整架相脫離的混凝土灌漿架。

4.9.3 導管安放于鋼管柱內，導管接口設置止水密封膠圈，確保接頭密封良好。導管下放長度以成孔深度和灌漿架高度為準，導管下部配好固定管長、便于拆接、灌注柱內混凝土。下放過程中盡量減少與鋼管柱間的碰撞。

4.9.4 導管頂部應安裝儲料漏斗 ，安裝高度應適應操作需要。開始灌注混凝土時，導管底部至樁孔底距離為 30-50cm，儲料斗應有足夠的混凝土儲備量，保證澆筑時導管一次埋入混凝土面一下不應小于 80cm。

4.9.5 首批混凝土連續不斷灌注后，應有專人測量孔內混凝土面高度，并計算導管埋置深度，一般控制在 2～6m，嚴禁將導管提出混凝土灌注面。灌注中，應注意觀察柱內外混凝土高度和孔內泥漿變化情況，常上下小范圍抽動灌漿導管，保證澆筑混凝土的密實度，及時測量孔內混凝土面上升高度和分段計算充盈系數。

5.質量控制

5.4 施工中各項技術和標準應滿足《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041-2000），《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F080/1-2004）。

5.2 樁位的放樣必須做到有放必復，且通過不同的導線點進行復核。控制偏位不大于5cm，垂直度小于1/100。

5.3 安放立柱鋼護筒時，保證中心與樁位中心重合。

5.4 鉆孔過程中，用十字線法檢查孔位中心，并定期檢測鉆頭與鉆桿、鉆桿與鉆桿的垂直度，保證孔位準確。

5.5 鋼筋籠在加工、停放及運輸過程中通過箍筋內的臨時十字加強筋防止變形。

5.6 控制好混凝土灌注至頂面的混凝土質量。

5.7 施工中做好鉆孔記錄、灌注記錄等各項原始記錄

6.結語

施工完成后及時測鋼管柱的垂直度在允許偏差范圍內，通過本工程樁柱一體的施工可得出一下結論；

6.1 定位裝置是鋼管柱的關鍵，本工程將鋼管柱定位裝置控制在樁頭，通過千斤頂對鋼柱進行糾偏、既能滿足施工要求，也能有效控制鋼管柱的安裝精度。

6.2 在樁柱一體的混凝土澆筑施工中，混凝土灌注過程中動荷載對鋼管影響較大、極易致鋼管傾斜、采用鋼管架完全分開的灌注方式可避免混凝土澆筑過程中導致的鋼管不豎直。

6.3 施工前明確操作工藝流程，將鋼管柱調垂控制流程要點向操作人員技術交底，通過操作人員對工藝流程的熟悉，降低操作對鋼管柱垂直度的影響。

[1]《涼泉至茍家嶺段寶雞樞紐立交施工圖紙》.

[2]中國建筑科學研究院 JGJ120-99 建筑基坑支護技術規程.

[3]濟南大學 GB50497-2009 建筑基坑工程監測技術規范.

[4]《路橋施工計算手冊》.

[5]《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2004）.

[6]GB50205-2001 鋼結構工程施工質量驗收規范.