實(shí)例分析高速公路樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

王朋

摘要：本文作者結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)高速公路橋梁樁基礎(chǔ)施工方法進(jìn)行了分析探討，供大家參考借鑒。

關(guān)鍵詞：實(shí)例分析；高速公路；橋梁工程；樁基礎(chǔ)；施工技術(shù)

某高速公路A1合同段全長(zhǎng)38.1km，全線有特大橋4座，水中樁基礎(chǔ)較多，部分樁基樁徑大，其中一座特大橋主墩樁徑達(dá)到3m。由于橋位地質(zhì)條件較差，多為砂層及礫石層，成孔的風(fēng)險(xiǎn)性較大。為保證大直徑樁基施工質(zhì)量，從樁基鋼護(hù)筒、鉆機(jī)選型、成孔、泥漿、砼澆筑全方位進(jìn)行控制。

1 橋梁工程

岸上樁基（包括魚(yú)塘與淺灘填筑部分的樁基）采用沖擊鉆按照常規(guī)方法施工；水中樁基采用搭設(shè)水中平臺(tái)的方法施工。

2 樁基礎(chǔ)施工

本標(biāo)段樁基樁徑在φ1.0m～φ3.0m之間，種類較多。樁長(zhǎng)普遍在8m～35m以內(nèi)，多為嵌巖樁，個(gè)別為摩擦樁。樁基采用沖擊鉆或者回旋鉆機(jī)成孔。樁基分為岸上部分的樁基、魚(yú)塘及淺灘部分的樁基、水中部分的樁基。

工藝流程為：準(zhǔn)備工作（填筑場(chǎng)地及搭設(shè)平臺(tái)）—鋼護(hù)筒制作及埋設(shè)—設(shè)置泥漿循環(huán)系統(tǒng)—鉆機(jī)就位成孔—清孔、下放鋼筋籠—二次清孔—灌注水下砼—清理樁頭。

3 準(zhǔn)備工作

3.1 岸上部分的樁基。位于岸上樁基施工開(kāi)始前需平整場(chǎng)地、清除雜物。地基不滿足要求時(shí)必須進(jìn)行換填并夯打密實(shí)。

3.2 魚(yú)塘及淺灘部分的樁基。位于魚(yú)塘的樁基施工前須沿主線在魚(yú)塘內(nèi)填筑出鉆機(jī)、沖機(jī)的工作場(chǎng)地及施工便道。位于淺灘的樁基需筑砂島形成作業(yè)場(chǎng)地。

3.3 水上部分的樁基。位于水上樁基的施工前必須搭設(shè)水上工作平臺(tái)。平臺(tái)由鋼管樁基礎(chǔ)，貝雷梁（或軍用梁），型鋼及面板組成。平臺(tái)必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，滿足施工要求。平臺(tái)鋼管樁數(shù)量和結(jié)構(gòu)經(jīng)計(jì)算得出，鋼管樁的入土深度根據(jù)實(shí)際的受力和地質(zhì)情況確定。

當(dāng)平臺(tái)處于主航道時(shí)，在平臺(tái)周?chē)哟蛞慌殴軜?，作為平臺(tái)的防撞設(shè)施。

4 樁基鋼護(hù)筒的制作及埋設(shè)

護(hù)筒采用分節(jié)預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)接長(zhǎng)的方法。

4.1 樁基鋼護(hù)筒的制作

采用A3鋼板卷制成筒，在焊接平臺(tái)上焊接成節(jié)段。護(hù)筒直徑比樁徑大20cm，厚度根據(jù)實(shí)際情況及設(shè)計(jì)要求而定。鋼護(hù)筒加工要標(biāo)準(zhǔn)：垂直度每米偏差不超過(guò)1cm，橢圓度不大于2cm。焊縫連續(xù)，保證不漏水。

4.2 樁基鋼護(hù)筒的埋設(shè)

4.2.1 岸上、魚(yú)塘及淺灘部分的樁基鋼護(hù)筒埋設(shè)。樁基護(hù)筒采用人工挖導(dǎo)向坑，振動(dòng)錘打入，埋深必須滿足設(shè)計(jì)要求，露出地面0.3m以上。護(hù)筒埋置后要復(fù)測(cè)其樁位偏差，加以調(diào)整，保證誤差在10cm以內(nèi)，垂直度在1%以內(nèi)。

