灌注樁與預(yù)制樁在道路橋梁施工中的應(yīng)用

張勇

(安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，安徽 合肥230051)

道路橋梁工程是基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分, 也是逐步完善我國交通網(wǎng)絡(luò)的主要載體, 對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活改善意義重大。因此, 道路橋梁工程的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)年限至關(guān)重要,這就要求道路橋梁工程的基礎(chǔ)強(qiáng)度和承載力必須滿足社會(huì)日益發(fā)展的基本需求。灌注樁與預(yù)制樁是常用的兩種提升道路橋梁工程基礎(chǔ)強(qiáng)度和承載力的技術(shù)方法, 但其施工條件和使用環(huán)境存在較大差別?；诖? 本文以灌注樁與預(yù)制樁為研究對(duì)象,分析其在道路橋梁施工中的應(yīng)用, 為提升工程施工質(zhì)量提供參考。

1 灌注樁與預(yù)制樁特征對(duì)比

灌注樁與預(yù)制樁是提升道路橋梁工程基礎(chǔ)強(qiáng)度和承載力的重要技術(shù)方法,在道路橋梁工程施工中的應(yīng)用極為廣泛,但二者施工條件和適用環(huán)境差別較大, 包括施工上的差別和適用條件上的差別兩個(gè)方面。其中,施工上的差別包括:①灌注樁是在施工現(xiàn)場(chǎng)通過施工過程成型的, 而預(yù)制樁是在工廠中制作成的加工產(chǎn)品;②灌注樁在施工過程中需要先進(jìn)行鉆孔再灌注成樁,而預(yù)制樁是將成品通過錘擊等方法擊入地下; ③灌注樁的施工對(duì)環(huán)境破壞相對(duì)較大,且施工過程中包含了較多的隱蔽工程,使得灌注樁的施工質(zhì)量控制難度大;而預(yù)制樁的施工較為環(huán)保,施工質(zhì)量更易控制,但錘擊噪音大;④在其他條件相同時(shí),預(yù)制樁的直徑相對(duì)較小,因此施工速度較快。

此外, 灌注樁與預(yù)制樁在適用條件方面具有較大的差異,其中,預(yù)制樁的適用條件主要包括:①多適用于目標(biāo)持力層上部為松軟地質(zhì)體結(jié)構(gòu),且無堅(jiān)硬夾層的巖土體結(jié)構(gòu)中;②若目標(biāo)持力層的頂面相對(duì)穩(wěn)定,則利于預(yù)制樁的施工,能夠有效的避免多次接樁問題;③當(dāng)基礎(chǔ)施工需要大面積樁基工程,則宜選擇預(yù)制樁,不僅施工流程相對(duì)簡單,而且施工速度快,能夠有效控制成本;④預(yù)制樁是在工廠中制作而成的成品, 因此利于水下樁基工程使用;⑤預(yù)制樁屬于早期預(yù)制形成,因此在工期較緊的條件具有優(yōu)勢(shì)。灌注樁的適用條件包括:①沉管灌注樁,其適用條件基本與預(yù)制樁的適用條件一致,常用于住宅區(qū)建設(shè)工程,在道路橋梁工程中的應(yīng)用相對(duì)較少;②水鉆孔灌注樁,常用于道路橋梁工程的樁基施工中,但是一般不在碎石、砂石或者濕陷性黃土巖土體結(jié)構(gòu)中使用;③挖孔灌注樁,對(duì)施工環(huán)境的安全有極高要求,因此一般在地下水豐富的地區(qū)不常用, 這是由于在成孔過程中容易出現(xiàn)塌孔、涌水、有害氣體等災(zāi)害出現(xiàn),對(duì)孔內(nèi)施工人員的安全影響較大,此外在砂土層、碎石層、淤泥層等工程地質(zhì)條件不好的環(huán)境中也不宜使用;④螺旋鉆孔灌注樁,主要用于無水的施工環(huán)境中,但由于該樁基的樁長限制明顯,一般無法穿過卵礫石層;此外,由于螺旋鉆孔灌注樁屬于干鉆孔樁,因此對(duì)環(huán)境污染較小且施工周期較短。

