試論水中樁基礎工程施工

左湘為

【摘 要】我國改革開放以后，經濟快速發展。發展經濟需要暢通的道路，只有道路暢通，才能保證經濟的高速發展。但是我國國土面積廣且地形復雜，存在湖泊、大河、大江等，增加了道路施工工程量，要增加橋梁，不能再使用傳統落后的施工技術、材料、設備。深水樁基礎鉆孔灌樁施工技術是其中最主要的工程施工技術，符合橋梁工程施工的要求，能使橋梁工程施工的質量得到保證。文章主要討論我國目前橋梁施工過程當中常見的鉆孔灌樁施工工程。

【關鍵詞】水中樁;基礎;工程施工

【中圖分類號】U445 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）05-0156-02

0 引言

為了社會經濟的快速平穩發展，我國加強了對基礎設施建設的投資力度。橋梁作為交通行業的基礎設施，一直都是我國發展的重點。目前，我國修建了大量橋梁、道路，以滿足交通運輸能力，加快經濟發展。雖然我國橋梁施工工程設備技術已經得到很大的發展，但還是存在不足。因此，要想辦法創新，引進國外先進的技術，吸取它們的經驗，以更好地完善我國橋梁的施工質量和速度。在施工前要設計好施工方案，做好詳細的工作計劃。橋梁工程中的一部分工程是在水中施工，所以有較大的難度。因此，對施工材料、施工器械的使用都要做好防范措施。雖然施工材料和機械會受到一定的限制，但是要保證施工進度。

1 施工方案的確定

在水下施工不同于在陸地上那樣簡單，因此在施工前要做好詳細的水中環境、周邊氣候等的勘查。保證施工現場的安全及施工的質量。在設計施工方案時一定要考慮到可能突發的情況，以免在突發危險來臨時無法快速應對。

2 樁基施工

2.1 陸上樁基施工

在樁基施工時，首先要進行圍堰或者平整場地，進行勘察，測繪制圖，然后根據圖紙進行樁基放樣。第一步，護筒埋設。采用挖坑埋設法實測定位，需要在護筒底部和外側四周采用黏質土回填，并分層夯實，使得護筒底口處不致漏失泥漿。在洛清江大橋陸上鉆孔樁護筒內徑比樁徑大15 cm，護筒頂面高出地面30 cm，護筒埋設時采用機械挖孔，人工調整鋼護筒位置。第二步，鉆進時首先采用小沖程開孔，使得初成孔堅實、豎直、圓順，不僅能起到導向作用，并且能防止孔口坍塌。當鉆進深度超過鉆頭全高時需要加沖程，以便進行正常的沖擊，遇到下面堅硬巖層則采用中、大沖程，遇到松散地層則采用中、小沖程。當鉆孔深度達到設計標準要求時，必須對孔深、孔形、孔徑和孔傾斜度進行檢查，清孔采用換漿法。在清孔排渣時要注意保持孔內水頭，防止坍塌。清孔后對泥漿試樣，進行性能指標實驗。沉渣厚度，要求端承樁≤5 cm。清孔完成并檢測合格后開始安裝鋼筋籠，需采用吊車進行安裝。水下混凝土灌注首先采用鋼導管，導管的內徑為300 mm，導管使用前需按要求先進行水密承壓試驗，而且進行水密試驗的水壓不小于孔內水深1.3倍的壓力，同時不應小于導管壁和焊縫可能灌注混凝土時的最大內壓力p的1.3倍。最后，混凝土灌注時，灌注的樁頂高程比設計高程高出1.0 m，混凝土灌注中現場技術人員做好混凝土灌注記錄及泥漿試驗記錄，混凝土的坍落度控制在18～22 cm，混凝土需有良好的和易性、流動性、泵送性。樁基施工工藝流程如圖1所示。

2.2 鉆孔平臺樁基施工

2.2.1 鉆孔平臺的設計與施工

根據地質情況及墩位設計尺寸，擬在鉆孔平臺上采用沖擊鉆進行鉆孔灌注樁施工，鉆孔平臺設計尺寸為8.7 mx12 m，平臺基礎需打設12根直徑為600 mm、長度為12～18 m的鋼管柱，樁頂橫梁、主縱梁均采用3H45a型鋼，其上分配橫梁采用125a“工”字鋼，面板采用12 mm厚鋼板鋪設，鋼管柱之間采用2[20a槽鋼焊接剪刀撐。由于工期緊張，本工程須在汛期進行施工。為保證汛期施工安全，每根立柱鋼管柱底部灌注3 m高425水下混凝土，增加基礎穩定性，但下游方向打設一排鋼管柱作為橫向斜撐，與下游一排立柱鋼管柱焊接牢固。增加平臺整體穩定性，在平臺上鋪設安全爬梯，用于工作人員上下平臺。爬梯外側用防護網包圍防護，爬梯用鋼筋構建與舊橋墩相連，加強爬梯穩定性。