4.2.2 水上樁基鋼護(hù)筒的下沉。由控制網(wǎng)點(diǎn)在平臺(tái)上精確放樣定出樁中心點(diǎn)位置，安設(shè)導(dǎo)向架。用吊機(jī)吊起鋼護(hù)筒通過(guò)導(dǎo)向架下放，護(hù)筒依靠自重停止下沉后，即用振動(dòng)錘振動(dòng)下沉，并按需要焊接接長(zhǎng)護(hù)筒，直至護(hù)筒腳埋深達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。護(hù)筒頂面須高出預(yù)計(jì)最高水位2.0m（施工期間）以上。

護(hù)筒下沉?xí)r，各接頭須不漏水、不漏漿。振動(dòng)下沉后無(wú)明顯變形，卷口；焊縫無(wú)開(kāi)裂現(xiàn)象；同時(shí)應(yīng)測(cè)量其中心位置是否正確，護(hù)筒是否堅(jiān)直，護(hù)筒中心與樁位中心偏差不得大于10cm（群樁）。

5 泥漿循環(huán)系統(tǒng)

采用優(yōu)質(zhì)粘土或膨潤(rùn)土造漿。岸上、魚(yú)塘及淺灘部分開(kāi)挖泥漿池、水上部分利用泥漿罐或泥漿船形成泥漿循環(huán)系統(tǒng)。

施工開(kāi)始前于泥漿池內(nèi)按比例注水，投入粘土，必要時(shí)加入添加劑并調(diào)整泥漿指標(biāo)符合要求。拌制一池漿后，從儲(chǔ)漿池向孔內(nèi)供漿。而排出的泥漿則攜帶鉆渣進(jìn)入回漿池，經(jīng)緩流沉淀后上層泥漿回到儲(chǔ)漿池，如此反復(fù)循環(huán)直至成孔。

配置優(yōu)質(zhì)泥漿，每臺(tái)鉆機(jī)采用獨(dú)立一套泥漿循環(huán)系統(tǒng)。鉆孔過(guò)程中采用渦流泥漿處理器或BE250泥漿處理器對(duì)泥漿進(jìn)行處理，對(duì)泥漿的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。在一次清孔時(shí)如果泥漿指標(biāo)較差，摻入添加劑按照現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)配好泥漿，以保證在下放鋼筋籠的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)泥漿循環(huán)的情況下保證不發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

6 鉆機(jī)、沖機(jī)成孔

鉆機(jī)就位前需進(jìn)行各項(xiàng)檢查工作，就位時(shí)需安裝平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確，且對(duì)鉆機(jī)和鉆架進(jìn)行水平和垂直校正。

鉆機(jī)開(kāi)孔必須準(zhǔn)確，且應(yīng)慢速進(jìn)行，沖擊鉆需用小沖程開(kāi)孔，當(dāng)護(hù)筒內(nèi)深度達(dá)到全沖程后方可正常沖進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常掏取渣樣，及時(shí)判明土層，且根據(jù)土層性質(zhì)、鉆機(jī)特點(diǎn)采用適當(dāng)?shù)臎_程和泥漿濃度。通過(guò)護(hù)筒腳時(shí)應(yīng)慢速鉆進(jìn)，當(dāng)護(hù)筒腳為軟弱土層時(shí)尤其應(yīng)注意孔壁的穩(wěn)定，防止漏漿及塌孔等現(xiàn)象。

終孔：當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)終孔標(biāo)高時(shí)，必須報(bào)監(jiān)理工程師認(rèn)可、簽證，方可終孔，按照規(guī)定有必要時(shí)，用探孔器探測(cè)鉆孔的垂直度。

7 清孔及鋼筋籠制作下放

7.1 一次清孔。鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理核定認(rèn)可后，采用正、反循環(huán)法清孔，將孔底鉆渣清除干凈；清孔后孔底沉渣厚度符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

7.2 鋼筋籠制作及下放。鋼筋籠采用分節(jié)預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)接長(zhǎng)。鋼筋籠的制作嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行。鋼筋籠起吊時(shí)采用2點(diǎn)起吊的辦法以防止變形。

