小議路橋樁基施工技術(shù)

陳天廣

【摘 要】本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)主要對(duì)路橋樁基施工技術(shù)進(jìn)行了探討分析，可供同行參考。

【關(guān)鍵詞】樁基施工；鉆進(jìn)成孔；注意事項(xiàng)

每一座橋是一個(gè)標(biāo)志，橋梁的重要性不言而喻，但是如果質(zhì)量關(guān)得不到嚴(yán)把而引發(fā)的事故也令人觸目驚心，所以我們應(yīng)盡量做到用最少的錢做最優(yōu)秀的工程，為國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)盡自己的一份綿力。樁基施工是橋梁施工中很重要的一部分。鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過(guò)程無(wú)法觀察，成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收。施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。

1.做好鉆孔前的準(zhǔn)備工作

（1）平整場(chǎng)地。施工開始前需進(jìn)行換填軟土、夯打密實(shí)、平整場(chǎng)地、清除雜物。鉆機(jī)底座不能直接置于不堅(jiān)實(shí)的填土上，以免發(fā)生不均勻沉陷。

（2）鋼護(hù)筒的制作及埋設(shè)。護(hù)筒長(zhǎng)度根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合橋的地質(zhì)、水文等具體情況設(shè)置，按施工技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求就位和埋置好。為了保證樁位的準(zhǔn)確性，在護(hù)筒埋設(shè)時(shí)和終孔前要進(jìn)行護(hù)筒平面位置和標(biāo)高的復(fù)核，在施工過(guò)程中施工人員要通過(guò)輔助標(biāo)志經(jīng)常復(fù)核，發(fā)現(xiàn)偏位情況立即設(shè)法糾正。施工過(guò)程中在護(hù)筒頂面設(shè)置2 個(gè)以上臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，并在附近應(yīng)有方便復(fù)核的水準(zhǔn)點(diǎn)。護(hù)筒埋設(shè)工作是鉆孔灌注樁施工的開始，護(hù)筒平面位置與豎直度準(zhǔn)確與否，護(hù)筒周圍和護(hù)筒腳是否緊密、不透水，對(duì)成孔、成樁的質(zhì)量都有重大影響。埋設(shè)時(shí)，護(hù)筒中心軸線應(yīng)與樁位中心線重合，其平面允許誤差不得大于5cm，并應(yīng)嚴(yán)格保持護(hù)筒的傾斜度不大于1%。根據(jù)地質(zhì)資料，當(dāng)?shù)氐叵滤惠^淺，一般在地面以下1m 左右，宜采用筑島法進(jìn)行施工，先采用透水性好、易于壓實(shí)的砂土或碎石土等填筑工作臺(tái)地，然后挖坑埋設(shè)護(hù)筒。填筑的土臺(tái)高度比施工水位（或地下水位）高0.5～1.0m，土臺(tái)的邊坡以1：1.5～1：2.0 為宜。護(hù)筒高度高出地面0.3m 或水面1.0～2.0m。頂面平面尺寸應(yīng)滿足鉆孔機(jī)具布置的需要并便于操作。護(hù)筒的埋設(shè)深度一般埋設(shè)深度為2～4m，根據(jù)標(biāo)段地質(zhì)資料中樁位的水文地質(zhì)情況，護(hù)筒的埋設(shè)深度初步定為4m，特殊情況應(yīng)加深以保證鉆孔和灌注混凝土的順利進(jìn)行。

（3）護(hù)壁泥漿及循環(huán)系統(tǒng)。在鉆孔灌注樁的施工中，無(wú)論對(duì)于成孔質(zhì)量還是最終對(duì)樁的承載能力的發(fā)揮，泥漿質(zhì)量都是相當(dāng)重要的因素。目前樁基施工隊(duì)伍絕大多數(shù)缺乏對(duì)泥漿質(zhì)量和泥漿管理的重視，泥漿質(zhì)量差，其后果是：1）形成不了護(hù)壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脫落，導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差，在砂性土地層易于塌壁，在流塑狀粘土層則易于縮孔。2）泥漿稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮質(zhì)量差、厚度大，大大降低樁的側(cè)摩阻力。3）稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附，導(dǎo)數(shù)鋼筋與砼握裹力降低。泥漿比重過(guò)大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流動(dòng)半徑，使砼骨料大部分堆積在樁芯部位，而鋼筋籠外幾乎無(wú)骨料，不僅樁身質(zhì)量不好而且樁的側(cè)摩阻力也難以發(fā)揮。有的工程計(jì)算承載力為14000kN以上，而靜載試驗(yàn)不到5000kN就破壞，其中就有泥漿的影響。在空氣中坍落度為21cm、擴(kuò)散直徑為38m的砼，在水中坍落度下降為16.5cm、擴(kuò)散直徑為30.5cm，而在比重為1.2的泥漿中，坍落度則為14cm，擴(kuò)散直徑只有27cm。因此，對(duì)泥漿質(zhì)量的管理決不是個(gè)小問(wèn)題。

