市政工程橋梁樁基施工技術(shù)探析

齊丹

以晉江池店南片區(qū)市政道路工程為例，對(duì)其橋梁樁基工程中的鉆孔、清孔、泥漿參數(shù)、混凝土澆筑等整個(gè)施工流程進(jìn)行了質(zhì)量控制，僅供參考。

隨著市政工程建設(shè)的逐漸完善，橋梁行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模逐漸加大，數(shù)據(jù)表示，近年來(lái)城市市政工程投資基本穩(wěn)定在1.7 億左右，而道路橋梁占城市市政公用設(shè)施投資總額的43.3%，增強(qiáng)了城市交通通行的效率。市政橋梁施工相比于傳統(tǒng)橋梁更加復(fù)雜，在樁基施工方面的要求相對(duì)較高，需要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量控制。

一、工程概況

本工程位于晉江市池店鎮(zhèn)，屬該地區(qū)一期市政道路工程的第六標(biāo)段，主要范圍包括市域二號(hào)路、錢(qián)西路、規(guī)劃四路、金融街、綠城路、雁山東路濱水路、規(guī)劃三路等8條道路，其中包含5 號(hào)橋、規(guī)劃三路橋兩座橋梁的修建，分別位于綠城路LK0+865 以及規(guī)劃三路GBK1+085，兩座橋梁均跨越池店河。5 號(hào)橋左右兩幅寬度各為12.9m，橋跨布置為2X30m 預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁；規(guī)劃三路橋?qū)挾葹?2m，橋跨布置為4X20m 預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，由于施工現(xiàn)場(chǎng)的管道布線、地勢(shì)地形較為復(fù)雜，因此在進(jìn)行橋梁樁基施工時(shí)，需要嚴(yán)格控制技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量，避免對(duì)管道造成破壞或?qū)蛄夯A(chǔ)施工質(zhì)量形成不利影響。

二、橋梁樁基施工技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.合理選擇樁基類(lèi)型和參數(shù)

由于橋梁樁基施工過(guò)程中所產(chǎn)生和傳遞的應(yīng)力會(huì)隨著地層深徑比的增長(zhǎng)而逐漸降低，當(dāng)應(yīng)力值為0 時(shí)，樁基端承樁所承受的阻力，將達(dá)到樁基承受力的5%～18%，會(huì)降低樁基施工的穩(wěn)定性與安全性，長(zhǎng)久發(fā)展過(guò)程中，將給橋梁的使用帶來(lái)嚴(yán)重的安全威脅。針對(duì)這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員需要在市政道路橋梁設(shè)計(jì)階段，合理選擇樁基類(lèi)型和重要的樁基搭建參數(shù)，以此來(lái)確保樁基端承樁與摩擦樁之間的比例設(shè)置能夠形成良好的協(xié)調(diào)性，這需要設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)，深入分析施工區(qū)域的土層性質(zhì)，然后根據(jù)工程施工的實(shí)際要求，合理確定樁基的類(lèi)型與關(guān)鍵參數(shù)，從而為樁基施工奠定良好的基礎(chǔ)。

與此同時(shí)，樁基端承樁與摩擦樁的設(shè)置還會(huì)受沉降值所影響，而沉降值的大小與沉渣厚度有著直接的聯(lián)系，一般需要將端承樁的沉渣厚度控制在5cm 之內(nèi)，而摩擦樁的沉渣厚度相對(duì)可以放寬控制在20cm 以內(nèi)；這說(shuō)明端承樁與摩擦樁在施工參數(shù)上具有較大的差異，需要設(shè)計(jì)人員綜合施工現(xiàn)場(chǎng)的降水變化以及土層性質(zhì)等，進(jìn)行樁類(lèi)型的科學(xué)設(shè)置，從而確保公路橋梁的樁基施工能夠安全有序的進(jìn)行。

2.鉆孔

進(jìn)行鉆孔時(shí)，需要施工人員在開(kāi)鉆前做好啟動(dòng)泥漿泵和轉(zhuǎn)盤(pán)的工作，當(dāng)泥漿輸入量達(dá)到施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才能進(jìn)行鉆孔鉆進(jìn)工作。設(shè)備鉆進(jìn)過(guò)程中，需要注意的是，要確保鉆孔內(nèi)的水位始終高于地下水位2m 的高度，同時(shí)低于護(hù)筒頂面的0.3m，以此防止水從孔內(nèi)溢出，對(duì)樁基施工質(zhì)量形成破壞。與此同時(shí)需要注意的是，鉆孔時(shí)需要進(jìn)行掏渣工作，并按照施工要求及時(shí)向孔內(nèi)添泥漿，從而確保水位高度始終符合施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.清孔

常見(jiàn)的兩種清孔方式有泥漿正循環(huán)清孔和泵吸反循環(huán)二次清孔兩種方式，其中在泥漿正循環(huán)清孔時(shí)，需要選擇適應(yīng)性較強(qiáng)的泥漿泵，使其泥漿流量保持在合理的范圍之內(nèi)，若泥漿流量過(guò)大會(huì)對(duì)孔壁形成強(qiáng)烈的沖刷，極易發(fā)生塌孔現(xiàn)象，而泥漿流量過(guò)小，會(huì)使沉渣上升的速度降低，耽誤清孔進(jìn)度?？筛鶕?jù)樁孔直徑配制功率范圍在12 ～30KW 之間的3PN 泥漿泵，同時(shí)在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)定期對(duì)沉淀池進(jìn)行清理。利用泵吸反循環(huán)二次清孔方式時(shí)，由于砂石泵流量可達(dá)180m3/h，其抽吸能力過(guò)于強(qiáng)大，會(huì)對(duì)孔壁的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，因此應(yīng)著重注意控制反循環(huán)的流量速度，避免對(duì)砂層厚的樁孔造成破壞。

