關(guān)于保證樁柱一體豎直度的施工技術(shù)研究

金 攀 李海燕

（河南省公路工程局集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000）

在講效率的今天，挖方段天橋施工很有可能成為高速公路通車的關(guān)鍵點(diǎn)和斷點(diǎn)。基于此，文章以提高總體施工效率為目標(biāo)，對(duì)高速公路挖方段天橋施工方法進(jìn)行改進(jìn)。樁柱一體化施工是指基礎(chǔ)采用大直徑樁，其上是與樁徑相同的柱式墩直接連接，柱式墩深入主梁內(nèi)，在水面位置或沿墩身一定高度位置設(shè)置框架式聯(lián)系撐或聯(lián)系板。近年來(lái)，樁柱一體施工在水系豐富地帶的施工實(shí)例較多，效果和評(píng)價(jià)較高，對(duì)在高挖方地帶的天橋或分離式立交同樣適用。

1 樁柱一體施工的必要性和應(yīng)用

天橋或分離式立交上部結(jié)構(gòu)多為預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁和預(yù)制組合箱梁，橋梁上部結(jié)構(gòu)主體及橋面系施工本身周期長(zhǎng)，再加上其占?jí)和练綗o(wú)法利用等問(wèn)題，經(jīng)常性的使天橋或分離式立交非關(guān)鍵部位引變成為關(guān)鍵線路的關(guān)鍵部位。上部結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁的主體和預(yù)制組合箱梁的橫隔板、橫梁、濕接縫、負(fù)彎矩等由于工序銜接以及混凝土強(qiáng)度和齡期等原因，基本不可能壓縮周期，但若下部結(jié)構(gòu)樁柱一體，可以節(jié)省土方開(kāi)挖和立柱施工時(shí)間，顯而易見(jiàn)，樁柱一體化對(duì)縮短施工整體周期具有明顯優(yōu)勢(shì)。只要保證施工中豎直度問(wèn)題，樁柱一體化可以在土建設(shè)計(jì)中引領(lǐng)潮流。

為保證施工中豎直度達(dá)到要求，在鉆孔灌注樁方案中應(yīng)優(yōu)選旋挖鉆成孔方式，豎直度能得到較大保證，如果地質(zhì)和水文具備條件，也可使用干成孔法，便于過(guò)程調(diào)整和過(guò)程檢測(cè)；不具備條件的可以采用開(kāi)挖后再采用鋼護(hù)筒加固處理，不影響整體施工周期。

2 立柱部分小于6 m的施工流程

2.1 埋設(shè)基樁鉆孔鋼護(hù)筒

鋼護(hù)筒直徑比基樁樁徑大20 cm，護(hù)筒長(zhǎng)度比立柱部分長(zhǎng)20 cm以上，護(hù)筒底部下放位置高程比立柱設(shè)計(jì)底標(biāo)高低20 cm，護(hù)筒頂需要高出原地面15 cm（防止地表水流入護(hù)筒內(nèi)對(duì)鉆孔施工造成影響），其目的是為了后期立柱鋼筒豎直度施工控制工作的需要和鉆孔施工的需要。

2.2 鉆機(jī)就位施工（旋挖鉆施工）

鉆孔施工時(shí)，根據(jù)不同的土壤、地質(zhì)條件按下列規(guī)定選擇不同的鉆頭：短螺旋鉆具，適用于地下水位以上為黏性土、粉土、填土、中等密實(shí)以上的砂土、風(fēng)化巖層；巖心螺旋鉆頭，適用于碎石土、中等硬度的巖石及風(fēng)化巖層；巖心回轉(zhuǎn)斗，適用于風(fēng)化巖層及有裂紋的巖石。鉆機(jī)安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，在鉆進(jìn)中不應(yīng)產(chǎn)生位移和沉陷，否則應(yīng)及時(shí)處理。在鉆孔過(guò)程中應(yīng)防止塌孔，孔行扭曲或孔偏斜，甚至把鉆頭埋住或掉進(jìn)鉆孔內(nèi)等事故。因此，鉆孔時(shí)應(yīng)注意：（1）在鉆孔過(guò)程中，始終要保持鉆孔護(hù)筒內(nèi)水位要高出護(hù)筒外1.0～1.5 m并使護(hù)壁泥漿符合要求以起到護(hù)壁固壁的作用，防止塌孔。若發(fā)現(xiàn)漏水（漏漿）現(xiàn)象，應(yīng)找出原因并及時(shí)處理。（2）在鉆孔過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)等情況控制鉆進(jìn)速度，調(diào)整泥漿稠度，以防止塌孔及鉆孔偏斜，卡鉆和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)負(fù)荷超載等情況發(fā)生。（3）鉆孔應(yīng)一氣呵成，不宜中途停鉆以避免塌孔，若塌孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)回填重鉆。（4）鉆孔過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁位，成孔情況的檢查工作。終孔時(shí)應(yīng)對(duì)樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底土質(zhì)等情況進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后立即清孔，吊放鋼筋骨架，灌注混凝土。

2.3 立柱鋼筒和立柱基樁鋼筋加工處理

立柱部分的鋼筒與鋼筋籠焊接在一起，在立柱鋼筋籠和立柱護(hù)筒的連接牢固，四個(gè)方向的頂部與底部各用4根Φ20的鋼筋進(jìn)行焊接處理，焊接長(zhǎng)度滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF 50—2011）的要求；并每隔2 m設(shè)置一道十字撐，防止鋼護(hù)筒與鋼筋籠發(fā)生變形。

