樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在橋梁工程施工中的應(yīng)用

羅許林

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 河南新鄭 451100）

1 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的概念

1.1 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的基本概念

樁基礎(chǔ)是一種承載力高、適用范圍廣、歷史久遠(yuǎn)的基礎(chǔ)形式。而樁基礎(chǔ)施工技術(shù)具體是指在施工過(guò)程中連接地面與上層建筑物并且共同構(gòu)建結(jié)構(gòu)的一種施工技術(shù)。其質(zhì)量是主導(dǎo)橋梁工程質(zhì)量的核心體現(xiàn)，它能夠?qū)⒄麄€(gè)橋梁上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)荷載向下傳遞給地基，從而大大提升了地基抵抗上部壓力的能力，而且還提高了橋梁整體的抗震效果。樁基礎(chǔ)還能提高基層巖石的承載力，這樣地基的沉降也可以得到很好的緩解。樁基礎(chǔ)施工技術(shù)根據(jù)樁的承載性能分為：摩擦樁和端承樁，根據(jù)成樁的形式分為：非擠土樁和擠土樁，根據(jù)地面和承臺(tái)的相對(duì)位置還可以分為，單樁基礎(chǔ)施工技術(shù)、低承臺(tái)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)和高承臺(tái)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)。

1.2 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)

樁基礎(chǔ)施工技術(shù)是橋梁施工中最常見(jiàn)的施工程序。它的特點(diǎn)主要是：

（1）在施工中，樁基礎(chǔ)必須具備足夠的承載上部結(jié)構(gòu)荷載重量的能力；

（2）樁基礎(chǔ)必須具備防止結(jié)構(gòu)沉降的能力，保證樁基礎(chǔ)都具備較強(qiáng)的抗壓能力，而且還必須符合設(shè)計(jì)要求中應(yīng)有的抗震能力；

（3）樁基礎(chǔ)施工部位必須是堅(jiān)固的基層巖石上，避免結(jié)構(gòu)物傾斜的現(xiàn)象發(fā)生；

（4）樁基礎(chǔ)施工時(shí)測(cè)量必須精準(zhǔn)無(wú)誤，保證整個(gè)樁基礎(chǔ)的施工安全。

2 建筑樁基礎(chǔ)施工準(zhǔn)備與應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 獲取并整理項(xiàng)目資料

施工技術(shù)人員在樁基礎(chǔ)施工的初期，對(duì)該地基的一些基本情況（地質(zhì)水文等）：①進(jìn)行全面了解。②應(yīng)該對(duì)該基礎(chǔ)所處位置處的地形、地貌以及施工現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)資料進(jìn)行全面勘察。③將該資料反應(yīng)給項(xiàng)目上施工編制計(jì)劃的人員。而勘察設(shè)計(jì)人員在施工之前，應(yīng)該對(duì)該工程范圍內(nèi)的地下管道等各種分布情況進(jìn)行很明確的調(diào)查，了解其埋深、使用年限和總體結(jié)構(gòu)等基本概況。

2.1.2 編制施工計(jì)劃

為了保證樁基礎(chǔ)能夠順利完成，在開(kāi)展樁基礎(chǔ)工作之前需進(jìn)行試樁工作，根據(jù)試樁的具體情況來(lái)確定使用的施工工藝、施工參數(shù)等。另外，施工單位應(yīng)在施工正式開(kāi)始之前，編制相應(yīng)的成樁機(jī)械、成樁方法、確定施工順序、施工方案、臨近建筑物和地下管線的保護(hù)措施等，并按照樁基礎(chǔ)特點(diǎn)編制詳細(xì)的工程施工計(jì)劃，在施工計(jì)劃里面應(yīng)包括人、材、機(jī)的具體部署，例如：工程進(jìn)度、勞動(dòng)力需求量、設(shè)備需求量、材料使用情況等。

2.1.3 放線工作

根據(jù)樁位平面布置圖以及甲方提供個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，首先在樁基礎(chǔ)工作開(kāi)展之前，應(yīng)仔細(xì)檢查軸線，施工區(qū)域中布置的控制點(diǎn)應(yīng)不受到施工的影響，在樁基礎(chǔ)施工結(jié)束后需及時(shí)復(fù)核樁位。另外，在定樁的位置的施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按施工之前確定的網(wǎng)格來(lái)定樁位控制線，定好相應(yīng)的樁線后，將樁位編號(hào)，畫(huà)出樁位圖，然后按照樁的軸線和尺寸確定出樁位，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置出樣樁，進(jìn)行放線工作。樁位設(shè)定穩(wěn)定后需進(jìn)行校核，以免發(fā)生錯(cuò)誤。