8 二次清孔

鋼筋籠下放好后，下放灌注砼的導(dǎo)管，采用正、反循環(huán)方法清孔，以達(dá)到設(shè)計(jì)和招標(biāo)文件技術(shù)規(guī)范孔底沉淀厚度的要求。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，進(jìn)行水下砼的灌注。

9 灌注水下砼

混凝土漿如果直接倒下水去，必然會(huì)產(chǎn)生水泥漿流失，砂碎石沉下水底的現(xiàn)象。要使灌下樁孔內(nèi)的砼漿離析，必須采用特殊的裝置特殊的方法施工。這特殊裝置是由導(dǎo)管、裝砼漿的料斗，料斗與導(dǎo)管連接，料斗內(nèi)安裝有一個(gè)開(kāi)關(guān)。水下灌注砼原理是：導(dǎo)管及料斗安裝好后，將導(dǎo)管底部放至樁孔底，然后將導(dǎo)管往上提起0.3m；料斗內(nèi)裝滿砼漿，準(zhǔn)備好幾立方砼漿后，用卷?yè)P(yáng)機(jī)將料斗內(nèi)的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，砼漿一下子沿著導(dǎo)管，將導(dǎo)管內(nèi)的泥漿水?dāng)D下樁底排出導(dǎo)管外，砼漿從高處往低處下落，自由落體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的能量，沖擊力將樁底的泥漿及沉碴托離孔底，并由砼漿占據(jù)樁底，在沖擊力的作用下，又將砼漿沿著樁孔往上抬高，并將導(dǎo)管底部埋沒(méi)，這時(shí)導(dǎo)管內(nèi)及樁底都是砼漿，沒(méi)有泥漿水。后續(xù)的砼源源不斷輸進(jìn)導(dǎo)管內(nèi)，樁孔內(nèi)的砼漿也隨著抬高，樁內(nèi)的泥漿水也隨著抬高直至排出樁孔外。水下灌注砼操作是很關(guān)鍵的：

（1）導(dǎo)管是由無(wú)數(shù)節(jié)（每節(jié)約2.5-3.Om）接起來(lái)的，接頭必須用橡膠墊螺栓擰緊，不能漏水。

（2）第一斗漿下到樁孔底必須即導(dǎo)管埋沒(méi)的深度不小于1.0-1.5m接樁徑計(jì)算出料斗的容積，料斗的容積需要多大，樁長(zhǎng)超過(guò)20m時(shí)，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)料斗客積不小于4m3。

（3）為了使料斗內(nèi)的砼漿一下子快速下到樁底，料斗的形狀及料斗的摩擦力都要充分考慮，盡可能減小摩擦力。

（4）灌注過(guò)程中導(dǎo)管反插提升的高度不能太高，要嚴(yán)格控制砼埋管深度不小于6m。

（5）隨著樁孔內(nèi)砼的高度增加，導(dǎo)管要往上提到一定程度要拆去一兩節(jié)，拆管順序是從上往下拆。每次提升拆管后，要控制埋管的深度不小于6m。

（6）隨時(shí)要調(diào)整導(dǎo)管置于樁孔中心，不要刮到鋼筋籠提不起導(dǎo)管。

（7）隨時(shí)檢測(cè)導(dǎo)管埋管深度，經(jīng)常上下插動(dòng)，預(yù)防卡管。

（8）隨時(shí)控制好砼坍落度，一般控制在20-23cm。

（9）估算灌注一根樁的時(shí)間，計(jì)算每盤(pán)砼漿摻緩凝外加劑的用量。

（10）每次拆導(dǎo)管，要視察導(dǎo)管內(nèi)是否進(jìn)水，每次拆管要做好記錄，記拆管長(zhǎng)度、導(dǎo)管埋深尺寸，砼面到達(dá)標(biāo)高等施工記錄。

10 結(jié)束語(yǔ)

高速公路橋梁樁基施工必須嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，對(duì)于使用的設(shè)備、材料把好質(zhì)量關(guān)，科學(xué)合理的進(jìn)行工程施工。廣大的工程建設(shè)人員要準(zhǔn)確理解橋梁樁基施工工藝，全面做好橋梁樁基施工工作。

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