2.2.2 鉆孔平臺施工準備

鉆孔平臺施工作業擬投入的施工設備主要有駁船配置QUY50履帶吊1臺，90型振動錘1個，運輸平板車1輛，運輸船1艘，300 kW發電機等。振動打樁機采用90型振動錘，具有液壓夾裝置，能與鋼管柱自行做剛性連接，既可打樁，又能撥樁，操作簡便，能克服樁的摩阻力，使樁下沉較快，可提高沉樁速度。

2.2.3 施工方法

首先用駁船搭載長臂挖機將平臺范圍河底進行清淤整平，然后在測量控制下，拋設錨定設備，其具體位置用浮筒做超標識，進行駁船就位，泊船就位后，管樁由拖車從棧橋運輸到墩位，利用履帶吊、振動錘等機具在測量儀器的指引下插打鋼管柱至設計標高。在插打鋼管柱期間必須全程測量監控，保證樁身垂直及控制樁位。鋼管柱搭設完畢后在履帶吊的配合下先進行鋼管柱樁頂找平。然后安裝平臺鋼管樁間剪刀撐，安裝樁頂剪刀撐的同時，縱橫梁與平面系的拼裝組件已準備就位，通過運輸車和運輸船運輸至吊裝施工場地。最后由駁船搭載履帶吊吊裝就位，吊裝時由現場施工人員控制吊裝的順序、平面位置、標高等控制性指標，待拼裝組件吊裝完畢后，安置平臺護欄。在打設鋼管樁的同時，臨時碼頭人員加工鋼套箱、縱橫梁和平面系的拼裝組件，并組織平臺整體組件材料的裝車運輸工作，所有平臺整體由運輸車和運輸船員送至墩位處。卸車、安裝一次完成。

3 樁基的砼施工

樁基需采用導管法灌注砼，導管接頭則采用螺紋加密封圈連接。導管使用前，先自下而上逐節進行編號，按要求嚴格進行水密、水壓試驗。灌注首批砼前，則需對實測孔底的沉渣厚度及各項泥漿等指標進行比對，大于設計及規范要求值時，需進行二次清孔。

本工程擬在舊橋上占用半幅外側一個行車道和外側超車道，用于鉆孔平臺樁基混凝土澆筑施工，半幅剩余內側一個行車道和另外半幅2車道開放交通，保持3車道通行。擬采用泵車進行樁基混凝土澆筑，通過導管入孔，為了確保成樁的質量，澆筑高度要高出設計樁頂1.0 m。砼灌注過程中，需經常測量孔內砼面的上升高度并記錄，適當地緩慢平穩提升，快速逐節拆除導管，導管拆除時，必須嚴格控制其埋深為2～6 m。

4 鉆孔平臺樁基施工質量控制點

當履帶吊起在孔口拼接完成時需放入孔內并將鋼筋籠面固定，才能確保其平面位置。在鋼筋籠下放時，必須保證鋼筋籠豎直下放，目的是防止其與孔壁過度的摩擦碰撞。將鋼筋籠上端臨時錨固于平臺上是為了防止鋼筋籠在砼澆過程中上浮。

在鋼筋籠外側按指定位置設置砼墊塊，以確保鋼筋籠保護層厚度達到設計要求。

此外，需采用常規導管拔球法灌注砼，同時導管使用前跟使用一定時間后應當進行水密、水壓試驗，符合要求方可使用。

漏斗容量不小于4 m3。，以滿足砼澆筑導管開球時埋深1.0 m以上的要求。

澆筑過程中導管的埋置深度控制在2～6 m，砼灌注面高出設計樁頂1.0 m。

5 結語

橋梁施工是我國交通運輸施工當中最復雜、最有難度的一項工程。雖然鉆孔灌注樁的施工技術趨于成熟，但是仍應該進一步研究創新，以保證工程質量，這不僅關系到我國經濟的發展，交通運輸業的進步，更關系到人民的生命安全和國家的形象。本工程在設計時有詳細明確的施工方案及人員管理制度，能確保本工程的施工質量。

參 考 文 獻

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[責任編輯：陳澤琦]