橋梁樁基嵌巖樁施工技術研究

胥家祥

（江蘇鎮江路橋工程有限公司 江蘇鎮江 212011）

1 橋梁樁基特點

1.1 嵌巖樁的特點

由于社會經濟的推動，交通便利等條件，使道路車流量成倍增加，為了保證道路橋梁的承載能力，避免安全事故的發生，較為有效的解決辦法就是將橋梁樁的摩擦力合理增加，保證對于整體承載力在一定程度上能夠得到有效幫助。嵌巖樁主要是將基樁嵌入巖層當中，在樁體受到一定壓力的同時，由于混凝土在樁體受壓力的發生形變同時使樁側摩阻力同時產生，由于受到壓力的作用，部分土體已經不能保持原有位置，產生一定移動，加大摩擦力，當摩擦力加大到一定程度上時，橋樁開始發生微小移動，在移動的同時，橋樁兩端也產生了一定摩擦力，阻止其發生位移[1]。

1． 2 嵌巖樁的荷載傳遞特點

嵌巖樁荷載力的大小主要由摩擦力決定，橋樁摩擦力主要由兩部分組成，一部分是由于重力使土體產生位移產生的樁側摩阻力，還有一部分使由于重量逐漸增加，整體受力部分由上至下將改變為樁端受力，使樁端產生摩阻力，承受荷載。嵌巖樁施工工藝是滿足公路橋梁穩定性的有效施工手段，承載力主要由土體改變產生的摩擦力決定。嵌巖樁在進行承重時由于受到壓力，導致嵌巖樁上端的混凝土下移，在受到的擠壓增加后，混凝土下土體開始移動，移動的同時，嵌巖樁側摩阻力逐漸增加，在受到足夠大的壓力后，側摩阻力增加到無以復加后開始一定受力部位，將嵌巖樁的軸力擴散到樁端部分，從而樁端也產生了相應摩阻力。

2 工程實踐

2.1 工程概況

在某施工項目中，其橋梁結構是由3×16m的預應力簡支空心板的連續橋面以及莊徑為1.4m、樁長度為12m的四柱墩，橋臺為樁徑為1.2m的肋式橋臺構成，其設計要求為汽車—超20級，掛車—120，人群3.5kN/m2。其樁基設計形式為嵌巖樁，樁底標高已知為66.189m，其地質條件決定底部標高，并進行材料范圍取值62.60～59.00m砂巖，72.10～62.60m為弱風化砂巖，72.80～72.10m為強風化砂巖，75.30～72.80m為全風化砂巖，78 .189～75.30m為亞粘土。

2.2 嵌巖樁的成孔設備選擇

在進行嵌巖樁施工工藝時，需要用到較多成孔設備，主要是由于嵌巖樁的孔數較多，要求也較高，對于鉆孔的要求也各不相同。在進行鉆孔設備的區分時，可通過排渣方式進行歸類，排渣方式能夠分為正、反循環；也可通過成孔設備的固定方式分為座樁式與座平臺式。在施工中較為常用的為平臺式氣帶反循環排渣成孔設備進行施工，由平臺式氣帶反循環排渣成孔設備所打出的孔不僅具有經濟方便等優點，在施工過程中，還不需要吊機等大型設備的輔助，并且能夠在排渣方面相比于其他成孔設備處理的更好。但平臺式氣帶反循環排渣成孔設備在成孔方面也具有不足，在施工過程中，斜孔的程控要求最大不能小于5：1的比例，且鉆桿極易偏離軸線。在實際施工過程中，很多施工單位的施工要求斜孔斜率小于5：1的比例。

目前國內斜孔鉆孔設備無法滿足施工要求。在設備選型上，仍需選用國外先進的鉆井設備。但由于德國wirth-b6、B12等型號鉆機價格昂貴，施工成本大大增加。我國在成孔設備的研究方面應該進行有效提高，開發適合我國建筑應用的斜孔鉆孔設備[2]。

2.3 樁基施工與檢測

在進行樁基鉆孔前需要進行充分準備，在施工前需要對施工現場地質進行勘察和分析，保證其地質條件滿足施工要求。在進行施工時應該選擇濕度較低的天氣，才能夠使地下滲水量減少到最小。在進行混凝土樁灌注混凝土施工時，如果遇到陰雨天氣將會使孔壁滲水量增加，地下樁基將受到嚴重影響。為了保證滲水量降低到最小，灌注施工的工藝選擇一般會采用水下灌注混凝土作業方式，導致成樁后，其樁基不會受到損壞，并且利用超聲波儀器進行檢測，保證樁基無破損。如果檢測出樁底混凝土強度國體，需要及時對底部混凝土進行取樣分析，保證其抗壓強度符合建筑要求。

