橋梁樁基礎(chǔ)施工關(guān)鍵技術(shù)研究

羅明帥

（石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

在橋梁深水基礎(chǔ)工程中，受水底地質(zhì)情況的影響導(dǎo)致樁基礎(chǔ)施工難度較大，需要采用成熟的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)才能保證深水基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和可靠度。鉆孔灌注樁是橋梁工程中廣泛采用的深水樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，能夠保證樁基礎(chǔ)的強(qiáng)度和耐久性。在鉆孔灌注樁施工中，要加強(qiáng)成樁質(zhì)量控制，減少斜孔、塌孔、漏漿、斷樁等問題發(fā)生。

1 工程概況

某大型橋梁工程全長2 826m，跨越深水河，最大水深為22m，主橋?yàn)檫B續(xù)剛構(gòu)橋，共有77個承臺位于河內(nèi)，承臺尺寸為9.5m×9.5m×4m。橋梁樁基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，每個柱墩設(shè)計(jì)4 根樁基礎(chǔ)，直徑2.5m。本工程采用的鉆孔灌注樁為鉆孔平臺施工，包括搭設(shè)鉆孔平臺、鉆孔樁施工、安裝鋼筋籠、澆筑混凝土、樁底注漿等施工工序，因深水樁基礎(chǔ)修建難度較大，必須加強(qiáng)施工關(guān)鍵技術(shù)把控。

2 橋梁樁基礎(chǔ)施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 鉆孔施工

2.1.1 鉆孔泥漿

（1）泥漿選用高塑性黏土泥漿，用射流泵循環(huán)制漿，泥漿制備后檢測泥漿技術(shù)指標(biāo)，要求泥漿指標(biāo)滿足以下條件：黏度為20～24Pa.S，含砂率不得高于4%，靜切力為1.0～2.5Ps，失水率不得超過20mL/30min，膠體率不得小于95%[1]。

（2）在施工區(qū)域確定泥漿池、沉渣池位置，便于循環(huán)制漿，滿足鉆孔泥漿所需。

2.1.2 鉆進(jìn)成孔

（1）就位鉆機(jī)，牢固鉆機(jī)底座，避免鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)水平位移或沉降影響成孔質(zhì)量；檢查鉆機(jī)及其他機(jī)具是否處于正常作業(yè)狀態(tài)，施工現(xiàn)場配備備用發(fā)電機(jī)，以保證供電連續(xù)性。

（2）本工程選用沖擊鉆，在鉆進(jìn)大卵石、巖層時使用實(shí)心錐；在鉆進(jìn)松散卵石、普通土?xí)r采用空心錐[2]；鉆進(jìn)時保證鉆頭與樁位中心對準(zhǔn)。

（3）鉆進(jìn)過程中根據(jù)土層變化調(diào)整沖程：高沖程適用于大土層鉆進(jìn)；中沖程適用于松散砂礫石、砂卵石、黏土土層鉆進(jìn)；小沖程適用于易坍塌土層鉆進(jìn)。

（4）在鉆進(jìn)巖石、漂石層時，土層表面不平整，可在孔內(nèi)投入黏土用于墊平表面，再用鉆錐沖擊鉆進(jìn)，保證成孔質(zhì)量，防范塌孔事故發(fā)生。

（5）鉆孔垂直度偏差不得超過5%，如果超出允許偏差值，則必須及時處理孔斜問題。當(dāng)發(fā)生塌孔問題時要停止鉆進(jìn)，采用增加泥漿黏度的方式穩(wěn)定孔壁，之后再恢復(fù)鉆進(jìn)。如果塌孔范圍較大，則要回填黏性土，停止施工，待土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后再恢復(fù)鉆進(jìn)[3]。

2.1.3 淘渣

（1）在鉆孔沖擊后，提出沖擊錐，置換為淘渣筒，將淘渣筒下放到孔內(nèi)掏出鉆渣，統(tǒng)一處理鉆渣。

（2）為保證開孔過程中的鉆渣擠入孔壁，可在鉆進(jìn)4～5m 后用管錐直接淘渣；淘渣后，將泥漿或清水輸入到鉆孔內(nèi)。

2.1.4 清孔

（1）用測繩測量鉆孔深度，要求達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高；鉆孔后檢測孔徑，孔徑不得小于設(shè)計(jì)值；檢測孔傾斜度，最大偏差不得超過1%。

（2）在各項(xiàng)檢測合格后進(jìn)入清孔作業(yè)，清孔時使用泥漿泵將清水泵入孔內(nèi)，使鉆渣漂浮上來，去除鉆渣。

2.2 鋼筋籠制作

2.2.1 鋼筋接頭焊接

（1）鋼筋運(yùn)至施工現(xiàn)場后分類存放，用彩條布覆蓋鋼筋頂層，避免鋼筋受雨水影響發(fā)生銹蝕；鋼筋接頭焊接采用閃光對焊工藝，切割平整鋼筋的焊接端頭，焊接截面與軸線垂直，及時去除焊接過程中產(chǎn)生的多余熔渣。

（2）鋼筋接頭采用電弧焊時根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求控制焊縫長度、寬度和厚度，焊接點(diǎn)與鋼筋彎曲處之間的距離不得小于10倍的鋼筋直徑；接頭搭接焊時采用雙面焊縫，如果受條件限制無法采用雙面焊縫，則要將情況上報(bào)監(jiān)理工程師，采用單面焊縫處理工藝。

2.2.2 鋼筋骨架制作

（1）在主筋內(nèi)側(cè)設(shè)置加勁筋，工作臺上平放主筋，確定主筋上加勁筋的焊接位置，做好標(biāo)記；在焊接過程中要求加勁筋對準(zhǔn)主筋上的標(biāo)記進(jìn)行焊接，邊焊接邊扶正加勁筋，要求加勁筋垂直于主筋，逐一焊好加勁筋。