2.2 技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1 埋設(shè)護(hù)筒

通常情況下，護(hù)筒的埋設(shè)應(yīng)結(jié)合樁位進(jìn)行，預(yù)埋護(hù)筒時(shí)護(hù)筒的內(nèi)徑要比設(shè)計(jì)的樁徑大100mm左右，護(hù)筒個(gè)壁厚取6～8mm，長(zhǎng)度取1～1.5m左右，軸線確定時(shí)，護(hù)筒中心軸線與樁位中心軸線的誤差不得大于50mm，上下應(yīng)保持垂直，埋設(shè)護(hù)筒的孔口要盡量超出護(hù)筒直徑100mm以上，而且周?chē)仨氂谜承酝粒瑥南峦蠐v實(shí)。經(jīng)測(cè)量人員用儀器復(fù)核后方可開(kāi)鉆。

2.2.2 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位的時(shí)候機(jī)座要平穩(wěn)，轉(zhuǎn)盤(pán)中心與樁位中線的偏差不得大于20mm，盡量做到三點(diǎn)一線，即天車(chē)中心線、回轉(zhuǎn)器中心線、與鉆頭中心線在同一鉛垂線上。

2.2.3 挖設(shè)循環(huán)系統(tǒng)

循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行必要的清理，以保持美觀、耐用。最后，工程的基礎(chǔ)荷載直接影響單樁的承載力。工程負(fù)責(zé)人要對(duì)施工流程進(jìn)行明確的掌握和計(jì)算，確保橋梁結(jié)構(gòu)和承載力計(jì)算的合理性，然后結(jié)合橋梁工程的地貌特征，對(duì)樁基進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。

3 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用

3.1 灌注樁施工技術(shù)

3.1.1 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁施工技術(shù)是先用施工機(jī)械對(duì)基礎(chǔ)位置進(jìn)行鉆孔打洞，之后，下鋼筋籠、導(dǎo)管，灌注混凝土，之后加水養(yǎng)護(hù)的一種樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，它是橋梁施工過(guò)程中最常用的一種樁基礎(chǔ)施工技術(shù)。因其所選護(hù)壁方式的不同，有泥漿護(hù)壁和全套管護(hù)壁施工方法兩種。全套管護(hù)壁進(jìn)行施工時(shí)，需要注意的問(wèn)題是套筒和基礎(chǔ)中線的偏差應(yīng)該控制在0.05m的這個(gè)范圍之內(nèi)，這樣的話，不管是土方的回填還基礎(chǔ)的緊密性都能得到保證，漿液滲漏也能夠得到有效的控制。而且還可以保障樁基礎(chǔ)的工程質(zhì)量。

3.1.2 沉管灌注樁施工技術(shù)

沉管灌注樁是先做好成品，即預(yù)制品，然后利用外在壓力將預(yù)制成品樁基礎(chǔ)打入地下，這種施工技術(shù)叫做沉管灌注樁施工技術(shù)。該種施工技術(shù)最大的特點(diǎn)是操作性強(qiáng)、施工工藝比較簡(jiǎn)單。但它也有相應(yīng)的缺陷，例如：打入地下的樁基礎(chǔ)是否存在損壞情況，地下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)到底是否適合樁基礎(chǔ)的打入等。因此，打入樁基礎(chǔ)時(shí)，施工之前要把握好打入樁基礎(chǔ)的外在壓力的大小。為了避免上述情況的發(fā)生，可以采用的反復(fù)捶打的施工手段，但是，采用反復(fù)打入法的時(shí)候，要特別注意：對(duì)同一個(gè)樁孔位置進(jìn)行反復(fù)打壓，這樣的話才可保證灌注樁施工不出問(wèn)題。

3.1.3 挖孔灌注樁施工技術(shù)

挖孔灌注樁施工技術(shù)是指施工時(shí)需要先進(jìn)行人工挖孔，之后再進(jìn)行樁基礎(chǔ)混凝土澆筑灌入等工作。人工挖孔樁技術(shù)與機(jī)械挖孔相比，優(yōu)點(diǎn)：其施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單，可以明顯縮短施工周期，并且不會(huì)產(chǎn)生較大的噪音。同時(shí)其施工成本較低，節(jié)約了施工成本，有效地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 預(yù)制樁施工

