碎塊石高填區(qū)橋梁樁基施工技術(shù)

馮林波　邱宏雨　喻坤

[摘要]在傳統(tǒng)橋梁樁基施工中，對于以碎石和塊石為雜填層的高填方區(qū)域的橋梁樁基施工研究較少，本文以松玉快速道路項(xiàng)目所遇的碎塊石高填區(qū)樁基施工過程為例，研究此類地質(zhì)情況下鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]碎塊石高填區(qū);鋼護(hù)筒;鉆孔灌注樁;施工工藝

文章編號：2095-4085（2019）03-0118-01

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，各類橋梁樁基施工方法和機(jī)械設(shè)備的研究都日臻完善，然而對于高回填區(qū)的橋梁樁基施工研究則相對較少。本文依托松桃至玉屏城際快速道路工程項(xiàng)目石竹鄉(xiāng)6#、7#橋樁基施工案例，對碎塊石高填區(qū)樁基施工工藝進(jìn)行探索研究，總結(jié)出一套完整的施工方法。

1工程概況

松桃至玉屏城際快速道路建設(shè)項(xiàng)目石竹鄉(xiāng)6#、7#橋，橋梁為裝配式預(yù)制T梁橋，長度分別為420m，300m，橋梁設(shè)計(jì)樁徑為2.0m及2.2m端承樁，強(qiáng)度等級為C35。橋址區(qū)位于雜填場上，為銅玉隧道棄渣堆場并經(jīng)過推土機(jī)推平，場地內(nèi)較為平整。根據(jù)地勘報(bào)告顯示，主要由碎塊石堆填而成，時(shí)間不足1年，粒徑一般為4mm～280mm，最大達(dá)到1000mm，填層厚度最大達(dá)到27m，碎塊石堆填層黏聚力低，結(jié)構(gòu)松散易垮塌。

場區(qū)內(nèi)地原地貌存在一自然山溝，降雨后通過下滲入山溝排水排泄，地下水位較低，與橋位間隔一定距離，因此地下水對樁基施工基本無影響。

2施工難點(diǎn)

由于碎塊石堆填均勻性差，結(jié)構(gòu)松散，承載力低，隨之帶來的是地基穩(wěn)定性差，施工機(jī)械作業(yè)時(shí)會出現(xiàn)沉陷，影響施工質(zhì)量;施工過程中則易發(fā)生塌孔，縮徑及夾渣斷樁等質(zhì)量問題，且碎塊石填層空隙大，可能發(fā)生混凝土漏漿導(dǎo)致空洞;回填區(qū)負(fù)摩阻力大，工后沉降大，對橋梁的永久使用造成質(zhì)量和安全隱患;因此必須全面考慮各項(xiàng)問題進(jìn)行綜合處理。

3方案初步選定

按照現(xiàn)場的地質(zhì)情況，碎塊石填層空隙大漏漿，易發(fā)生坍塌情況，無法存儲泥漿，因此舍棄泥漿護(hù)壁鉆土成孔方案，初步擬定采用旋挖鉆干鉆成孔方式，并針對易發(fā)生塌孔的情況采取設(shè)置鋼筒護(hù)壁跟設(shè)至原地面，鋼筒護(hù)壁采用12mm厚鋼板卷制焊接而成，護(hù)筒直徑比樁基直徑大200mm，每2m一節(jié)下放后進(jìn)行焊接加長，兩節(jié)之間的連接焊縫處采用200mmx200mm，鋼板間距50cm，并一道進(jìn)行焊接加強(qiáng)。

4樁基施工

因場區(qū)內(nèi)松散表層易發(fā)生沉陷，因此在旋挖鉆入場前采用20t壓路機(jī)對場區(qū)進(jìn)行碾壓4遍，確保旋挖鉆成孔施工期間不發(fā)生下陷。旋挖鉆取土鉆進(jìn)過程中采取慢放慢提鉆桿，輕加壓，低速鉆進(jìn)，減少過程中的震動，減少塌孔量。

