橋梁樁與管柱基礎(chǔ)施工淺談

洪波

（黑龍江省鐵力市龍?zhí)┙ㄔO(shè)工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，黑龍江 鐵力 152500）

管柱基礎(chǔ)施工是使用專用機械設(shè)備，在水面上進行橋墩基礎(chǔ)的施工。它具有不受季節(jié)限制、能改善勞動條件、加快施工進度、降低工程成本的優(yōu)點。

基樁按材料分類有木樁、鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力混凝土樁與鋼樁，橋梁基礎(chǔ)中應(yīng)用較多的是中間兩種，按制作方法分為預(yù)制樁和鉆(挖)孔灌注樁，按施工方法分為錘擊沉樁、振動沉樁、射水沉樁、靜力壓樁、就地灌注樁與鉆孔埋置樁等，前四種又統(tǒng)稱為沉入樁。應(yīng)該依據(jù)地質(zhì)條件、設(shè)計荷載、施工設(shè)備、工期限制及對附近建筑物產(chǎn)生的影響等等來選擇樁基的施工方法。

1 沉入樁基礎(chǔ)

沉入樁所用的基樁主要為預(yù)制的鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力混凝土樁。斷面形式常用的有實心方樁和空心管樁兩種，方樁尺寸為30x30,30x35,35x35,35x40,40x40cm，樁長為 10～24m。管樁(包括普通的和預(yù)應(yīng)力的)一般由工廠以離心成型法制成，目前成品規(guī)格:管樁外徑40,55cm兩種，分為上、中、下三節(jié)，管壁厚度為8～10cm，力混凝土管樁的技術(shù)數(shù)據(jù)。

鋼筋混凝土樁的預(yù)制要點為:制樁場地的整平與夯實;制模與立模，鋼筋骨架的制作與吊放;混凝土澆筑與養(yǎng)護。間接澆筑法要求第一批樁的混凝土達到設(shè)計強度的30%以后，方可拆除側(cè)模;待第二批樁的混凝土達到設(shè)計強度的70%以后才可起吊出坑。

預(yù)制樁在起吊與堆放時，較多采用兩個支點。較長的樁也可用3～4 個支點。支點位置一般應(yīng)按各支點處最大負彎矩與支點間樁身最大正彎矩相等的條件來確定，起吊就位時多采用1 個或2 個吊點)。堆放場地應(yīng)靠近沉樁現(xiàn)場，場地平整堅實，并備有防水措施，以免場地出現(xiàn)濕陷或不均勻沉陷。

當預(yù)制樁長度不足時，需要接樁。常用的接樁方法有：法蘭盤連接、鋼板連接及硫磺膠泥(砂漿)連接等等。

沉樁順序應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地形條件、土質(zhì)情況、樁距大小、斜樁方向、樁架移動的方便等來決定。同時應(yīng)考慮使樁入土深度相差不多，土壤均勻擠密。

沉樁前應(yīng)處理空中和地面上下的障礙物，平整場地或搭設(shè)支架、平臺，做好準備工作。沉入樁的施工方法主要有:錘擊沉樁、振動沉樁、射水沉樁、靜力壓樁以及鉆孔埋置樁等。

1.1 錘擊沉樁

錘擊沉萬般適用于中密砂類土、粘性土。由于錘擊沉樁依靠樁錘的沖擊能量將樁打入土中，因此一般樁徑不能太大(不大于0.6m)，入土深度在40m 左右，否則對沉樁設(shè)備要求較高。沉樁設(shè)備是樁基施工的質(zhì)量與成敗的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、工程量、樁的種類、規(guī)格、

尺寸、施工期限、現(xiàn)場水電供應(yīng)等條件選擇。

1.2 射水沉樁

射水施工方法的選擇應(yīng)視土質(zhì)情況而異:在砂夾卵石層或堅硬土層中，一般以射水為主，錘擊或震動為輔，在亞粘土或粘土中，為避免降低承載力，一般以錘擊或震動為主，以射水為輔，并應(yīng)適當控制射水時間和水量，下沉空心樁，一般用單管內(nèi)射水。當下沉較深或土層較密實，可用錘擊或震動，配合射水;下沉實心樁，將射水管對稱地裝在樁的兩側(cè)，并能沿著樁身上下自由移動，以便在任何高度上射水沖土。必須注意，不論采取任何射水施工方法，在沉入最后階段1～1.5m 至設(shè)計標高時，應(yīng)停止射水，單用錘擊或震動沉入至設(shè)計深度。

1.3 振動沉樁

振動沉樁適用于砂質(zhì)土、硬塑及軟塑的粘性土和中密及較松散的碎卵石類土。對于軟塑類粘土及飽和砂質(zhì)土，當基樁入土深度小于15m 時，可只用振動沉樁機。除此情況外，宜采用射水配合沉樁。

1.4 靜力壓樁

靜力壓樁系采用靜壓力將樁壓入土中，即以壓樁機的自重克服沉樁過程中的阻力。沉樁速度視土質(zhì)狀況而異。適用于高壓縮性粘土或砂性較輕的亞粘土層。同一地區(qū)、相同截面尺寸與沉入深度的樁，其極限承載能力與錘擊沉樁大體相同。

