松花江大橋樁基施工技術(shù)淺析

張輝

摘 要：松花江大橋橋梁樁基是工程施工的重點(diǎn)工序，在充分考慮不同地質(zhì)條件對(duì)施工工期和技術(shù)的基礎(chǔ)上，由于水下連續(xù)澆筑時(shí)間長(zhǎng)，為保證混凝土的順利澆筑對(duì)清孔作業(yè)和鉆孔灌注樁的施作進(jìn)行了探討分析，提出了先開挖施工平臺(tái)，再進(jìn)行泥漿的制配和循環(huán)、鋼筋籠加工、灌注混凝土的具體施工方案，優(yōu)化了施工工序，保證了橋梁樁基施工的順利進(jìn)行，在實(shí)現(xiàn)快速施工的前提下達(dá)到了質(zhì)量要求，對(duì)施工中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了分析并提出了預(yù)防和解決方案。

關(guān)鍵詞：橋梁樁基 清孔作業(yè) 鉆孔灌注樁 快速施工

中圖分類號(hào)：U270.4-65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）04（a）-0016-02

隨著交通工程技術(shù)的快速增長(zhǎng)，大型橋梁工程中鉆孔灌注樁樁基的施工工藝是橋梁質(zhì)量能否過(guò)關(guān)的關(guān)鍵工序，松花江大橋橋位地質(zhì)條件較復(fù)雜，各土層物理性質(zhì)和厚度變化均較大，各墩位處地質(zhì)情況類似，橋梁施工時(shí)，兩邊跨通航孔要臨時(shí)封閉，主通航孔將變得繁忙，同時(shí)鉆孔灌注樁施工要貫穿整個(gè)夏季，工程的施工組織、交通、材料運(yùn)輸、安全管理都特別困難。船只和機(jī)械設(shè)備多，施工工序多，牽涉到的施工人員多，給施工管理和施工生產(chǎn)都帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。

1 工程概況

哈爾濱松花江大橋引橋采用橋梁橫向全寬21 m，為15孔30 m先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，鉆孔樁群樁基礎(chǔ)。0號(hào)臺(tái)至15號(hào)墩為引橋，引橋樁基直徑130 cm。0號(hào)臺(tái)樁基礎(chǔ)10根，1—15號(hào)墩，各墩承臺(tái)共有鉆孔樁8根，引橋共有樁基130根。主橋16—23號(hào)墩樁基直徑為150 cm，每個(gè)墩臺(tái)共有樁基18根。主橋24號(hào)墩樁基直徑250 cm，樁基4根，主橋橋共有樁基148根。全橋樁基設(shè)計(jì)均為摩擦樁，樁長(zhǎng)33～73 m。引橋樁基設(shè)計(jì)均為摩擦樁。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 鉆孔平臺(tái)施工

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，3～18號(hào)墩位于淺水區(qū)域，鉆孔施工平臺(tái)采用筑島平臺(tái)，平臺(tái)頂面寬度較承臺(tái)寬度寬12 m，長(zhǎng)度較承臺(tái)長(zhǎng)度長(zhǎng)7 m。19～23號(hào)墩位于深水區(qū)域，均采用鋼管樁鉆孔平臺(tái)，鉆孔施工平臺(tái)比較穩(wěn)固，鉆孔施工干擾小，平臺(tái)搭設(shè)及拆除快速、方便，更有利于承臺(tái)施工，保證了平臺(tái)的穩(wěn)定性。

2.2 泥漿的制配和循環(huán)

旋挖鉆機(jī)泥漿配制與循環(huán)：旋挖鉆機(jī)成孔泥漿采用優(yōu)質(zhì)PHP泥漿，主要成分有膨潤(rùn)土、碳酸鈉、聚丙烯酰胺的水解物以及羧甲基纖維素（CMC），其參考配合比：膨潤(rùn)土為水質(zhì)量的7%；碳酸鈉為膨潤(rùn)土質(zhì)量的0.5%；羧甲基纖維素（CMC）為膨潤(rùn)土質(zhì)量的0.5%，聚丙烯酰胺（PHP）為泥漿量的0.003%。嚴(yán)格控制泥漿質(zhì)量，做到定時(shí)檢測(cè)，及時(shí)對(duì)泥漿進(jìn)行檢測(cè)進(jìn)行調(diào)整，改善泥漿性能，同時(shí)能保護(hù)鉆孔灌注樁孔壁，保證了孔壁的穩(wěn)定性，從而提高樁基礎(chǔ)的承載力。

2.3 鋼筋籠制作安裝

灌注樁所用鋼筋必須具有合格證、材質(zhì)單，鋼筋籠必須滿足施工剛度需求，經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格后方可使用。鋼筋籠加工制作時(shí)分加密區(qū)、非加密區(qū)和骨架籠。鋼筋籠內(nèi)部每2 m設(shè)置加勁箍，鋼筋保護(hù)層沿鋼筋籠加強(qiáng)箍筋布設(shè)，鉆孔豎向每隔2 m設(shè)置一道，每道沿圓周對(duì)稱的設(shè)置4個(gè)。鋼筋籠長(zhǎng)度較長(zhǎng)，主筋的長(zhǎng)度和布置位置鋼筋接頭必須錯(cuò)開距離，鋼筋籠調(diào)整到合理的長(zhǎng)度以便進(jìn)行運(yùn)輸和拼裝。

