橋梁樁基混凝土施工中的技術(shù)問題論述

孫國政

摘要：在橋梁工程樁基施工的過程中，經(jīng)常會遇到地下水比較豐富的河流地段，在這些地段進行混凝土灌注時，經(jīng)常不能直接觀察到整個施工過程，也就是說，施工質(zhì)量也難得到有效控制。

關(guān)鍵詞：橋梁樁基；混凝土施工；技術(shù)論述

前言

橋梁工程是現(xiàn)代交通工程的重要項目之一，在這之中，樁基的施工尤為關(guān)鍵。在樁基的施工過程中，經(jīng)常會需要水下混凝土的的灌注。由于水下混凝土的施工有很大的隱蔽性，這就給施工人員的技術(shù)和經(jīng)驗提出了更高的要求。只有做到對施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題進行有效預(yù)防、及時處理，才能保證整個橋梁工程的穩(wěn)定和安全。

一、水下混凝土施工技術(shù)

1、鉆孔樁的施工準備

1.1施工場地的準備：如果場地存在較陡的坡段，應(yīng)該采用枕木垛或木架來提高工作平臺的平穩(wěn)度；如果場地存在較淺的積水，且水流的速度不大，則可采用截流或改河方法，保證作業(yè)面干燥，同時將水中鉆孔調(diào)整為旱地鉆孔方案。如果場地為深水，或者存在較厚的淤泥層，可采用搭設(shè)工作平臺的方法，來保證施工正常進行。搭設(shè)好的工作平臺要有足夠的剛度及穩(wěn)定性，同時還應(yīng)該充分考慮到雨季的施工及機械移動等問題。

1.2埋設(shè)護筒：護筒在樁基水下混凝土施工過程中具有非常重要的作用，它可以對樁位起到固定的作用，還具有引導鉆頭方向，防止地面水流入井孔，保護孔口不坍塌，保證孔內(nèi)的泥漿高出地下水位或施工水位一定高度等作用。通常情況下護筒的直徑應(yīng)該比樁徑大20～30cm。根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況下設(shè)置護筒，如果施工場地為旱地且水位較淺，土層條件為粘土，那么埋深應(yīng)該大于 1～1.5m，如果土層為砂類，則應(yīng)該將護筒周圍一定范圍內(nèi)的土體挖除，換置成粘質(zhì)土，換填的深度應(yīng)該在護筒周圍0.5m 以下，然后重新進行夯實；如果在凍土中施工，則應(yīng)該埋入凍土0.5m 以下；如果河床為軟土、砂類土，護筒底端的埋置深度，應(yīng)該以能夠防止孔內(nèi)產(chǎn)生涌砂現(xiàn)象為準。護筒的平面位置偏差應(yīng)該低于 5cm，其傾斜度應(yīng)該小于 1%，如果出現(xiàn)偏差要及時進行糾正。

1.3泥漿制備：在樁孔中，由于泥漿的相對密度要比水的相對密度大，所以在護筒內(nèi)水頭同樣高的情況下，泥漿的靜水壓力要比水大。在靜水壓力的作用下，泥漿在井孔壁上會形成一層泥皮，從而阻隔掉滲水，防止孔壁出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。泥漿還可以起到排渣的作用，從而保證鉆孔作業(yè)能夠順利進行。如果所采用的鉆進方法不同，泥漿所起到的作用也會不同，所以泥漿的性能要求也會不一樣。在泥漿制備時，應(yīng)該考慮好泥漿的性能，同時也要注重對粘土的選擇，盡量做到就地取材，通?？蛇x擇水化快、造漿能力強、粘度大的膨潤土或經(jīng)過凍融的粘土。制漿時要先將塊狀的粘土打碎，以提高其成漿的速度。

1.4鉆架安裝：鉆架是進行鉆孔穩(wěn)定性的保證。鉆架必須保證能夠承受鉆機及其它輔助設(shè)置的重量，同時還要保證其穩(wěn)定性及剛度，避免在操作過程中出現(xiàn)移動或搖晃等現(xiàn)象。鉆架的設(shè)置應(yīng)該對準樁孔的中心位置。

1.5人力及材料的配備：施工過程中如果存在幾個項目同時施工的問題，應(yīng)該協(xié)調(diào)好各工序之間的關(guān)系，避免出現(xiàn)相互干擾和沖突的問題。機械設(shè)備及人力要做到均衡使用。水泥、鋼材等材料必須具有質(zhì)量合格證明，進入現(xiàn)場以后還要進行必要的試驗檢測，對于不合格的材料不應(yīng)該進入施工現(xiàn)場；對砂石料要指定場地，并根據(jù)檢測要求進行全面的試驗檢測。

2、灌注樁造孔

在砂礫層中進行造孔作業(yè)時，可采用沖抓式錐鉆頭進行鉆孔，在進入巖層之后可改用沖擊錐鉆頭進行鉆進。鉆頭的直徑通常要比樁徑小 2cm，在鉆進時要對樁徑、垂直度以及泥漿比重等進行隨時檢查，同時要做好記錄。如果是嵌巖樁基礎(chǔ)，嵌入弱風化巖層的深度應(yīng)該大于 3.5m，而且?guī)r層天然濕度下，飽和單軸極限抗壓強度不應(yīng)該低于 10MPa。樁孔的傾斜率要小于或等于 1%，深度應(yīng)該超過設(shè)計深度 5cm 以上，平面偏差率應(yīng)該在 5cm 范圍內(nèi)；鉆孔過程中應(yīng)該保證將孔內(nèi)的殘碴及時排除，避免孔內(nèi)殘碴太多，對孔壁形成擾動，造成孔壁坍塌、擴孔、卡鉆或掉鉆等現(xiàn)象。在沖擊成孔的過程中如果遇到了斜孔、彎孔、坍孔或者護筒周圍冒漿等情況時，應(yīng)該立即停工，及時采取措施進行補救，在處理完成并正常以后方可繼續(xù)施工。清出的殘碴要及時運出現(xiàn)場，防止對施工現(xiàn)場造成污染及環(huán)境破壞；鉆孔過程應(yīng)該連續(xù)不間斷進行，同時根據(jù)土質(zhì)情況以及鉆進的部位來調(diào)整鉆速。鉆進過程中應(yīng)該保證泥漿的水頭高度，如果出現(xiàn)泥漿損失現(xiàn)象應(yīng)該及時補充，并進行堵漏。

