淺談樁柱一體施工技術(shù)

張鵬

【摘 要】樁柱一體施工存在鋼管柱定位、混凝土澆筑、鋼管柱垂直度控制等諸多難點(diǎn)，詳細(xì)介紹了樁柱一體施工的工藝流程及鋼管吊裝定位，垂直度監(jiān)測和樁柱一體混凝土澆筑施工及質(zhì)量控制等關(guān)鍵施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】樁柱一體；鋼管柱；定位；混凝土澆筑

1.工程概況

本橋位于寶雞市立交，跨越寶雞西立交 B 匝道。橋梁起點(diǎn)樁號為左幅 K330+496.68、右幅K330+488.28，橋梁終點(diǎn)樁號為左幅 K330+572.68，右幅 K330+564.28，橋梁全長 76 米，交角 120 度。上部為 20+30+20 米預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)箱梁；下部為橋墩為樁柱一體、柱式臺、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。；

本橋處于挖方段，為了便于上部箱梁架設(shè)，施工順序?yàn)椋合仁┕ざ张_樁基及蓋梁，在施工樁基時，建成后露出地面部分樁基需設(shè)置鋼護(hù)筒，待架梁后在進(jìn)行路基開挖。

2.施工特點(diǎn)與難點(diǎn)

2.1因本工程交叉施工，1號、2號墩樁基位于挖方段B匝道邊坡及坡腳處，總體考慮，主體結(jié)構(gòu)采用樁柱一體施工方法，鋼管柱長分別為3米、6米。故鋼管柱的吊放安裝定位和檢測是本工程的難點(diǎn)之一。

2.2采用樁柱一體的施工方法，在樁鋼筋籠和鋼管柱吊放完成后，同時澆筑樁身和鋼管柱內(nèi)混凝土，混凝土澆筑施工和質(zhì)量控制難度大。

2.3樁柱一體施工無法按照常規(guī)做法對鋼管柱低坐標(biāo)進(jìn)行控制，在控制柱頂平面的坐標(biāo)前提下，鋼管柱垂直度控制難度大。

2.4根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，鋼管柱的垂直度允許偏差≤11000，且不大于10mm，而鉆孔灌注樁的垂直度允許偏差≤1100，兩者的要求相差甚遠(yuǎn)，因此如何保證樁柱的垂直度是本工程的關(guān)鍵點(diǎn)。

2.5鋼管柱上浮由于采用樁柱混凝土同時澆筑，當(dāng)混凝土澆筑至鋼管底時，上升的混凝土將對鋼管柱產(chǎn)生一個上浮力及負(fù)摩擦力，可能會導(dǎo)致鋼管柱上浮，需采取措施保證鋼管柱的位置及標(biāo)高。

3.工藝原理

利用樁柱同心的原理，立柱段先鉆孔，安放立柱鋼護(hù)筒，再進(jìn)行樁基段的鉆孔及安放樁基與立柱的鋼筋籠，最后整體一次性灌注混凝土，實(shí)現(xiàn)立柱與樁基同步施工的方法。原理示意圖見圖一。

4.鋼管柱施工要點(diǎn)

4.1場地處理

對樁周地面（2米x2米范圍）進(jìn)行澆筑C20混凝土的硬化處理，地面硬化及成孔清孔等工序完成后開始在硬化層上放線，定出鋼支座位置。

4.2測放樁位

定位一般采用坐標(biāo)放樣法，用全站儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行實(shí)測和復(fù)測，樁位確定后，在不易破壞的地方設(shè)立校核保護(hù)樁，以備施工過程中校核，防止樁中心移位。放樣后對護(hù)樁要妥善保護(hù)，不得移位或丟失。

4.3采用比立柱直徑大30cm的鉆頭干孔鉆入至設(shè)計立柱底，由于難免會出現(xiàn)超挖或欠挖現(xiàn)象，需在鉆進(jìn)過程中及時控制好鉆進(jìn)深度。開挖完畢后必須嚴(yán)格測量干孔底標(biāo)高及垂直度，如出現(xiàn)超挖，可用土回填且必須嚴(yán)格夯實(shí)。

4.4安放立柱鋼護(hù)筒

安放立柱鋼護(hù)筒重點(diǎn)是控制立柱的垂直度和立柱的中心偏差。由于采用干孔施工，可先將鋼護(hù)筒連接后放入孔內(nèi)，然后施工人員進(jìn)入孔底調(diào)整護(hù)筒底中心位置和大致標(biāo)高位置，然后在地面調(diào)整護(hù)筒頂中心位置和微調(diào)護(hù)筒頂標(biāo)高。

樁底控制時先將設(shè)計樁位控制點(diǎn)引至干孔底，孔底定位三根鋼釬作為鋼護(hù)筒平面位置控制的依據(jù)，需人工在孔內(nèi)調(diào)整鋼護(hù)筒平面位置，直至護(hù)筒底中心和設(shè)計樁位吻合?？椎卓射亯|方木擴(kuò)散應(yīng)力防止安放立柱護(hù)筒時下沉或一側(cè)傾倒。