無(wú)論是選擇哪一種清孔方式進(jìn)行施工，都需要防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，一般需要切實(shí)保證鉆孔內(nèi)水位高于地下水位1.5m 以上，同時(shí)需要確保清孔后的端承樁與摩擦樁泥漿比重均小于1.1，含砂率小于2%，同時(shí)黏度需要控制在17～20s。

4.檢孔、鋼筋籠的加工與下放

鉆進(jìn)中應(yīng)經(jīng)常用檢孔器檢孔。檢孔器用鋼筋籠做成，其外徑等于設(shè)計(jì)孔徑，長(zhǎng)度約為孔徑的5 倍。每鉆進(jìn)5米左右或者通過(guò)易縮孔土層以及更換鉆錐前都應(yīng)進(jìn)行檢孔，當(dāng)檢孔器不能沉到原來(lái)鉆達(dá)的深度，或者拉緊時(shí)的鋼絲繩偏離了護(hù)筒中心，應(yīng)考慮可能發(fā)生了斜孔、彎孔或者縮孔等情況，如不嚴(yán)重時(shí)，可調(diào)整鉆機(jī)位置繼續(xù)鉆孔，但不得用鉆錐修孔，以防卡鉆。通過(guò)檢孔后，方可安裝鋼筋籠。鋼筋籠按設(shè)計(jì)圖及規(guī)范要求在加工場(chǎng)內(nèi)分節(jié)制作，采用加筋成型法。鋼筋籠長(zhǎng)度根據(jù)樁長(zhǎng)而定，每節(jié)長(zhǎng)度一般在9 ～12m 左右，采用點(diǎn)焊成型，每段鋼筋籠外側(cè)加砼保護(hù)墊塊。由于鋼筋籠較長(zhǎng)，為了保證鋼筋籠質(zhì)量，防止在運(yùn)輸及安裝過(guò)程中變形，在加筋箍處焊上十字鋼筋支撐，每4m 設(shè)一道，在吊放鋼筋籠時(shí)逐步解除。鋼筋籠制作完畢經(jīng)檢驗(yàn)合格后，節(jié)與節(jié)之間在孔口采用機(jī)械接頭連接。鋼筋籠用汽車(chē)吊或鉆架起吊放入孔口，扶正徐徐下放。下放過(guò)程中嚴(yán)禁擺動(dòng)以免碰撞孔壁，并且邊下放邊拆除十字加強(qiáng)筋支撐，如（圖1）所示。鋼筋籠下至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)注意鋼筋籠的中心與樁孔中心偏差控制在規(guī)范容許范圍內(nèi)。檢測(cè)樁基用的聲測(cè)管按設(shè)計(jì)要求綁扎在鋼筋籠內(nèi)。聲測(cè)管位置應(yīng)準(zhǔn)確，其端部和接頭應(yīng)密封，避免聲測(cè)管道被堵，影響樁基檢測(cè)。

圖1 鋼筋籠下放現(xiàn)場(chǎng)圖

5.混凝土澆筑施工

樁基混凝土施工是保障其工程施工質(zhì)量的重要因素之一，施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范進(jìn)行混凝土配比和澆筑施工。進(jìn)行混凝土配比時(shí)，需要對(duì)混凝土原材料質(zhì)量形成嚴(yán)格的控制，確保砂、石等材料的級(jí)配符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需要混合料的最大尺寸和樁基結(jié)構(gòu)尺寸高度匹配，確保鋼筋間距與混凝土澆筑質(zhì)量得到有效控制；一般砂石原材料應(yīng)確保其含泥量小于3%石子應(yīng)選擇的碎石或卵石，其含泥量需控制在l%以下。

澆筑導(dǎo)管埋設(shè)深度應(yīng)控制在2～6m 內(nèi)，同時(shí)需根據(jù)混凝土凝固時(shí)間來(lái)確定澆筑時(shí)長(zhǎng)，一般不得超過(guò)30min，應(yīng)嚴(yán)格控制時(shí)間條件，避免造成混凝土裂縫，影響樁基穩(wěn)定性。

6.樁基檢測(cè)

橋梁樁基質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)有靜載試驗(yàn)、鉆芯法、低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、聲波透射法等幾大類(lèi)型，而隨著技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)前在我國(guó)橋梁樁基無(wú)損檢測(cè)方面，最為適用的檢測(cè)技術(shù)，即是超聲波透射法。檢測(cè)人員主要是根據(jù)檢測(cè)混凝土?xí)r所發(fā)出的聲波信號(hào)頻率與幅值對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行判斷和分析，利用超聲波透射法這一技術(shù)對(duì)橋梁樁基進(jìn)行檢測(cè)，能夠?qū)痘Y(jié)構(gòu)進(jìn)行全面、細(xì)致的排查，同時(shí)檢測(cè)過(guò)程中能夠保證不破壞樁基，因此其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力比較高，基本上沒(méi)有其他限制條件，但唯一不足是其檢測(cè)結(jié)果會(huì)受到漫射、透射、反射等反應(yīng)的影響，這就需要相關(guān)單位積極引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)，推動(dòng)檢測(cè)結(jié)果更加精準(zhǔn)，從而為橋梁施工的質(zhì)量提升提供保障。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，市政橋梁建設(shè)方面應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁基施工質(zhì)量的重視，在使用樁基施工技術(shù)時(shí)，需要合理選擇樁基類(lèi)型與施工參數(shù)，科學(xué)鉆孔，清孔時(shí)防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，合理排放泥漿，嚴(yán)格根據(jù)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行混凝土澆筑，并切實(shí)實(shí)施樁基檢測(cè)，確保施工符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而為市政橋梁修建奠定良好的基礎(chǔ)。