2.4 立柱鋼筒和立柱基樁鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)安裝定位

樁成孔后，下放樁柱鋼筋籠；前期下放鋼筋籠按照基樁鋼筋籠吊裝進(jìn)行，但是要注意鋼筋籠吊裝的豎直度。在下到最后一節(jié)時(shí)，根據(jù)具體施工需要，如果通過(guò)外漏立柱鋼筒檢測(cè)，其豎直度和位置已經(jīng)滿足施工要求和立柱施工質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定要求時(shí)，可以直接固定鋼筋籠和立柱鋼筒，進(jìn)行下道工序施工。

如果通過(guò)外漏立柱鋼筒檢測(cè)，其豎直度和位置不能滿足施工要求和立柱施工質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定時(shí)，要求按照下列步驟進(jìn)行：

（1）將孔內(nèi)泥漿面高程快速抽排至立柱鋼筒底部并且不漏鉆孔時(shí)預(yù)埋的護(hù)筒底部，防止護(hù)筒底部塌孔。

（2）人工利用安全梯下至立柱鋼筒底部，工人利用螺旋千斤頂來(lái)調(diào)整立柱鋼筒與基樁鋼護(hù)筒之間的距離，通過(guò)調(diào)整立柱鋼筒與基樁鋼護(hù)筒之間的距離，來(lái)調(diào)整立柱鋼筒的位置和豎直度，立柱鋼筒的位置和豎直度滿足技術(shù)規(guī)范要求后進(jìn)行對(duì)立柱鋼筒和基樁立柱鋼筋籠的固定安放。

（3）立柱鋼筒和基樁立柱鋼筋籠固定采用四面雙層控制法，四面雙層控制法是通過(guò)控制4個(gè)方向立柱鋼筒和鉆孔護(hù)筒之間的距離在立柱鋼筒頂部和底部固定牢固。

（4）快速補(bǔ)充泥漿，使鉆孔泥漿面高層快速回到正常鉆孔狀態(tài)，減少塌孔事故發(fā)生。

（5）在這一施工過(guò)程中要注意的是：施工速度要快，盡量減少工人下孔時(shí)間；提前計(jì)算好4個(gè)方向調(diào)整距離；底部定位鋼筋焊接安裝到位后就可以進(jìn)行補(bǔ)充鉆孔泥漿操作，盡最大的可能減少抽取孔內(nèi)泥漿的時(shí)間長(zhǎng)度。

按照普通的水下灌注樁施工工藝進(jìn)行樁柱混凝土澆筑，在灌注到護(hù)筒底部時(shí)適當(dāng)放慢灌注速度，保證灌注連貫，按照規(guī)范要求超灌注0.5 m以上。

混凝土灌注完畢后，待基樁檢測(cè)合格后進(jìn)行柱頂系梁以及上部構(gòu)造現(xiàn)澆施工，待上部箱梁施工體系轉(zhuǎn)換后，橋梁下路基土石方方可進(jìn)行開(kāi)挖。

3 立柱部分大于6 m的情況

埋設(shè)鋼護(hù)筒2 m，鋼護(hù)筒直徑比樁徑大60 cm，方便后序施工。安裝鉆機(jī)，利用旋挖鉆旋挖干孔（或者成孔后將泥漿池抽干）至立柱底部標(biāo)高，成孔直徑比立柱直徑大40 cm。立柱部分成孔后埋設(shè)立柱部分的鋼筒，立柱鋼筒運(yùn)輸與吊裝時(shí)需要在鋼筒內(nèi)每2 m設(shè)置一道十字支撐防止鋼筒變形。由人工下至護(hù)筒底部，利用螺旋千斤頂或其他方法校正立柱部分鋼筒的豎直度和立柱中心位置，校正完成后進(jìn)行固定。用激光水平儀檢測(cè)上下口位置以及豎直度，偏差不大于0.3%。人工下入護(hù)筒底部，注意觀察地下水位變化情況，立柱鋼筒內(nèi)支撐不能解除，以立柱鋼筒作為保護(hù)下入鋼筒底部的工人安全。立柱護(hù)筒埋設(shè)并固定完畢后，解除立柱鋼筒內(nèi)的支撐，由于鋼筒周圍全部填充密實(shí)，鋼筒不會(huì)發(fā)生變形和位移，把立柱鋼筒作為鉆機(jī)的護(hù)筒進(jìn)行鉆進(jìn)，建議不采用旋挖鉆施工，由于旋挖鉆在鉆進(jìn)過(guò)程中提取鉆頭次數(shù)太多，會(huì)對(duì)立柱鋼筒穩(wěn)定造成一定的影響。按照正常鉆孔灌注樁的方式鉆至樁基標(biāo)高。成孔后需要按照施工規(guī)范進(jìn)行檢孔、清孔，滿足要求后方可進(jìn)行鋼筋籠的安裝。鋼筋籠安裝完畢后按照常規(guī)的水下灌注樁施工工藝進(jìn)行灌注，在灌注到護(hù)筒底部時(shí)適當(dāng)放慢灌注速度，保證灌注連貫，按照規(guī)范要求超灌注0.5 m以上。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)具體施工情況來(lái)選擇合適的施工方案是施工人時(shí)刻需要面臨的選擇，在超過(guò)6 m以上的施工工藝上的選擇方面需要考慮的問(wèn)題很多，特別是地下水位的高低，還有施工人員的安全防護(hù)問(wèn)題，是要特別注意的問(wèn)題。

每個(gè)施工項(xiàng)目都有特殊性和不同點(diǎn)，每個(gè)施工點(diǎn)都有不同之處，提高施工效率，加快施工進(jìn)度具有很大的意義。