錨固樁技術在橋梁基礎工程施工中的應用

馮紅學

（匯通路橋建設集團有限公司，河北 高碑店074099）

0 引言

在現(xiàn)代工程施工中，錨固技術已經(jīng)得到了廣泛的應用。對錨固技術進行分析研究可以有效地指導錨固樁在工程中的應用，并且有助于錨固技術規(guī)范的不斷完善，使錨固技術的工程應用能夠做到科學管理、規(guī)范有序，從而達到創(chuàng)新、發(fā)展錨固技術并將其應用于其他工程實踐的目的，使這種“高效、經(jīng)濟、安全”的施工技術得到推廣普及。在橋梁工程中采用灌漿錨固技術不僅可以起到前鉆的效果，還能減小樁身的嵌巖深度，降低施工難度。采用錨固樁技術，通過灌漿、擠密、滲透等施工工藝能大大改善地基的結(jié)構(gòu)，從而增加地基的承載力。綜上所述，錨固樁技術是一種高效、經(jīng)濟、安全的施工技術。

1 橋梁基礎錨固樁施工技術介紹

橋梁基礎錨固樁施工的具體方法如下。

（1）在完成成孔和孔內(nèi)清理后，按照正常的施工工序下鋼筋籠。制作鋼筋籠時要注意在主筋的內(nèi)側(cè)綁焊4～6根Φ170mm×5的鋼管，且不能出現(xiàn)變形的情況。

（2）在灌注前需要進行第二次清空，主要目的是使樁內(nèi)的沉渣符合設計要求。待澆筑成樁并且混凝土達到一定強度后，再使用Φ130mm～Φ150mm的鉆頭鉆入Φ170mm×5的鋼管內(nèi)，鉆穿管底后繼續(xù)鉆入，直至鉆入樁底基巖5m左右。

（3）將4～6 個長度約為9m、主筋為6Φ22mm的小鋼筋籠逐個下入小孔孔底，并對小孔進行壓力灌漿，直到小孔內(nèi)被水泥漿灌滿為止。

（4）在灌漿結(jié)束后的24h，將水泥砂漿填滿小孔直至樁頂氣瓶位置。施工技術人員應做好錨固孔的隱蔽記錄，并編寫好樁基的施工技術報告。此道施工工序不但可以有效地清除孔底沉渣，從而提高混凝土與基巖的黏結(jié)力，還能提高基巖的力學性能，提高樁的整體承載力[1]。

2 橋梁基礎錨固樁的施工要點

2.1 施工前期的準備工作

（1）對設計條件、設計內(nèi)容、設計要求、地質(zhì)條件等因素做好全面的核對。對工程所在地的地下水情況以及其對基礎錨固工程產(chǎn)生的影響做出詳盡的分析。

（2）對于可能存在的地下掩埋物和障礙物進行核實，在確認其數(shù)量、位置、大小后，提出排除方案和防護措施。對工程所在地的實際情況可能導致工程出現(xiàn)問題的因素進行排除或提出預防措施。制定良好的施工組織設計方案，對現(xiàn)場平面布置要提前進行準備。

（3）掌握工地現(xiàn)場的實際情況，包括作業(yè)空間、場地的平整度、作業(yè)機械的選用、材料的準備情況、電力的供應以及排水條件等，為后續(xù)的施工作業(yè)做好準備。

（4）根據(jù)地質(zhì)勘察報告設計的錨固方案，若原沖孔樁嵌巖深，樁底標高達到或超過設計要求，并且在錨固鉆探中所獲取的樁底巖芯較為完整，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，一般的錨固方法是在每根樁內(nèi)錨3個孔徑為110mm的孔，下入的錨桿材料為3Φ22的螺紋鋼，并進行灌漿，直到水泥漿將全孔充滿為止。若發(fā)現(xiàn)原沖孔樁嵌巖與設計標高相差不大，但存在巖層傾角較陡、錨樁底基巖裂隙發(fā)育、巖芯破碎的情況時，應將樁的錨孔孔徑增加到150mm，下入的錨桿材料為5Φ22 的螺紋鋼，然后進行灌漿，直到水泥漿將全孔充滿為止。

2.2 主要施工工藝

橋梁基礎錨固樁的施工工藝流程為：施工準備→鋼筋制作→造孔→安裝錨桿→灌漿→養(yǎng)護→封孔。下面具體介紹施工要點。

（1）施工定位放線

施工放線的效果直接影響著工程質(zhì)量。工程項目部采用全站儀放線，在對橋梁的各個樁位編號之后，還應設置好觀測點和后視點，并用醒目的材料做好標記防止被無意中破壞。在放線結(jié)束后，還應通知監(jiān)理方前來復核，并做好施工放線記錄。

（2）鑿孔施工

在大橋的基礎施工進展到巖石層后，作業(yè)人員應采用沖擊鉆進行施工。若因其他原因?qū)е滤簧仙y以繼續(xù)施工時，可以采用沖擊旋轉(zhuǎn)式鉆機，以保證施工順利進行。

（3）錨桿的制作和安裝

采用螺栓螺帽將鋼軌連接至設計長度。小鋼筋籠的主筋一般采用Φ22鋼筋，箍筋則采用Φ16鋼筋。焊接時應采用雙面焊接，選用合格且合適的焊條，焊接時要做到飽滿焊接，焊縫的最大寬度不超過16mm[2}。