鋼筋籠接長(zhǎng)和沉放之前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，孔壁檢測(cè)合格后進(jìn)行鋼筋籠吊裝作業(yè)，鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)按照每節(jié)上面的標(biāo)識(shí)牌至上而下依次進(jìn)行。用吊車將鋼筋籠吊至施工平臺(tái)上，然后龍門吊就位吊起鋼筋籠上口的四個(gè)吊耳，逐漸豎直后放入孔位，鋼筋籠垂直吊放過(guò)程中固定在護(hù)筒上，每節(jié)鋼筋籠對(duì)接平穩(wěn)準(zhǔn)確后加以固定，依此逐步將所有鋼筋籠下放完畢，避免碰到孔壁發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

2.4 灌注水下混凝土

水下混凝土澆注是鉆孔灌注樁施工種影響樁身質(zhì)量的關(guān)鍵工序。在沉渣量滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行灌注水下混凝土施工作業(yè)。樁基砼C30水下混凝土，配合比按規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，由大型攪拌站生產(chǎn)，水下導(dǎo)管灌注法施工。當(dāng)混凝土灌注臨近結(jié)束時(shí)，核對(duì)混凝土的灌入數(shù)量，以確定所測(cè)混凝土的高度是否準(zhǔn)確，當(dāng)確定混凝土的頂面標(biāo)高到位后，停止灌注，及時(shí)拆除灌注導(dǎo)管。嚴(yán)格控制進(jìn)入儲(chǔ)料斗內(nèi)混凝土的坍落度，坍落度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞的現(xiàn)象。導(dǎo)管連接前清洗干凈，保證密封性完好，在拆管后也要進(jìn)行清洗作業(yè)。為避免混凝土提前初凝造成堵管，澆注前核實(shí)混凝土外加劑的添加數(shù)量，同時(shí)節(jié)約了成本。

3 施工中常見問(wèn)題

3.1 塌孔

在鉆孔過(guò)程中，孔壁不穩(wěn)定就會(huì)出現(xiàn)孔壁坍塌的現(xiàn)象，這樣不僅會(huì)導(dǎo)致加大施工難度，而且會(huì)影響施工進(jìn)度和橋梁樁基質(zhì)量。其中，鉆孔過(guò)程中泥漿密度過(guò)小，與孔壁巖土產(chǎn)生的壓力差大于巖土的屈服強(qiáng)度，不能起到保護(hù)作用而導(dǎo)致孔壁坍塌，清孔擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致護(hù)筒水頭高度不夠、護(hù)壁作用差，鉆孔施工操作不遵守施工規(guī)范，護(hù)筒埋置太淺，下端孔口漏水，導(dǎo)致產(chǎn)生管涌現(xiàn)象，注漿速度過(guò)快孔壁遭到?jīng)_蝕，吊裝鋼筋籠發(fā)生碰撞擠壓孔壁導(dǎo)致降低孔壁保護(hù)作用。

3.2 斜孔

由于地質(zhì)條件較復(fù)雜，各土層物理性質(zhì)和厚度變化均較大，各墩位處地質(zhì)情況類似，主要為：粉細(xì)砂、中砂、粗砂、粉質(zhì)粘土、粘土、圓礫、全風(fēng)化砂巖、強(qiáng)風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化砂巖、弱風(fēng)化砂巖和泥巖，土層不均勻或巖層傾斜，導(dǎo)致施工過(guò)程中鉆頭受力不均，使鉆孔發(fā)生傾斜。采用減壓鉆進(jìn)，鉆桿上設(shè)導(dǎo)向裝置，及時(shí)調(diào)整鉆架、轉(zhuǎn)盤水平保證鉆孔垂直于巖層層面，保證適當(dāng)?shù)厮俣冗M(jìn)行鉆進(jìn)，通過(guò)泥漿面觀察孔壁的穩(wěn)定情況，保證孔壁的安全。

3.3 鋼筋籠上浮

混凝土澆注鋼筋籠上浮事故的原因是操作不當(dāng)，如鋼筋籠落地后固定不牢，與套管發(fā)生接觸，導(dǎo)管位置不在中心位置，提升導(dǎo)管時(shí)鋼筋籠上浮等，以及混凝土品質(zhì)差，如坍落度、含砂率、粘聚性、初凝時(shí)間等不合要求。采用對(duì)策是注意保證灌注導(dǎo)管位于鋼筋籠中心，控制導(dǎo)管埋深、灌注速度及提升導(dǎo)管的速度，配制品質(zhì)好的混凝土、采用專用吊鉤等預(yù)防措施。

3.4 漏漿及掉鉆

針對(duì)不同程度漏漿現(xiàn)象采取不同的堵漏措施，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整提高泥漿密度，避免泥漿對(duì)孔壁長(zhǎng)時(shí)間的浸泡，鉆過(guò)護(hù)筒腳部位時(shí)保證低速鉆進(jìn)，加深護(hù)筒埋置深度，來(lái)保證孔內(nèi)水頭高度，保證護(hù)筒腳不漏漿。配備鉆機(jī)或打撈鉆具，發(fā)生掉鉆現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行打撈。

4 結(jié)語(yǔ)

樁基作為橋梁施工中最關(guān)鍵的工序，直接影響著橋梁的質(zhì)量問(wèn)題，在水下橋梁樁樁基施工過(guò)程中工況更加復(fù)雜，加大了施工難度，這就對(duì)施工方法提出了更高的要求，針對(duì)鉆孔和混凝體灌注過(guò)程中遇到的問(wèn)題提出了解決措施，從而保證了橋梁樁基的施工質(zhì)量。

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