2 灌注樁在道路橋梁中的應(yīng)用

2.1 施工前的準(zhǔn)備工作

施工前的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要,包括施工資料準(zhǔn)備和施工場(chǎng)地準(zhǔn)備兩個(gè)方面。施工資料準(zhǔn)備包括擬建區(qū)域的施工圖紙、擬建區(qū)域的水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件和周邊地下管線分布資料以及周邊既有建筑的構(gòu)筑現(xiàn)狀,為優(yōu)化施工方案提供支撐依據(jù)。施工場(chǎng)地準(zhǔn)備主要指的是對(duì)可能影響樁基工程施工的各類設(shè)施進(jìn)行遷移,一般包括高架線路、地下管線等,做好建設(shè)區(qū)域排水系統(tǒng)、沉淀池、循環(huán)池等,并對(duì)各類水準(zhǔn)點(diǎn)、控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量布設(shè),為進(jìn)一步開展樁基施工奠定基礎(chǔ)。此外,應(yīng)加強(qiáng)施工材料的檢查工作,如鋼筋的型號(hào)、規(guī)格等參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求等,對(duì)水泥型號(hào)等檢查,確?；炷列吞?hào)滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求;同時(shí),做好材料進(jìn)場(chǎng)記錄,防止偽劣產(chǎn)品進(jìn)入施工場(chǎng)地,進(jìn)而影響灌注樁的施工質(zhì)量,為道路橋梁工程埋下質(zhì)量安全隱患。

2.2 灌注樁的施工流程

灌注樁的施工流程主要包括:①根據(jù)擬建區(qū)域巖土工程地質(zhì)條件以及建筑物質(zhì)量要求等選擇合理的樁型; ②根據(jù)樁型進(jìn)行鉆孔,完成后對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗,將鉆孔中的碎石、油污等清除干凈;③根據(jù)選定的樁型制作鋼筋籠,選擇的鋼筋規(guī)格、型號(hào)等必須滿足設(shè)計(jì)要求,當(dāng)制作的鋼筋籠直徑較大時(shí),為了有效防止鋼筋籠搬運(yùn)和吊裝過程中出現(xiàn)變形等問題, 一般可在鋼筋籠中安裝支撐裝置解決,并在其下部安裝墊塊;同時(shí),鋼筋籠的安裝必須確保吊裝的垂直度,盡可能的避免與孔壁碰撞,若安裝的鋼筋籠長度較大時(shí),可采取分節(jié)吊裝的方式進(jìn)行,并且主筋的接頭處應(yīng)預(yù)留一定的長度;④混凝土灌注,鋼筋籠吊裝完成后進(jìn)行混凝土灌注,混凝土配比必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)所獲參數(shù)進(jìn)行配比,混凝土灌注嚴(yán)格按照操作流程執(zhí)行,并及時(shí)做好養(yǎng)護(hù)工作,確?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,因此需注意以下方面,一是若在水下環(huán)境中進(jìn)行混凝土灌注時(shí),應(yīng)采用導(dǎo)管法灌注;二是當(dāng)鉆孔中滲水量較小時(shí),多采用串筒進(jìn)行混凝土灌注,并采用分層振搗的方式搗實(shí);三是若鉆孔中無水或者水體可疏干, 則可采用短護(hù)筒直接投料;四是多采用泵送的方式灌注直徑較大的灌注樁; ⑤注重灌注樁的施工質(zhì)量,主要從以下幾個(gè)方面著手,一是對(duì)鉆孔質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證,直至鉆孔規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求后開始灌注; 二是對(duì)灌注混凝土配比嚴(yán)格控制,確保混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求;三是混凝土振搗密實(shí)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求,否則可能出現(xiàn)混凝土分層等現(xiàn)象,進(jìn)而影響灌注樁質(zhì)量;四是單樁灌注必須保持灌注的連續(xù)性,否則容易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。

