市政主橋橋墩樁基及承臺(tái)工程施工技術(shù)探討

高志田

(湖北省黃州火車(chē)站經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì),湖北 黃岡 438000)

1 工程情況

某高速公路在設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用衡重式擋墻進(jìn)行防護(hù)。但是由于原本橋梁使用過(guò)程中出現(xiàn)了裂縫，影響了施工，降低了主橋橋墩樁基和承臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。測(cè)量工程開(kāi)挖結(jié)構(gòu)的左側(cè)坡面基巖可以看出來(lái)，利用區(qū)域構(gòu)件節(jié)理存在三組發(fā)育，三組節(jié)理裂隙的走向相同，但是兩組與一組兩者之間存在0.2～3 m的間距，而且每平方米有1～3條的發(fā)育。通過(guò)分析表示，節(jié)理裂縫的發(fā)育裂面比較完整，還存在閉合-微張的情況，張開(kāi)度為5～10 mm。在工程中的裂隙有三組，關(guān)系著邊坡巖體和工程實(shí)際，使其塊狀切割，裂隙為120～16°∠20～60°。

此工程建設(shè)場(chǎng)地在地質(zhì)環(huán)境斷層上盤(pán)區(qū)域，在實(shí)際施工過(guò)程中對(duì)地址構(gòu)造斷層進(jìn)行判斷。邊坡施工區(qū)域巖體狀態(tài)包括破裂、發(fā)育、節(jié)理，結(jié)構(gòu)面和巖層產(chǎn)狀具有較大的變化。粉質(zhì)黏土在廠區(qū)巖土層中覆蓋，狀態(tài)為可塑性、灰褐色和褐黃色，在工程建設(shè)環(huán)境中零星的分布。中風(fēng)化層為灰色的中厚狀，在施工建設(shè)環(huán)境中。以鉆孔電視揭露，巖體大部分都是被節(jié)理裂隙切割，寬度為0.5～2 cm。

主橋橋墩樁基和承臺(tái)工程在施工過(guò)程中的地質(zhì)環(huán)境不同，分布不規(guī)則。以此，工作人員要重視此方面的研究，從而使其在實(shí)踐中作用的效果得到提高。

2 橋墩樁基施工技術(shù)

2.1 反循環(huán)鉆孔工藝

在施工的過(guò)程中，樁基施工能夠使用1 m直徑以下的挖孔和成樁工藝，此項(xiàng)目地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為了保證樁基在完成灌注之后滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求承載能力，適當(dāng)?shù)氖箻渡钤黾?，主墩樁長(zhǎng)度為50～70 m。通過(guò)實(shí)地勘察，充分考慮地質(zhì)結(jié)構(gòu)和技術(shù)限制，使用鉆孔成樁工藝，通過(guò)全液壓沖擊反循環(huán)成樁工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)施工。

2.2 設(shè)置樁位

在施工過(guò)程中，為了避免河水和樁孔相互連通，工程在接近于河水的一側(cè)優(yōu)先鉆孔，從而將內(nèi)側(cè)樁位和河水相互滲水、貫通。為了對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響到工程施工進(jìn)行控制，避免相鄰樁基穿孔的情況出現(xiàn)，此項(xiàng)目在設(shè)計(jì)樁位過(guò)程中將兩個(gè)樁相錯(cuò)梅花形開(kāi)孔。

2.3 沖擊成孔

(1)在開(kāi)鉆過(guò)程中，先實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)灌注，之后使用錐小沖程進(jìn)行反復(fù)沖擊并且造漿，對(duì)孔內(nèi)水位控制到護(hù)筒頂面以下。

(2)在進(jìn)入到正常鉆進(jìn)的過(guò)程中使用0.9 m沖程，對(duì)沖擊錘控制，避免對(duì)孔壁及護(hù)筒造成沖擊。通過(guò)轉(zhuǎn)向裝置實(shí)現(xiàn)控制，使鉆孔始終為圓形，避免出現(xiàn)倒錘、卡鉆的情況