4.5護(hù)筒外壁空隙填充

由于干孔和下放立柱鋼護(hù)筒外側(cè)有15cm空隙，該空隙采用M7.5砂漿填充。填充砂漿的目的是為了增大護(hù)筒外側(cè)的摩擦力，穩(wěn)定鋼護(hù)筒，以防在鉆進(jìn)樁基孔時下沉或移位。砂漿填充前可先在空隙內(nèi)填筑0.5m厚細(xì)砂，避免翻漿，填充砂漿過程不得從一邊傾倒，防止鋼護(hù)筒偏壓傾斜；傾倒速度不得過快防止鋼護(hù)筒上??；傾倒砂漿每填充1米換個方位，確保四周均勻受力。

4.6樁基段施工

開始鉆進(jìn)時，進(jìn)尺要適當(dāng)控制，在立柱護(hù)筒刃腳處應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn)，鉆至刃腳下1.0m后，可按土質(zhì)情況以正常速度鉆進(jìn)。在鉆孔過程中隨時檢查鉆桿的垂直度和鉆頭的平面位置，防止偏孔或斜孔現(xiàn)象的發(fā)生。

4.7成孔檢測

樁基成孔檢測應(yīng)采用孔徑檢測專業(yè)設(shè)備對成孔后對孔徑、孔深、垂直度進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果滿足規(guī)范要求后可進(jìn)行鋼筋籠的安放。

4.8鋼筋籠的制作與安放

鋼筋籠制作時的分節(jié)原則為：根據(jù)鋼筋的定尺長度，合理安排，盡量做到節(jié)省材料，減少孔口對接的數(shù)量及作業(yè)時間。立柱鋼筋籠大于樁基鋼筋籠，需設(shè)置過渡段。在吊裝中要保證鋼筋籠在空中由水平狀態(tài)向豎直狀態(tài)的轉(zhuǎn)換以保證鋼筋籠的垂直度，立柱鋼筋籠同樁基籠一樣吊放進(jìn)孔內(nèi)。

4.9樁柱一體的混凝土澆筑

4.9.4鉆孔應(yīng)經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)合格后、才能進(jìn)行混凝土灌注工作。

4.9.2鋼護(hù)筒定位后、高于地面 60cm、混凝土澆筑采用氣車泵澆筑，為避免導(dǎo)管與鋼護(hù)筒碰撞、導(dǎo)致鋼護(hù)筒頃斜、在樁口設(shè)一與鋼管柱調(diào)整架相脫離的混凝土灌漿架。

4.9.3導(dǎo)管安放于鋼管柱內(nèi)，導(dǎo)管接口設(shè)置止水密封膠圈，確保接頭密封良好。導(dǎo)管下放長度以成孔深度和灌漿架高度為準(zhǔn)，導(dǎo)管下部配好固定管長、便于拆接、灌注柱內(nèi)混凝土。下放過程中盡量減少與鋼管柱間的碰撞。

4.9.4導(dǎo)管頂部應(yīng)安裝儲料漏斗 ，安裝高度應(yīng)適應(yīng)操作需要。開始灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至樁孔底距離為 30-50cm，儲料斗應(yīng)有足夠的混凝土儲備量，保證澆筑時導(dǎo)管一次埋入混凝土面一下不應(yīng)小于 80cm。

4.9.5首批混凝土連續(xù)不斷灌注后，應(yīng)有專人測量孔內(nèi)混凝土面高度，并計算導(dǎo)管埋置深度，一般控制在 2～6m，嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土灌注面。灌注中，應(yīng)注意觀察柱內(nèi)外混凝土高度和孔內(nèi)泥漿變化情況，常上下小范圍抽動灌漿導(dǎo)管，保證澆筑混凝土的密實(shí)度，及時測量孔內(nèi)混凝土面上升高度和分段計算充盈系數(shù)。

5.質(zhì)量控制

5.4施工中各項(xiàng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000），《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F080/1-2004）。

5.2樁位的放樣必須做到有放必復(fù)，且通過不同的導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核?？刂破徊淮笥?cm，垂直度小于1/100。

5.3安放立柱鋼護(hù)筒時，保證中心與樁位中心重合。

5.4鉆孔過程中，用十字線法檢查孔位中心，并定期檢測鉆頭與鉆桿、鉆桿與鉆桿的垂直度，保證孔位準(zhǔn)確。

5.5鋼筋籠在加工、停放及運(yùn)輸過程中通過箍筋內(nèi)的臨時十字加強(qiáng)筋防止變形。

5.6控制好混凝土灌注至頂面的混凝土質(zhì)量。

5.7 施工中做好鉆孔記錄、灌注記錄等各項(xiàng)原始記錄

6.結(jié)語

施工完成后及時測鋼管柱的垂直度在允許偏差范圍內(nèi)，通過本工程樁柱一體的施工可得出一下結(jié)論；

6.1定位裝置是鋼管柱的關(guān)鍵，本工程將鋼管柱定位裝置控制在樁頭，通過千斤頂對鋼柱進(jìn)行糾偏、既能滿足施工要求，也能有效控制鋼管柱的安裝精度。

6.2在樁柱一體的混凝土澆筑施工中，混凝土灌注過程中動荷載對鋼管影響較大、極易致鋼管傾斜、采用鋼管架完全分開的灌注方式可避免混凝土澆筑過程中導(dǎo)致的鋼管不豎直。

6.3施工前明確操作工藝流程，將鋼管柱調(diào)垂控制流程要點(diǎn)向操作人員技術(shù)交底，通過操作人員對工藝流程的熟悉，降低操作對鋼管柱垂直度的影響。

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