橋梁基礎(chǔ)施工中挖孔樁的應(yīng)用

曾志勇

【摘要】本文結(jié)合挖孔樁的優(yōu)勢(shì)，對(duì)其在橋梁基礎(chǔ)中的應(yīng)用進(jìn)行研討，希望能夠繼續(xù)發(fā)揮挖孔樁的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為穩(wěn)定橋梁工程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵字】 挖孔樁；橋梁基礎(chǔ)；應(yīng)用

0.引言

在整個(gè)橋梁工程中，橋梁基礎(chǔ)是重要的組成部分和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，橋梁基礎(chǔ)的質(zhì)量直接關(guān)乎整個(gè)橋梁的質(zhì)量和安全，并且對(duì)后續(xù)的施工項(xiàng)目有著重大的影響，因此加強(qiáng)橋梁基礎(chǔ)施工成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。挖孔樁技術(shù)尤其適合機(jī)械施工受限的地區(qū)，并且具有簡(jiǎn)便、速度、經(jīng)濟(jì)等綜合優(yōu)勢(shì)，所以挖孔樁技術(shù)的全面掌握和有效應(yīng)用是做好橋梁工程的一個(gè)基礎(chǔ)性前提。橋梁基礎(chǔ)隊(duì)伍應(yīng)該深刻理解和應(yīng)用挖孔樁技術(shù)，在適用挖孔樁的區(qū)域內(nèi)開展挖孔樁技術(shù)的應(yīng)用工作，對(duì)挖孔樁做好施工準(zhǔn)備，以強(qiáng)化對(duì)鋼筋籠的制作和混凝土的灌注為重心，從根源上提升挖孔樁在橋梁基礎(chǔ)的技術(shù)應(yīng)用，同時(shí)可以提高橋梁基礎(chǔ)質(zhì)量和安全，穩(wěn)固橋梁建設(shè)總體的技術(shù)和樁基的支撐，開辟新時(shí)期挖孔樁在橋梁基礎(chǔ)施工的技術(shù)新道路。

1.橋梁基礎(chǔ)施工中挖孔樁的適用范圍

一般來說，挖孔樁適用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密實(shí)度以上的沙土、風(fēng)化巖層，挖孔深度小于20米的地基類型。對(duì)于黃土層，挖孔樁有著特別良好的適應(yīng)性。挖孔樁的直徑有著明確的規(guī)定，橋梁基礎(chǔ)施工中挖孔樁的直徑應(yīng)該大于或等于800mm。并且極易出現(xiàn)流砂的土層如粉土細(xì)砂或地下水位較高、沖擊地帶以及含水量較高的淤泥土質(zhì)則不宜使用挖孔樁的方法。人工挖孔樁選擇持力層尤為重要，由挖孔樁持力層力學(xué)強(qiáng)度可知，其直接關(guān)系到樁基的合理與安全，挖孔樁持力層應(yīng)選擇無軟弱持力層并且微風(fēng)化、中等風(fēng)化巖石，透水性較小的中密以上的礫石黏土或碎石黏土。

2.橋梁基礎(chǔ)施工中挖孔樁的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1挖孔樁的便捷優(yōu)勢(shì)

挖孔樁在橋梁基礎(chǔ)施工過程中操作工藝和所需要的設(shè)備都極其簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的施工機(jī)械，也不需要特殊的起重設(shè)備，尤其是不方便使用大型施工機(jī)械設(shè)備的地區(qū)，只需要簡(jiǎn)單的挖掘工具、最基本的支撐模板和最為方便的起吊設(shè)備進(jìn)行吊裝和通風(fēng)設(shè)備就可以進(jìn)行，因此，挖孔樁應(yīng)用于橋梁基礎(chǔ)具有方便快捷的優(yōu)勢(shì)。

2.2挖孔樁的經(jīng)濟(jì)適用性優(yōu)勢(shì)

挖孔樁成本價(jià)格低廉，根據(jù)業(yè)界估算，相比灌注樁，挖孔樁要降低約四分之一的成本，大大降低了整個(gè)橋梁施工的費(fèi)用。這樣的施工有利于整個(gè)橋梁建設(shè)工程費(fèi)用的控制，可以大幅度的提升施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3挖孔樁的成樁質(zhì)量更優(yōu)