3 預(yù)制樁在道路橋梁中的應(yīng)用

預(yù)制樁在道路橋梁中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面: ①沉樁參數(shù)的確定,主要指的是沉樁阻力,以擬建區(qū)域的巖土工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),結(jié)合預(yù)制樁的樁型、深度以及接頭等規(guī)格參數(shù),進(jìn)行壓樁試驗(yàn),確定土質(zhì)、目標(biāo)持力層深度、樁間距等參數(shù),為提高樁基施工奠定基礎(chǔ);②樁頂墊材選擇,樁頂墊材能夠影響沉樁精度并且對(duì)樁帽保護(hù)有重要意義,在樁基施工中起緩沖作用,同時(shí)墊材的緩沖作用能夠使得沉樁過程中所施加的壓力更均勻,能夠有效的避免了預(yù)制樁局部受力過大導(dǎo)致樁身損壞, 一般選擇橡木、樺木作為墊材;③預(yù)制樁的運(yùn)輸、堆放與起吊,預(yù)制樁的強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)的100%及以上時(shí)才能出廠,在預(yù)制樁起吊過程中必須嚴(yán)格遵循“輕吊輕放”的原則,防治預(yù)制樁碰撞,在起吊時(shí)繩索與管樁的夾角應(yīng)大于45°,同時(shí)預(yù)制樁的堆放區(qū)域必須確保場(chǎng)地的平整性和堅(jiān)實(shí)性,并做好排水系統(tǒng);預(yù)制樁的堆放高度(即層數(shù))應(yīng)結(jié)合預(yù)制樁的強(qiáng)度以及場(chǎng)地承載力等綜合因素確定,一般來說,預(yù)制樁的堆積高度應(yīng)不超過5 層;預(yù)制樁堆放過程中必須做好墊木設(shè)置,每層預(yù)制樁必須使用墊木將其隔開,并在預(yù)制樁兩側(cè)設(shè)置木楔,防治預(yù)制樁滾落等現(xiàn)象發(fā)生;④預(yù)制樁的壓樁與接樁,若采用靜壓法沉樁時(shí),則一般采用分段進(jìn)行和逐段接長(焊接法或漿錨法)的方式進(jìn)行,若發(fā)現(xiàn)預(yù)制樁損傷時(shí)必須及時(shí)修復(fù);在預(yù)制樁接樁過程中,首先對(duì)下節(jié)管樁的頂部進(jìn)行檢查,若存在頂部損傷時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù), 同時(shí)將下節(jié)管樁頂部的雜質(zhì)清理干凈, 當(dāng)上節(jié)管樁到位前應(yīng)將接頭處的污跡、碎石等清理干凈;沉樁過程必須保持連續(xù),中斷時(shí)間應(yīng)盡可能短,壓樁的順序應(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行,確保沉樁質(zhì)量達(dá)標(biāo);此外,若在壓樁過程中發(fā)現(xiàn)預(yù)制樁變形時(shí),必須及時(shí)更換預(yù)制樁,確保預(yù)制樁質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

結(jié)束語

綜上所述,道路橋梁工程施工的質(zhì)量對(duì)道路橋梁的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)年限影響極大,對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有明顯的促進(jìn)意義,因此加強(qiáng)道路橋梁工程的施工質(zhì)量控制意義重大。想要提高道路橋梁工程的施工質(zhì)量, 必須確保道路橋梁工程的基礎(chǔ)強(qiáng)度和承載力滿足設(shè)計(jì)要求,此時(shí)對(duì)基礎(chǔ)施工質(zhì)量要求更高,鑒于此,本文對(duì)常見的灌注樁與預(yù)制樁進(jìn)行對(duì)比分析, 主要論述了適用條件等,為更好的控制道路橋梁工程施工質(zhì)量提供參考。