（2）吊起焊好加勁筋的鋼筋籠骨架，將骨架套入盤筋，在主筋周圍綁扎螺旋筋，要求綁扎密實(shí)，焊接牢固。

（3）鋼筋骨架制作后，放在干燥場地平整保存，在每個鋼筋骨架上對應(yīng)標(biāo)注節(jié)號、樁號、墩號，便于按照順序運(yùn)輸和安裝鋼筋骨架。

2.2.3 運(yùn)輸

在人工抬運(yùn)鋼筋骨架時，將抬棍穿入鋼筋骨架中，使加勁筋盡量靠近抬棍，保證鋼筋骨架受力均勻。

2.2.4 吊裝

（1）在鋼筋籠主筋搭接焊上圓形砂漿輪，每間隔2m 焊接一層，在鋼筋籠截面周圍搭接焊四排，提高混凝土灌注時對孔壁的保護(hù)力；在井架位置設(shè)置方木墊層，尺寸為25cm×25cm，用木墊層支撐鋼筋籠的重量，不允許在鋼護(hù)筒上直接放置鋼筋籠[4]。

（2）采用吊車的鋼扁擔(dān)勾掛起鋼筋籠，對準(zhǔn)孔口下方，入孔時間控制在2h以內(nèi)；為防止鋼筋籠落籠時出現(xiàn)籠體損害孔壁的問題，用導(dǎo)向鋼管順直到孔中心線處，用于引導(dǎo)鋼筋籠準(zhǔn)確落位；吊裝完畢鋼筋籠后，鋼筋籠露出底面的高程不得超過±5cm。

2.3 導(dǎo)管拼裝

本工程選用旋轉(zhuǎn)式嵌口導(dǎo)管，檢測導(dǎo)管的接頭抗拉性和水密承壓能力，要求檢測指標(biāo)符合技術(shù)規(guī)范要求；牢固拼接導(dǎo)管，不允許出現(xiàn)導(dǎo)管漏水問題，并且導(dǎo)管要與鋼筋籠保持一定距離；在導(dǎo)管組合時擰緊對接導(dǎo)管，標(biāo)注導(dǎo)管長度，用鋼板焊封導(dǎo)管兩端[5]；將導(dǎo)管一端焊上Φ10mm鋼管，共焊2根，鋼管分別連接空壓機(jī)和氣壓表，用于檢測導(dǎo)管的密封度；在下放導(dǎo)管時，導(dǎo)管要與孔底保持25～40cm 的距離，保證混凝土順利灌入[6]。

2.4 混凝土灌注

2.4.1 混凝土制備

加強(qiáng)混凝土拌和質(zhì)量控制，在拌和中摻入適量的緩凝型減水劑，適當(dāng)延緩混凝土初凝時間；混凝土拌和后檢測塌落度、均勻性指標(biāo)，每個樁制備4組試件，檢測試件性能指標(biāo)。

2.4.2 混凝土水下灌注

（1）灌注前檢測孔底泥漿厚度，在厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后下放鋼導(dǎo)管，鋼導(dǎo)管內(nèi)徑為25cm。

（2）灌注過程中控制混凝土灌入速度，保持連續(xù)灌注；鋼導(dǎo)管埋深控制在混凝土面層下2～6m，鋼導(dǎo)管要根據(jù)混凝土面層位置的升高緩慢提升，并在混凝土初凝時間內(nèi)拔出導(dǎo)管[7]。

（3）當(dāng)混凝土頂面距離鋼筋骨架底部1m 時，要降低灌注速度，避免出現(xiàn)鋼筋骨架上浮問題；在混凝土頂面距離鋼筋骨架底部超過4m 時，緩慢提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管底口高出骨架底部至少2m，再恢復(fù)原本的混凝土灌注速度。

（4）混凝土灌注過程中，將從孔內(nèi)流出的泥漿引入到沉渣池內(nèi)，不能隨意排放到河流，以免造成水體環(huán)境污染；水下混凝土灌注要一次性完工，不允許中斷施工?；炷凉嘧⑼戤?，檢測樁的實(shí)際高度，要求實(shí)際高度高出設(shè)計(jì)值50～100cm。接樁前鑿除多余的混凝土，保證樁頭混凝土不存在松散層[8]。

2.5 樁基礎(chǔ)質(zhì)量檢測

在鉆孔灌注樁施工后，采用超聲波無損檢測技術(shù)檢測樁基礎(chǔ)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，檢測結(jié)果如下：全部鉆孔灌注樁的傾斜度控制在1/200 范圍內(nèi)，符合技術(shù)規(guī)范要求；全部鉆孔灌注樁的軸線偏位控制在50mm 范圍內(nèi)，符合技術(shù)規(guī)范不超過100mm的要求；全部鉆孔灌注樁的樁底沉淀厚度不超過5cm，符合技術(shù)規(guī)范不超過200mm的要求；全部鉆孔灌注樁的強(qiáng)度檢測合格。

3 結(jié)語

橋梁樁基礎(chǔ)施工中，要規(guī)范實(shí)施鉆孔灌注樁施工關(guān)鍵技術(shù)措施，加強(qiáng)鉆孔、鋼筋籠制作、鋼導(dǎo)管拼裝和混凝土灌注施工工序的質(zhì)量控制，避免出現(xiàn)塌孔、斜孔、斷樁等質(zhì)量問題。在樁基礎(chǔ)施工后，應(yīng)對全部鉆孔灌注樁開展質(zhì)量檢驗(yàn)，保證全部樁基礎(chǔ)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求，以提高橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)水平。