橋梁基礎(chǔ)進(jìn)行挖孔樁施工時(shí)，特別是挖孔樁的直徑相比其他類型的樁體要更大，人工挖樁時(shí)，樁底不會(huì)有沉淀物質(zhì)，單樁承載力高，還能使樁受力性能更加可靠，不容易產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象，并呈現(xiàn)出良好的可靠性和穩(wěn)定性，是一種穩(wěn)固的樁體結(jié)構(gòu)。

3.橋梁基礎(chǔ)中挖孔樁施工的技術(shù)分析

3.1結(jié)構(gòu)承載力的綜合考慮

從國(guó)內(nèi)外大量的文獻(xiàn)和資料來看，樁容許承載力的確定，最準(zhǔn)確的樁基豎向承載力是通過靜載實(shí)驗(yàn)來確定的，通常情況下，靜載試驗(yàn)不可能采用，因其時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高。因此，目前一般情況下采用規(guī)范公式進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)根據(jù)工程地質(zhì)條件，適當(dāng)調(diào)整相關(guān)的計(jì)算參數(shù)。當(dāng)樁支承于微風(fēng)化巖或基巖時(shí)，按樁身材料的容許強(qiáng)度計(jì)算，當(dāng)樁端持力層的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過樁身的抗壓強(qiáng)度時(shí)，在豎向荷載作用下的樁的沉降不是樁端土的壓縮沉降，因此對(duì)于支承或嵌入巖層的樁，其承載力是取決于樁身材料的抗壓強(qiáng)度，而不是取決于樁端土的強(qiáng)度。針對(duì)上述分析，考慮到結(jié)構(gòu)對(duì)于不均勻沉降的敏感性，因此對(duì)于各墩、臺(tái)之間的沉降要求非常嚴(yán)格，結(jié)合地質(zhì)條件經(jīng)過多方面的方案比較，充分考慮到施工工期的要求和施工方案的可行性，故采用大直徑人工挖孔樁為宜。

3.2成孔環(huán)節(jié)

挖孔樁的挖孔主要依靠人力，小型機(jī)械為輔助，挖孔產(chǎn)生的棄渣采用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升至孔外。如需爆破，石質(zhì)樁孔的風(fēng)鉆打眼采取松動(dòng)爆破的方式開挖，在爆破之前，要做好孔口的覆蓋防護(hù)，按規(guī)定做好相關(guān)安全警戒措施以及防護(hù)措施，爆破結(jié)束后，首先檢查確認(rèn)安全后可放行列車，而后進(jìn)行排煙、通風(fēng)、檢查孔內(nèi)安全，確認(rèn)無誤后方可入孔繼續(xù)作業(yè)。孔挖到一定深度后，應(yīng)采用合適的照明工具進(jìn)行照明。為了確保安全，防止工作人員掉入孔內(nèi)，孔口無人施工時(shí)，應(yīng)用蓋板蓋好孔口，如在有人地區(qū)進(jìn)行施工，則須設(shè)置專門人員對(duì)下邊坡以及施工區(qū)的情況進(jìn)行監(jiān)控，保證施工人員以及機(jī)械設(shè)備的安全。

3.3孔壁的處理以及護(hù)壁

對(duì)于土質(zhì)及整體性差的石質(zhì)，挖孔時(shí)應(yīng)做好開挖支護(hù)，支護(hù)一般采用混凝土或者鋼筋混凝土護(hù)壁，因根據(jù)實(shí)際情況和工程的特點(diǎn)進(jìn)行護(hù)壁設(shè)計(jì)。護(hù)壁緊跟開挖分節(jié)施工，采取上下節(jié)梯形搭接，接頭面布置搭接鋼筋。護(hù)壁施工到含水層以下時(shí)，由于存在地下水順井壁流淌，進(jìn)行混凝土護(hù)壁時(shí)具有較大的困難，為此必須在樁壁的混凝土中加入防水劑、超早強(qiáng)劑和密實(shí)劑，以提高護(hù)壁混凝土抗沖刷的能力，同時(shí)在混凝土接槎處使用混凝土堵漏劑，防止接槎處混凝土出現(xiàn)大量漏水的現(xiàn)象，從而控制井內(nèi)水面的高度，方便施工操作人員在可抽泵的配合下連續(xù)施工。護(hù)壁混凝土的拌合時(shí)間一般不少于120s，因此所用混凝土不能隨意放在地面上，應(yīng)用鐵皮鋪設(shè)安放，混凝土的運(yùn)輸路線應(yīng)盡可能的通暢路線不宜過長(zhǎng)，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3.4鋼筋籠的制作與安裝