預(yù)制樁是指在工廠或施工現(xiàn)場(chǎng)制成各種材料、各種形式的樁，用沉樁設(shè)備將樁打入土中。建筑施工領(lǐng)域采用較多的預(yù)制樁主要是混凝土預(yù)制樁和鋼樁兩大類(lèi)。此種樁基礎(chǔ)類(lèi)型是按照施工方式來(lái)分的。兩者分別有各自的優(yōu)點(diǎn)，混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制樁是使用混凝土制造而成的，優(yōu)點(diǎn)是堅(jiān)固耐久和施工操作、簡(jiǎn)單方便，在建筑工程中用的最多。而鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制樁所采用的鋼材主要是H型鋼，但它的用途范圍比較小，通常出現(xiàn)在特殊情況的施工現(xiàn)場(chǎng)中。

3.3 靜力壓樁技術(shù)

與前面兩種技術(shù)不同的靜力壓樁技術(shù)是指采用靜力壓樁設(shè)備，利用樁架配重和設(shè)備自重對(duì)預(yù)制樁形成反作用力，然后將其壓入土層中。它的特點(diǎn)：操作技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作過(guò)程中噪音小、無(wú)沖擊力、振動(dòng)小、造價(jià)小、檢測(cè)方便等，而且其壓樁質(zhì)量也能保障，另外，該技術(shù)的使用可以減少鋼筋和混凝土的使用數(shù)量，進(jìn)而從根本上大大降低了施工成本和縮短了施工工期。但是，靜力壓樁技術(shù)也有相應(yīng)的缺點(diǎn)。例如：為了保證樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量，施工人員在靜力壓樁施工過(guò)程中，要保證其施工的連續(xù)性。

4 施工中樁基礎(chǔ)施工常見(jiàn)病害及其防治

4.1 塌孔

塌孔是鉆孔灌注樁成孔施工中最易出現(xiàn)的工程病害，其塌孔是沒(méi)有充分考慮現(xiàn)場(chǎng)的土體的承載性能等因素造成的。防治措施主要是根據(jù)不同地層、控制使用好泥漿指標(biāo)，嚴(yán)格控制鉆進(jìn)的速度。為了避免地下水位過(guò)高影響鉆孔，可以升高護(hù)筒，增大水頭，在處理地下障礙物時(shí)一定要將殘留的混凝土塊一起處理干凈。當(dāng)出現(xiàn)孔壁坍塌嚴(yán)重的情況時(shí)，應(yīng)探明坍塌位置，應(yīng)用砂和黏土混合回填至塌孔段1～2m處，搗實(shí)后應(yīng)重新鉆進(jìn)。

4.2 縮徑

縮徑是指鉆進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)的井眼小于鉆頭直徑的現(xiàn)象。而對(duì)于易出現(xiàn)縮徑的地段，應(yīng)采取相應(yīng)的措施：選用帶保徑裝置的鉆頭，而且鉆頭直徑應(yīng)滿足成孔直徑的要求，并應(yīng)經(jīng)常檢查，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修復(fù)。另外，可以在易縮徑孔段，可適當(dāng)提高泥漿的粘度。對(duì)易縮徑部位也可采用上下反復(fù)掃孔的方法來(lái)擴(kuò)大孔徑。

4.3 樁孔偏斜

最后一個(gè)鉆孔灌注樁成孔施工中最易出現(xiàn)的工程病害是樁孔的偏斜，究其原因主要是因?yàn)楣嘧都芙ㄔO(shè)的不夠牢固，或者施工土層軟硬程度不一樣等因素造成的，對(duì)于這種情況，采取的措施如下；首先保證施工場(chǎng)地的平整，鉆機(jī)安裝時(shí)要平穩(wěn)，機(jī)架保持垂直，成孔過(guò)程中應(yīng)定時(shí)檢查和矯正鉆頭。同時(shí)控制鉆進(jìn)的速度，低速度鉆進(jìn)。地下障礙物可以預(yù)先清理干凈的預(yù)先清理。已經(jīng)偏斜的鉆孔，慢速提升，下降往復(fù)掃孔糾偏。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上，樁基礎(chǔ)施工作為橋梁工程基礎(chǔ)作業(yè)項(xiàng)目，同時(shí)也是工程的隱蔽建設(shè)環(huán)節(jié)，其施工技術(shù)的應(yīng)用與質(zhì)量關(guān)系著整個(gè)建筑工程的安全、質(zhì)量，需要施工單位與技術(shù)人員高度重視、認(rèn)真研究，理清樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，嚴(yán)格規(guī)范樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的作業(yè)流程，以確保橋梁建設(shè)的效率與橋梁工程的穩(wěn)定安全。

[1]袁 野.樁基礎(chǔ)施工的特點(diǎn)和應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2013（12）.

[2]劉 帥.建筑工程施工中樁基的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（21）.