3、成孔質(zhì)量檢查

當鉆孔深度達到設(shè)計要求后，應(yīng)該馬上進行清孔，清孔作業(yè)時孔內(nèi)水位應(yīng)該在地下水位或河流水位以上 1.5～2m；清孔之后需要對孔徑、孔形以及傾斜度等進行全面檢查，清孔之后需要對泥漿的比重進行檢測；對于挖樁孔，在挖到設(shè)計深度以后，如果對樁底的巖層有要求時，先將孔內(nèi)的積水排除，然后需要對樁底的地質(zhì)情況進行勘查，可采用釬探的方法進行勘查，深度應(yīng)該在 2.5～3m 范圍內(nèi)，從而判斷出孔內(nèi)地基的承載力，以便為施工方案提供依據(jù)。如果巖層情況不符合設(shè)計要求，應(yīng)該及時反饋回設(shè)計單位，進行必要的設(shè)計調(diào)整；如果巖層能夠滿足設(shè)計要求應(yīng)該將殘渣及時排除，對巖層面進行清潔。挖孔樁施工時也應(yīng)該對孔徑、孔形以及傾斜度等參數(shù)進行嚴格控制。

4、鋼筋籠制作

鋼筋籠制作應(yīng)該能夠滿足設(shè)計要求，通常鋼筋籠會在加工場進行集中制作，加工時應(yīng)該按照設(shè)計圖紙的要求焊接、綁扎，要保證每道工序的質(zhì)量。鋼筋籠骨架應(yīng)該依據(jù)現(xiàn)場具體情況進行分段制作，制作時要保證鋼筋主筋的順直，搭接的長度、焊縫以及接頭錯開的尺寸都符合要求。

5、水下混凝土灌注

混凝土灌注是樁基工程最為關(guān)鍵的一道工序。由于水下混凝土灌注阻力較大，且流暢性較差，施工時應(yīng)該控制好水灰比。施工的混凝土配合比強度應(yīng)該比設(shè)計時的混凝土強度高出 10～15%，含砂率則應(yīng)該在 40～50%范圍內(nèi)?；炷凉嘧⒖刹捎帽盟偷姆椒?，灌注過程中應(yīng)該控制好速度以及導管的埋深度，避免出現(xiàn)鋼筋籠上浮或斷樁現(xiàn)象。

二、水下混凝土施工常見問題及預(yù)防

1、樁底沉墊層過厚

樁基施工時如果沉墊層較厚，首批混凝土很難將樁底的沉渣全部排除，很容易降低樁基的承載力。為了避免此類問題，應(yīng)該在鉆孔達到設(shè)計要求之后，應(yīng)該根據(jù)鉆孔方式、機械條件以及土層情況等，采取有效的清孔方法來清孔；在鋼筋籠及導管下完之后，應(yīng)該再次對沉墊層厚度進行檢查，如果仍然超標則應(yīng)該進行二次清孔處理。

2、導管漏水

導管在使用之前應(yīng)該進行密封試驗，檢查其是否存在漏水現(xiàn)象。灌注混凝土時，應(yīng)該均勻向?qū)Ч軆?nèi)灌注混凝土，如果導管內(nèi)的混凝土不滿，應(yīng)該緩慢的進行灌注，避免突然灌注量過大。

3、導管堵塞

在混凝土灌注時間過長或?qū)Ч苈裰蒙疃冗^深時，都容易造成導管堵塞現(xiàn)象。所以混凝土灌注時應(yīng)該在規(guī)定時間內(nèi)連續(xù)進行，并盡量縮短拆除導管的時間間隔，以保證混凝土和泥漿一直處于良好的流動狀態(tài)；對導管的埋深進行隨時測量，避免埋置過深。另外，混凝土的配合比控制不好，也容易發(fā)生導管堵塞問題，為了避免由于粗骨料過大、過多擠壓阻塞導管，應(yīng)該嚴格控制好混凝土的配合比及坍落度。

4、鋼筋籠上浮

混凝土灌注過程中，容易出現(xiàn)鋼筋籠上浮的問題。為了避免此類問題的發(fā)生，在混凝土灌注到鋼筋籠的底部時，應(yīng)該適當放慢灌注的速度，并緩慢的提升導管，以減少混凝土對鋼筋籠的托舉力。

三、結(jié)論

橋梁工程的樁基水下混凝土施工技術(shù)是橋梁工程的重點環(huán)節(jié)，施工時應(yīng)該對每道工序進行嚴格控制，并做好施工記錄。當水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)異常時，應(yīng)該根據(jù)工程經(jīng)驗，進行認真分析，然后采取相應(yīng)有效的措施進行及時處理，從而保證橋梁樁基的整體質(zhì)量。

參考文獻：

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