鋼筋籠采用現(xiàn)場(chǎng)制作，制作鋼筋籠的鋼筋在使用前都應(yīng)該進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，并進(jìn)行相應(yīng)的焊接性能和力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)合格后才能進(jìn)行使用。當(dāng)采用錐螺紋連接方法進(jìn)行連接時(shí)，就深樁的鋼筋籠制作及安裝來說，由于起吊設(shè)備的局限性，因此不能采用整體綁扎鋼筋籠吊入井下的方法。故需采取內(nèi)綁扎的方法，即在鉆孔的孔壁上打入長(zhǎng)30cm直徑20cm的圓鋼，然后放入主筋和箍筋，鋼筋需從上到下依次綁扎，從而使鋼筋與側(cè)壁鋼的連接更加緊密和牢固，完成后由現(xiàn)場(chǎng)工作人員檢查各個(gè)軸線的位置是否準(zhǔn)確。

3.5混凝土的澆筑

在混凝土澆筑之前，應(yīng)先把孔內(nèi)積水抽干并清理干凈，修補(bǔ)好護(hù)壁出現(xiàn)的滲水部分。挖孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高將孔底修平整并清理干凈，請(qǐng)監(jiān)理檢查驗(yàn)收、簽證。混凝土下料采用沿溜管直下，溜管埋入混凝土下10-20cm，以免澆筑過程中混凝土出現(xiàn)飛濺。對(duì)于混凝土的配合比，不僅要保證混凝土自身有足夠的強(qiáng)度，還要滿足和易性和初凝時(shí)間的具體要求。施工過程中通常采用垂直灌入孔內(nèi)分層澆筑，每個(gè)分層不超過50cm，澆筑樁芯混凝土?xí)r宜比樁頂高10cm，然后做鑿浮漿處理，以保證樁芯混凝土的質(zhì)量。在混凝土澆筑的過程中，施工人員要保證連續(xù)作業(yè)不能間斷。并且施工人員還要注意澆筑混凝土的質(zhì)量和速度，需控制在最短的時(shí)間內(nèi)澆筑完成。

4.結(jié)語

在橋梁基礎(chǔ)施工中，挖孔樁是基本技術(shù)之一，也是橋梁基礎(chǔ)施工的重要組成部分，人工挖孔灌注樁有著相對(duì)悠久的歷史，在成樁技術(shù)中屬于一種相對(duì)成熟的方法，因此具有較好的經(jīng)驗(yàn)體系作為施工和應(yīng)用的支撐。其施工方便、速度快捷、質(zhì)量可靠、造價(jià)低廉等優(yōu)勢(shì)都為整個(gè)橋梁工程的順利進(jìn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此更要在橋梁基礎(chǔ)上發(fā)揮挖孔樁的優(yōu)勢(shì)，明確橋梁基礎(chǔ)的施工目標(biāo)，在準(zhǔn)確把握挖孔樁的基礎(chǔ)上，形成橋梁基礎(chǔ)施工的應(yīng)用技巧，真正發(fā)揮挖孔樁的優(yōu)良性能，打造橋梁基礎(chǔ)的精品工程。

參考文獻(xiàn)

[1] 張尚文.姜麗.對(duì)人工挖孔樁施工技術(shù)及工藝的研究[J].黑龍江科技信息，2007，（04）：22-23

[2] 梁功全.挖孔樁在橋梁基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用.[J].科技傳播，2011，4（7）：189-190

[3] 任佳芳.淺談對(duì)橋梁樁基工程施工的探討[J].城市建設(shè)理論研究，2012，5（21）：56-58.