(3)在施工的過(guò)程中對(duì)鋼絲長(zhǎng)度和松緊度進(jìn)行控制，松軟地層在沖擊過(guò)程中放繩5～8 cm；緊密地層沖擊松繩在3～8 cm，避免因?yàn)榇蚩栈蛘咪摻z繩較長(zhǎng)導(dǎo)致纏繞的情況出現(xiàn)。

(4)在施工過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)檢查鉆進(jìn)的過(guò)程，假如出現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)改變、軟土層的情況，就要及時(shí)的進(jìn)行改變。假如出現(xiàn)彎孔、縮孔及斜孔的情況，如果不嚴(yán)重能夠利用鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)，要不然停工改進(jìn)。在鉆孔過(guò)程中如果出現(xiàn)巖層補(bǔ)平的情況，要回填并且通過(guò)小沖程反復(fù)的沖擊，尋找平巖層對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行保證。其次，在施工過(guò)程中如果出現(xiàn)故障就要停止，取出鉆錐并且加蓋孔保護(hù)，避免人或者物體墜入到孔中。

(5)在鉆孔標(biāo)高過(guò)程中要通過(guò)監(jiān)理人員監(jiān)測(cè)鉆孔，之后才能夠使鉆具提離到孔底30 cm，并且即刻實(shí)現(xiàn)清空作業(yè)。使事先配置泥漿到孔內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)充，在清孔過(guò)程中對(duì)沉渣厚度和泥漿指標(biāo)進(jìn)行檢查，基于滿(mǎn)足實(shí)際需求之后就能夠停機(jī)，將導(dǎo)管拆除，使鉆機(jī)轉(zhuǎn)移，并且實(shí)現(xiàn)下一步作業(yè)。

2.4 處理復(fù)雜地質(zhì)

(1)使用地質(zhì)鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)破碎帶成孔，鉆孔直徑設(shè)置為70 mm，深度比樁身要大。每個(gè)樁實(shí)現(xiàn)三個(gè)注漿孔設(shè)置，注漿孔根據(jù)三角形分布。

(2)假如樁位為其他地質(zhì)結(jié)構(gòu)，比如溶洞發(fā)育，要適當(dāng)調(diào)整注漿孔位置，比如規(guī)避溶洞位置，或者使注漿孔深入到溶洞中，不穿過(guò)溶洞進(jìn)行處理。

(3)注漿液使用水玻璃和水泥漿，注漿過(guò)程中劈裂、滲透及技密等作用對(duì)底層松散巖層進(jìn)行加固，填充溶溝流沙，通過(guò)水泥特性加固松散地質(zhì)結(jié)構(gòu)。此項(xiàng)目通過(guò)此方法實(shí)現(xiàn)加固，避免串孔及漏漿的情況。

3 承臺(tái)工程的施工技術(shù)

3.1 鋼護(hù)筒施工

鋼護(hù)筒內(nèi)徑設(shè)置為2.2 m，利用16 mm厚的鋼板進(jìn)行加工。利用鋼護(hù)筒角鋼和鋼板實(shí)現(xiàn)處理，使鋼筒在下沉過(guò)程中的剛度及強(qiáng)度滿(mǎn)足需求，護(hù)筒外側(cè)刃角為2 m高度，設(shè)置高度50 cm、厚度16 mm的鋼板，實(shí)現(xiàn)護(hù)筒設(shè)置，使護(hù)筒刃角加工成為刃形，使加強(qiáng)板下方加工成為流線形，使護(hù)筒與地面摩擦阻力降低。在加工鋼護(hù)筒之后到施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸并且組裝，利用導(dǎo)向架實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向下沉，利用浮吊結(jié)合沉樁基。

3.2 鋼護(hù)筒封底施工

根據(jù)承臺(tái)結(jié)構(gòu)與水文資料的特點(diǎn)，設(shè)置橋墩承臺(tái)鋼護(hù)筒封底混凝土厚度為1.8 m，一次性澆筑混凝土，混凝土澆筑量設(shè)置為486 m3。