2.鉆進(jìn)成孔

利用鉆錐不斷地提錐、落錐，反復(fù)沖擊孔底土層，把土層中泥砂、石塊擠向孔壁或打成碎渣，鉆渣懸浮于泥漿中，利用掏渣筒取出，重復(fù)以上過(guò)程沖擊鉆進(jìn)成孔。在鉆孔過(guò)程中應(yīng)防止坍孔、孔形扭歪或孔斜， 甚至把鉆頭埋住或掉進(jìn)孔內(nèi)等事故，因此要注意以下幾點(diǎn)：

（1）在鉆孔過(guò)程中，始終保持孔內(nèi)外的水位差和泥漿濃度，以起到護(hù)壁、固壁作用，防止坍孔。

（2）在鉆孔過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探情況控制鉆進(jìn)速度、調(diào)整泥漿稠度，防止坍孔、鉆孔偏斜、卡鉆等情況發(fā)生。

（3）鉆孔宜一氣呵成，不宜中途停鉆，以避免坍孔，若坍孔嚴(yán)重應(yīng)回填重鉆。

（4）鉆孔過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁位、成孔情況的檢查工作，終孔時(shí)應(yīng)對(duì)樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底情況，按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。合格后立即清孔、安放鋼筋籠、灌注砼。

3.清孔及吊裝鋼筋籠

清孔的目的是去除孔底沉淀的鉆渣和泥漿，以保證灌注的砼質(zhì)量及承載力。清孔的方法選用換漿清孔。鉆孔完成后不再進(jìn)尺，繼續(xù)循環(huán)換漿清渣，直至達(dá)到清理泥漿的目的（ 泥漿比重不大于1.1）。另外，抽漿清孔和掏渣清孔時(shí)，宜根據(jù)實(shí)際情況采用適合的方法。清孔時(shí)要注意的要點(diǎn)有：必須保持孔內(nèi)水頭高度；灌注砼前孔底沉淀厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定；不得用加深孔底的方法代替清孔。鋼筋籠的制作應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)先焊成鋼筋骨架，用大噸位吊車吊入鉆孔內(nèi)就位，校正鋼筋籠的位置并固定，防止灌注砼的時(shí)候鋼筋籠上浮。若鋼筋籠超過(guò)吊車的最高長(zhǎng)度，鋼筋籠宜分段安裝，焊接就位。

4.吊裝鋼筋籠和砼澆注

（1）檢孔器制作。檢孔器采用外徑為鉆孔樁鋼筋籠直徑加10cm （不得大于鉆頭直徑），長(zhǎng)度為4～6倍外徑的鋼筋檢孔器，驗(yàn)孔合格后準(zhǔn)備鋼筋籠下放。

（2）鋼筋籠制作。鋼筋籠的制作必須符合施工規(guī)范的要求。

（3）鋼筋籠就位。鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)分段制作，孔口分段吊裝焊接下放就位。就位后將骨架固定在護(hù)筒上，以防骨架上浮。鋼筋籠入孔采用雙點(diǎn)起吊，應(yīng)確保不變形。接頭應(yīng)錯(cuò)開。單面搭焊，焊縫應(yīng)滿足施工規(guī)范要求，焊接過(guò)程中應(yīng)注意鋼筋籠垂直情況。