施工流程為：施工準(zhǔn)備→測量放線→鉆機(jī)就位→取土埋設(shè)鋼護(hù)筒→取土鉆進(jìn)、下壓鋼護(hù)筒→檢查、清渣→成孔驗(yàn)收→吊放鋼筋籠→檢查沉渣→吊放導(dǎo)管→灌注混凝土。

5取土成孔施工關(guān)鍵技術(shù)控制及優(yōu)化

在旋挖鉆取土成孔過程中，主要存在以下問題。

（1）塌孔鉆孔過程中，仍然會出現(xiàn)坍塌的嚴(yán)重現(xiàn)象，這是因?yàn)樵谕裸@進(jìn)過程中，筒護(hù)壁未跟進(jìn)，導(dǎo)致護(hù)筒后土體垮塌方量較大，坍塌無法避免。可采取減小單次鉆進(jìn)深度，快速跟進(jìn)護(hù)筒解決。

（2）孔身偏斜鋼護(hù)筒采用振動錘震動壓入，壓力不均時(shí)容易造成護(hù)筒偏斜，最終導(dǎo)致孔身垂直度不滿足規(guī)范要求，因此在進(jìn)行鋼護(hù)簡下壓時(shí)，采取振動錘分別在垂直方向兩次進(jìn)行下壓以保證鋼護(hù)筒均勻受力，并且在下壓完成后進(jìn)行垂直度校核，防止孔身偏斜;局部遇到較大孤石則采取低壓慢速鉆進(jìn)，可有效避免因孤石導(dǎo)致孔身偏斜。

（3）開挖土石方超方由于塌孔，導(dǎo)致孔樁擴(kuò)徑，最終導(dǎo)致開挖土石方量超量，因?yàn)樗閴K石層內(nèi)部黏聚力低，孔樁鉆進(jìn)后必然引發(fā)塌孔超方，無法避免，因此采取降低單次鉆進(jìn)深度，并及時(shí)下壓鋼護(hù)筒予以降低超挖方量。

（4）混凝土超方澆筑混凝土后的混凝土超方，在混凝土澆筑完成后，按照傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁施工工藝將鋼護(hù)筒提出時(shí)，發(fā)生孔內(nèi)混凝土面急速下降的情況，經(jīng)過分析，原因是因?yàn)殇撟o(hù)筒后側(cè)土體塌孔導(dǎo)致擴(kuò)孔，鋼護(hù)筒在提升后混凝土往外填充此部分空隙，導(dǎo)致孔內(nèi)混凝土面下降。

（5）漏漿現(xiàn)象在部分空隙較大的部位，因混凝土漿液填充孔身周邊間隙，導(dǎo)致樁身局部小范圍內(nèi)漏漿現(xiàn)象。

（6）工后沉降由于場區(qū)為堆填層，在長期土體自然沉降下，必然對樁基產(chǎn)生負(fù)摩阻力，將給橋梁帶來不利影響。

因此，我部綜合以上存在的各種問題，進(jìn)行整理并改進(jìn)施工工藝技術(shù)，我部建議將鋼護(hù)筒作為永久護(hù)壁，將能有效避免此類新近填層自然沉降對橋體帶來的不利影響，同時(shí)可避免混凝土漏漿、超方等問題，在匯同各參建單位現(xiàn)場會議后通過了這一方案。最終形成將鋼護(hù)筒作為永久護(hù)壁不再提出的施工工藝，在后續(xù)的施工過程中，有力保障了石竹鄉(xiāng)6#、7#橋樁基的順利施工。

6結(jié)語

此碎塊石高填區(qū)內(nèi)橋梁樁基施工的案例有力證明了該施工工藝的優(yōu)勢，本文結(jié)合工程實(shí)際情況，對松散碎塊石高填區(qū)域鉆孔灌注樁施工技術(shù)探索和研究，該施工方法必將對類似碎塊石高填區(qū)樁基施工具有一定的借鑒和參考作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]JGJ94-2008，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

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