在澆筑封底混凝土的過(guò)程中利用剛性導(dǎo)管的方法實(shí)現(xiàn)施工，澆筑施工過(guò)程中的重點(diǎn)為。

(1)對(duì)鋼護(hù)筒布置影響進(jìn)行考慮，根據(jù)每個(gè)布料點(diǎn)作用半徑3.0～4.0實(shí)現(xiàn)混凝土導(dǎo)管的布置，導(dǎo)管底和吊箱底板的距離設(shè)置為15～20 cm，在使用導(dǎo)管之前實(shí)現(xiàn)水密、氣密檢驗(yàn)。

(2)由于混凝土一次連續(xù)澆筑具有較大的方量，而且要長(zhǎng)時(shí)間澆筑，為了滿(mǎn)足封底混凝土布料的需求，控制封底混凝土塌落度為16～18 cm，設(shè)置初凝時(shí)間為8 h以上。

(3)封底混凝土分層灌注，根據(jù)先周邊后中間順序逐漸的封底。

(4)在套箱抽水過(guò)程中的時(shí)間限制以設(shè)計(jì)需求，通過(guò)水下混凝土和條件養(yǎng)護(hù)事件強(qiáng)度為基準(zhǔn)。

(5)封底混凝土表面起伏高度沒(méi)有太大差別的時(shí)候，以設(shè)計(jì)標(biāo)高將混凝土人工鑿除并且整平，如果低于標(biāo)高時(shí)，利用砂漿實(shí)現(xiàn)填補(bǔ)，封底混凝土普通起伏的高差比較大時(shí)候，鑿除比標(biāo)高高的地方，填補(bǔ)比標(biāo)高低的地方。

3.3 承臺(tái)混凝土澆筑

(1)為了對(duì)連續(xù)澆筑進(jìn)行保證，使用廠拌混凝土，基于混凝土強(qiáng)度和塌落度需求，使摻合料用骨料含量得到提高，以此使每立方混凝土水泥得到降低；

(2)泵送混凝土初凝時(shí)間在8 h以上，控制塌落度在12 cm左右；

(3)施工之前檢查拌和站，準(zhǔn)備足量原材料，保證連續(xù)供應(yīng)；

(4)對(duì)澆筑順序和泵車(chē)數(shù)量合理的安排，從而降低溫差，連續(xù)進(jìn)行澆筑；

(5)使用分段分層澆筑，在澆筑結(jié)構(gòu)底部混凝土過(guò)程中操作人員從下到底部振搗，在振搗上層混凝土的時(shí)候插入下層5～10 cm，將兩層之間的接縫消除。對(duì)上層混凝土振搗過(guò)程中在下層混凝土初凝以前開(kāi)展，對(duì)振搗時(shí)間進(jìn)行控制。在澆筑過(guò)程中對(duì)各個(gè)混泥土澆筑速度進(jìn)行控制，各個(gè)混凝土泵澆筑之前要存在錯(cuò)位，使?jié)仓炷翞榛⌒吻斑M(jìn)，從而及時(shí)消除混凝土泌水；

(6)及時(shí)對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)，保護(hù)成品。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于市政主橋橋墩樁基和承臺(tái)工程施工過(guò)程中，要選擇最佳的施工方案，以此使施工能夠順利的開(kāi)展。在使用過(guò)程中，要以橋梁具體的地質(zhì)、水文、材料條件為基礎(chǔ)，綜合考慮全部因素，選擇最佳施工方案。在選擇方案的過(guò)程中要對(duì)樁基施工和承臺(tái)施工兼?zhèn)溥M(jìn)行考慮，在我國(guó)市政橋梁不斷發(fā)展的過(guò)程中開(kāi)始使用大量全新的材料，部分大型承臺(tái)結(jié)構(gòu)方式不斷出現(xiàn)，從而使我國(guó)橋梁施工技術(shù)得到了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和成果。