（4）水下砼澆筑。目前最常見的水下砼灌注法的缺點(diǎn)是：1）在向大斗投料過(guò)程中，砼的絕大多數(shù)勢(shì)能在撞擊大斗壁的碰撞中損耗掉，砼料落人導(dǎo)管中不連續(xù)，形不成較大的沖擊能量，使砼沒(méi)有足夠的力量向四周擠壓、擴(kuò)散，樁的摩阻力嚴(yán)重降低。此外，還容易使樁身不均勻。2）砼料絕大多數(shù)要經(jīng)過(guò)反彈再落入導(dǎo)管，容易造成砼離析和堵管。3）吊臂上下移動(dòng)速度慢，產(chǎn)生不了大的加速度，因此砼料的下落沒(méi)有足夠的超壓，造成砼料在導(dǎo)管附近堆積成鐘形斷面。由于不能將隔漿層水平頂升，在鐘形斷面塌落時(shí)容易裹入泥漿，造成夾泥芯。4）由于導(dǎo)管上下移動(dòng)次數(shù)過(guò)于頻繁，使得泥漿不斷沿導(dǎo)管壁滲入砼中，影響樁身砼質(zhì)量。鑒于以上缺點(diǎn)，使用大體積砼沖擊灌注法，如樁的初斗砼灌注一樣，每一斗灌注都是將2至3方砼在大斗中積蓄夠量，出料口直接插入導(dǎo)管，然后打開活門一次連續(xù)沖擊下去。樁基砼采用拌和站拌制，采用砼輸送泵（或混凝土運(yùn)輸車） 直接輸送到樁口。

5.注意事項(xiàng)及處理措施

（1）坍孔。由于泥漿比重過(guò)低或孔內(nèi)水位過(guò)低等原因都有可能造成塌孔。塌孔一般出現(xiàn)在土層或砂層上。塌孔后馬上用粘土填起，停7d后重新開鉆。如塌孔位置不太深，可用加長(zhǎng)鋼護(hù)筒的方法解決。加長(zhǎng)鋼護(hù)筒和填粘土都不能解決時(shí)，可改填碎石片石。

（2）斜孔。鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆孔往往會(huì)產(chǎn)生一定程度的偏斜。若偏斜較大，繼續(xù)施工會(huì)發(fā)生困難，使樁的受力狀態(tài)發(fā)生變化，甚至鉆孔不能使用。鉆孔偏斜主要是由地質(zhì)條件、技術(shù)措施和操作方法等三方面的原因引起，如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜，多采用掃孔方法，將鉆頭提到發(fā)生偏斜位置，吊住鉆頭緩緩回轉(zhuǎn)掃孔，并上下反復(fù)進(jìn)行，使鉆頭逐漸正位。如果偏斜嚴(yán)重，則應(yīng)回填重鉆。

（3）卡管。由于機(jī)械故障或砼離析等原因均可造成卡管。如果卡管不太嚴(yán)重，可用吊車提住導(dǎo)管上下沖擊，并注意保證導(dǎo)管埋深在兩米以上。如果卡管嚴(yán)重，則必須按斷樁處理。

（4）掉鉆。施工中卡鉆時(shí)強(qiáng)提，若操作不當(dāng)、鉆桿接頭不良或滑絲等均可引起掉鉆，針對(duì)其原因可采用保護(hù)繩方能適度強(qiáng)提，嚴(yán)防鉆頭空打，且要經(jīng)常檢查鉆具及聯(lián)結(jié)裝置。掉鉆落物時(shí)，宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈，若物體已被泥砂埋住，則應(yīng)用沖吸的方法， 先清除泥砂，使打撈工具接觸落體后再打撈。

（5）擴(kuò)、縮徑注意采取防止坍孔和鉆錐擺動(dòng)過(guò)大的措施，注意及時(shí)焊補(bǔ)鉆錐，并在軟塑地層采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿，對(duì)已縮徑的宜在該處用鉆錐上下反復(fù)掃孔以擴(kuò)大樁徑。

6.結(jié)語(yǔ)

路橋項(xiàng)目的樁基施工過(guò)程中，施工程序繁雜緊湊，施工條件復(fù)雜多變，因此，道橋項(xiàng)目的施工質(zhì)量要求也就對(duì)應(yīng)了相應(yīng)的施工技術(shù)水平?，F(xiàn)場(chǎng)的施工技術(shù)人員應(yīng)提高質(zhì)量意識(shí)，端正工作態(tài)度，明確各自責(zé)任。在施工過(guò)程中，首先應(yīng)貫徹落實(shí)預(yù)防為主的方針，積極提高施工技術(shù)水平，加強(qiáng)施工人員的相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，果斷積極地采取有效的技術(shù)設(shè)備與有效措施，在確保工程質(zhì)量的前提下提高工作效率，為提高路橋施工技術(shù)水平做出應(yīng)有的努力。