1.5 鉆孔埋置樁

鉆孔埋置樁系指利用就地灌注混凝土樁的鉆孔方法鉆孔.將預(yù)制的鋼筋混凝土有底管樁埋入，并在管會周邊壓注水泥砂漿固結(jié)形成的樁。適用于枯性土、砂類土、碎石類土等土層中埋置不深的大直徑管樁。

1.6 水中沉樁

在河流水淺時，一般可搭設(shè)施工便橋和各種類型籠攀手架，其上安置樁架等進行水中沉樁工藝。

在較寬闊的河中，可將樁安設(shè)在組合的浮體上，亦可使用專用打樁船。此外還可采用:

1.6.1 先筑圍堰后沉基樁法：一般在水不深，臨近河岸的樁基采用此法。

1.6.2 先沉入樁后筑圍堰法：一般適用于較深的水中樁基.此法包括拼裝導(dǎo)向圍籠，浮運至墩位，拋錨定位，圍籠下沉接高;在圍籠內(nèi)插打定位樁，下沉其余基樁，然后插打鋼板樁，組成防水圍堰;以及其后的吸泥、水下混凝土封底等等工序組成。

1.6.3 用吊箱圍堰修筑水中樁基法:一般適用修筑深水中的高樁承臺。懸吊在水中的套箱，在沉樁時用作導(dǎo)向定位，沉樁完后封底抽水，澆筑水中混凝土承臺。

2 管柱制作

管柱按材料可分為鋼筋混凝土管柱、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管柱和鋼管柱三種。鋼筋混凝土管柱適用于人土深度不大于25m的管柱基礎(chǔ)，常用直徑有1.55m,3.0m,3.6m,5.8m 幾種。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管柱可用于下沉深度大于25m的管柱基礎(chǔ)，常用直徑有3.0m、3.6m兩種。鋼管柱的直徑有1.4m,l.6m、1.8m,3.0m,3.2m幾種。

管柱可根據(jù)其類型、施工條件分節(jié)預(yù)制。分節(jié)長度視運輸設(shè)備、起重能力及構(gòu)件情況而定。管柱節(jié)間的連接一般采用法蘭盤連接。管柱最底一節(jié)下口設(shè)有刃腳，以便于管柱下沉?xí)r能穿越覆蓋層或切人基底風(fēng)化巖中，故要求刃腳具有足夠的強度和剛度。

2.1 檢查成孔質(zhì)量合格后應(yīng)盡快灌注樁。在灌注樁前，應(yīng)進行清孔工作，要求孔壁、孔底必須清理干凈，孔底無浮渣，孔壁無松動?？椎壮猎穸葢?yīng)符合端承樁50mm、摩擦端承樁和端承摩擦樁100mm、摩擦樁300mm。

2.2 當有地下水而滲水量不大時，則應(yīng)抽除孔內(nèi)積水后，用串筒法灌注樁，串筒末端離孔底高度不宜大于2m，樁宜采用插入式振搗器振實。如果滲水量過大，積水過多不便排干，則應(yīng)用導(dǎo)管法水下灌注樁。

2.3 樁的粗骨料可選用碎石或卵石，其最大粒徑不宜大于50mm，并不大大于主筋凈距的1/3。

2.4 堅持按配合比投料，樁坍落度不宜過大，以5-8cm 為宜，每50cm 為一層及時振搗，樁灌注要保持連續(xù)。坍落度損失大于5cm/h時，要調(diào)整配比。

2.5 樁拌合料質(zhì)量控制，每盤樁的拌和時間不得少于90 秒，開始攪拌時必須做一次坍落度檢測，調(diào)整好流動性，且具有較好的粘聚性，灌注時作坍落度損失的觀察，以指導(dǎo)樁配合比的調(diào)整，拌好的樁應(yīng)立即使用，有離析現(xiàn)象嚴禁灌入樁孔。

2.6 注意樁頭樁的標高，應(yīng)適當超出設(shè)計標高，以保證在鑿除浮漿層后，樁頭進入承臺內(nèi) 50～100mm。

2.7 樁身樁必須留有試件，對直徑大于1m的樁，每根樁應(yīng)有1 組試塊，且每100m3 樁及每個灌注臺班不得少于1 組，每組3 件，試件的制作必須客觀真實，嚴禁“開小灶”。

2.8 氣溫高于30℃時注意緩凝，氣溫低于0℃時注意抗凍。

結(jié)束語

管柱基礎(chǔ)適用于各種土質(zhì)條件，尤其是在深水、巖面不平、無覆蓋層或覆蓋層很厚的自然條件下，不宜修建其他類型基礎(chǔ)時，可采用管柱基礎(chǔ)。

[1]胡長明.土木工程概論[M].治金工業(yè)出版社.2009.

[2]丁克勝.土木工程施工[M].華中科技大學(xué)出版社.2008.