清孔完成后應及時安裝拉桿。作業(yè)人員應當輔助吊機、裝載機進行鋼軌和鋼筋籠的安裝。安裝完畢后要做好對現(xiàn)場拉桿和鋼筋籠的保護工作，避免因碰撞而移位。

在必要的情況下還需要做好拉桿的防銹處理。拉桿的防銹保護層狀況取決于錨桿的使用時間，以及周圍環(huán)境對錨桿的腐蝕程度等因素。尤其是對于永久性錨桿，必須高度重視拉桿的防銹、防腐蝕問題。對于永久性的錨桿，在勘察設計時，若發(fā)現(xiàn)地下水無腐蝕性或是具有輕微腐蝕性時，應當為錨桿設計2mm 厚的保護層；若地下水有腐蝕性時，應當為錨桿設計3mm 厚的保護層。錨桿防腐通常是采用涂防銹漆的方法，由于鋼筋周圍本身就有混凝土作為保護層，所以此方法基本能滿足錨桿防腐要求。

（4）橋梁基礎錨固樁的灌漿施工工藝

為了保證砂漿灌注后能在灌漿管中流動，并且達到設計強度，一般情況下，可以采用42.5MPa普通硅酸鹽水泥。在灌注水泥漿時，要將其水灰比嚴格控制在0.45∶1～0.5∶1之間。除此之外，為了提高水泥的早期強度，可以在拌制水泥漿時加入一定量的減水劑[3]。

由于鋼筋籠的主筋內(nèi)側(cè)四周已經(jīng)預埋了注漿導管，所以注漿前應首先確認注漿所用的鋼管是否堵塞，并及時排除故障。在故障排除后，應按要求配置砂漿，并使用壓力泵將砂漿注孔，直至孔口流出干凈的水泥砂漿方能停止注漿。

由于注入鉆孔內(nèi)的水泥漿會穿過巖石間的破碎帶和裂隙帶，所以注漿時可能會出現(xiàn)滲漏。如果滲漏只是導致了水泥漿液面回縮的，僅需要在完成注漿的2～3d 后對回縮部分進行簡單修補即可；如果滲漏情況嚴重，則可以采用邊灌漿邊向井口投入填充物（如石塊、砂等）的方法。

每次完成注漿工序后，必須用清水沖洗注漿設備，如攪拌機、注漿泵、注漿管路等。

3 工程案例

3.1 工程概況

某公路橋梁的設計總長度為350m，共7跨，每跨50m。橋面的凈寬為20m，并按設計要求設置防撞欄桿。該橋的設計荷載為汽—20 級，掛—1000，并按50 年以來最高的洪水水位（高位45m）進行設計。橋面設計采用鋼筋混凝土鋪裝層，上部結(jié)構(gòu)為預應力混凝土簡支空心板，下部結(jié)構(gòu)為雙樁雙柱式橋墩及四樁四柱式橋墩，基礎為Φ1100mm～Φ1300mm的嵌巖端承樁。

3.2 地質(zhì)情況

根據(jù)地質(zhì)勘察報告，該橋的地質(zhì)情況從上而下依次為：

（1）腐殖土，厚約0.5m，粉質(zhì)粘土，塑性，深黃色，土質(zhì)稍濕；

（2）粘土，厚2.0m，黃褐色，塑性，呈飽和狀態(tài)；

（3）粉細砂土，厚1.0m，黃褐色，稍密，飽和，易被液化；

（4）砂卵石層，厚2.0m，松散，主要成分為石英巖，含泥多時易發(fā)生泥石流；

（5）基巖層，白云質(zhì)灰?guī)r，呈青灰色，多數(shù)為微風化，巖芯比較完整且呈長柱狀，常見管狀珊瑚化石及微脈方解石，巖體質(zhì)量較好，該層是該橋的地基持力層；

（6）橋基持力層，經(jīng)勘察，該橋位于中生代白堊紀下統(tǒng)灰?guī)r上，受區(qū)域地殼升降運動以及斷裂構(gòu)造的影響，該地區(qū)的地下水活動頻繁，導致游離的CO2不斷溶解白云質(zhì)灰?guī)r，故發(fā)育形成裂隙式溶洞，該持力層巖芯較為完整，呈柱狀。

3.3 施工情況

根據(jù)該工程所處的地理環(huán)境以及地質(zhì)狀況，在進行橋梁基礎工程施工時采用了錨固樁技術，并獲得了成功。

4 結(jié)語

在進行橋梁錨固樁基礎施工時，要注意各道施工工序中的細節(jié)處理。在工程施工之前，要對地質(zhì)勘察報告、設計圖紙以及周圍的環(huán)境進行詳盡的分析，針對各種狀況采取有效的預防措施。另外，還要確保每一道施工程序的規(guī)范操作。只有這樣才能順利完成工程項目，并使得錨固樁技術在橋梁基礎工程中得到推廣。

[1] 汪文忠.北京大學理科教學群樓獨立基礎植筋錨固技術[J].建筑技術，2011，32（6）：397.

[2] 李官福. 砼結(jié)構(gòu)橋梁基礎施工技術控制[J]. 交通世界：建養(yǎng)· 機械，2011，（13）：262-263.

[3] 吳順川，姜春林，張友葩，等.復合錨桿樁在基礎加固中的應用[J]. 北京科技大學學報，2003，（5）：398-401.