2.4 產生夾層的原因

在檢測樁底混凝土強度過程中，如果產生強度過低的現象則說明，混凝土出現黃泥等軟土夾層現象。需要通過進一步的檢測，才能夠確定其缺陷產生的原因。經過詳細分析，得出最終可能，在施工過程中，樁基成孔后，由于天氣濕度含量較小所以施工單位選擇了空氣灌注法成樁，但是由于天氣突變，所以臨時改為水下灌注混凝土法成樁。在對成孔進行清水灌注的同時，由于操作不當將黃泥等雜質混入其中使其在樁底沉淀。

3 處理方案

由于其施工造作不當，造成樁底產生軟質沉淀，軟質沉淀的產生對樁基的承載力產生了極大影響。為了使施工質量不受影響，對于其存在的問題應該及時進行強度補救處理，樁基的補強處理主要是清除底部軟質夾層，并注入水泥砂漿，保證其嵌巖樁的承受力不會受到影響。

3.1 鉆芯成孔

在樁基處隨意位置鉆取直徑為10cm的孔，鉆孔的主要目的是方便將底部軟質夾層進行清除，以及對夾層水泥砂漿的補強處理。

3.2 清孔

在施工過程中，需要將樁頂的雜質進行清除，在對孔中注滿清水，在將鋼管與空壓機進行連接，在鋼管端加2cm彎頭，保證在施工過程中能夠使鋼管在孔底濟寧橫向吹孔，在進行空壓機的開啟時，需要將鋼管慢慢深入樁底，進行吹孔，在吹孔的同時還需要進行壓實，保證樁基中存在的雜質和殘渣被吹出[3]。

3.3 制備砂漿

在進行砂漿制備的過程中，應該選擇合適的砂漿進行攪拌，在砂漿的制作過程中，保證砂漿的和易性以及膨脹性。在控制混凝土的密實度的過程中，需要詳細進行材料比例的控制。水灰比需要掌握在0.4～0.45之間，在硅酸鹽水泥的使用上應該選擇425#型號，在水泥砂漿中應該添加適量膨脹劑以及減水劑，保證在水泥砂漿的制作中，沁水率保證在3%以下，攪拌后一定時間沁水率保持在2%以下。為保證水泥砂漿滿足各質量要求，需要對完成的水泥砂漿進行檢測。

3.4 壓漿

在孔內底部放入壓降管后，開始對壓漿泵進行壓漿處理，由于壓力的影響，水泥漿將會從兩個孔壓出，砂漿將會先從位置較低的孔內冒出，在第一個孔冒出砂漿后，需要將壓漿泵管邊壓邊拔，在另一個孔壓出砂漿前，應該能夠保持一個穩壓狀態。在壓漿泵停止工作后需要同時將兩個孔僅從封閉處理，在進行壓漿操作時應該要連續進行，不能中斷，避免在此過程中產生氣泡。壓漿適宜溫度在5℃左右，壓漿時間也應該合理控制，保證壓漿時間在45min內才能夠發揮做好壓漿效果，時間過長容易造成風干。

3.5 施工安全

在進行施工時，要保證施工人員作業安全，在進行施工時應該佩戴眼鏡和手套防止受傷。

4 處理效果

在施工結束后，應該在一周后及逆行聲波檢測，避免樁基受到破損不能被技術發現。

5 施工注意事項

（1）在鉆孔過程中應該注意設備垂直，并且能夠將殘渣進行清理。

（2）在進行孔內清理時，需要將橫縱管進行沖洗，保證樁基殘渣無殘留，鉆孔的清理程度決定工程質量。

（3）在水泥砂漿的攪拌過程中，應該適當加入膨脹劑以及活性硅粉，增加粘性。

（4）在壓漿時應該掌握好舉例，避免混凝土出現斷層。

6 結語

在我國公路橋梁施工過程中，應該合理解決存在的問題，避免安全事故的發生，保證其質量，才能夠更好的促進城市經濟的健康發展。