關于城市軌道交通建設中橋梁樁基礎施工技術的探討

摘要：近年來我國的城市軌道交通取得了迅猛發(fā)展，橋梁的施工建設是城市軌道交通的重要環(huán)節(jié)，而橋梁樁基礎在橋梁工程中發(fā)揮著重要的作用。由于橋梁樁基礎主要深埋在地表以下，并且在施工過程中，地下水位偏高的現(xiàn)象在施工區(qū)域普遍存在，控制橋梁樁基礎質量的難度在一定程度上大大增加，橋梁樁基礎的質量最終受到影響和制約。本文根據(jù)自己在橋梁樁基礎施工的實踐，分析總結了施工過程中采取的施工方法，有效解決了施工中的技術難道，為后續(xù)類似項目施工提供參考依據(jù)。

關鍵詞：橋梁樁基施工前準備工作及要點;橋梁樁基礎施工技術;常見質量通病及預防措施。

引言

對于橋梁而言，樁基屬于隱性工程，在橋梁建設完成之后就無法看見其樁基，但是在橋梁建設中，橋梁的穩(wěn)固與否、安全與否、以及使用壽命等幾乎都取決于樁基。樁基越穩(wěn)定橋梁就越安全，反之則公路橋梁的危險系數(shù)就越高。尤其是多風、或者是地下地質情況不穩(wěn)定的區(qū)域橋梁樁基施工技術更是顯得尤為重要。

1 橋梁樁基施工前準備工作

1.1施工設計

對于工程項目而言，科學、合理、詳細的施工設計在施工過程中是不可或缺的，施工設計是在未施工以前，相關技術人員根據(jù)相關國家要求進行論證后形成的技術依據(jù)，依據(jù)施工設計開展施工，可以避免技術方面的難題。

1.2試驗原材料

在橋梁樁基施工中，鋼筋、水泥、砂石料與外加劑是主要的原材料，對于這些原材料一定要經(jīng)過檢驗，配合比設計、鋼筋可焊性等試驗必須出具試驗報告，并上報監(jiān)理辦批復，方可使用。加快申請工地試驗室臨時資質，以便指導后序工作的順利進行。

1.3測量

在對橋梁樁基進行測量之后，應該按照有關的測量數(shù)據(jù)開展施工工作。

1.4場地清理和平整

在施工之前應該對施工現(xiàn)場進行壓實整平，滿足場地建設要求，進行清除雜物、拆除各種構筑物以及地面附著物。

2 橋梁樁基礎施工技術

2.1護筒埋設及質量控制要點

埋設護筒：通常情況下，在進行護筒埋設的施工中，比較常用的是工具式的鋼護筒，在使用回轉鉆的過程中，與鉆頭直徑相比，內徑要超過其100mm，同時在上部設置1～2個溢漿孔。為了確保護筒埋設位置的準確性和穩(wěn)定性，通常情況下護筒和坑壁之間的空隙通過采用粘土進行填實處理，護筒排漿口和泥漿溝之間保持相通，同時將護筒中心線和樁位線控制在50mm，在粘性的土中護筒埋設深度為1.0米，護筒的上口要比地面高100～200mm，進而在一定程度上避免泥漿面出現(xiàn)上下浮動防止坍孔，并且確保孔內漿面高出地下水位1.0m以上。一般情況下，護筒埋設在一定程度上是為了避免在鉆孔過程中發(fā)生穿孔現(xiàn)象，在鉆孔泥漿循環(huán)過程中便于放設泥漿泵，同時在澆筑混凝土的過程中，可實現(xiàn)由外護筒進行保護等。所以，在埋設過程中，一般采用雙護筒方式進行埋設，所謂雙護筒就是分為內外兩層的護筒。

2.2泥漿攪拌

對于橋梁工程而言，泥漿不僅能夠支撐孔壁、穩(wěn)定低層，還在冷卻鉆具與鉆頭等等方面發(fā)揮著極其重要的作用與意義。通常情況下，根據(jù)現(xiàn)有的工程現(xiàn)狀，將泥漿分為：人工泥漿是指將水、黏土、添加劑按照一定比例混合配制而成的混合物;原土泥漿在造漿技術方面要求比較低，進而在一定程度上使得成本也相對比較低，施工需求完全可以滿足。需要結合實際施工條件和經(jīng)濟技術水平等選擇合適的造漿方式，在泥漿攪拌過程中，需要重點掌握泥漿的濃度。泥漿濃度大小要合適，泥漿過稠，鉆頭施工的阻力和清孔的難度就會大大增加，進而對施工進度與施工質量造成一定程度的影響;反之，排渣的阻力將會大大增加，護壁的效果同時也會明顯的降低。下表1為橋梁施工泥漿性能指標。

2.3鉆孔和質量控制

在橋梁樁基礎鉆孔的初期，首先應該啟動泥漿泵與轉盤，等到其空轉了一定時間之后，泥漿輸入數(shù)量達到一定要求后實施鉆進。在鉆進過程中，應迅速、安全的接卸鉆桿，進而在一定程度上防止因停鉆時間過長，造成孔底沉淀;鉆進過程中，一方面隨時復核鉆具長度，另一方面檢查鉆桿是否發(fā)生彎曲。另外，根據(jù)土層的實際情況，結合地質資料，對鉆進速度進行隨時的調整，防止發(fā)生塌孔、縮頸及樁孔歪斜現(xiàn)象。完成鉆孔后，對孔深、孔徑以及其垂直度進行檢查，符合要求后，將1～2袋水泥投入孔內，通過鉆錐進行沖擊，進而在一定程度上使鉆孔內泥漿、鉆渣和水泥進行混合，形成混合物，然后通過掏渣筒進行掏渣，完成掏渣后，在孔底注入1.1～1.2的稀泥漿進行換漿處理，在這一過程中，充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔，當孔底沉渣厚度低于50cm時，安放鋼筋籠，安放鋼筋籠完成后，在澆筑混凝土的導管進行第二次清孔，完成清孔后及時澆筑混凝土。下表2為鉆孔樁鉆孔允許誤差。

2.4清孔

對于橋梁工程施工而言，灌注樁技術的應用非常廣泛。為了達到滿足灌注之前的泥漿比重要求，需要實施兩次清孔工作。當鉆孔深度達到設計的后，進行第一次清孔。通常情況下通過鉆機進行清孔換漿，通常情況下，第一次清孔工作是否符合相應的技術要求，在一定程度上直接影響整體工程的質量，第一次清孔工作不能因為實施第二次清空而被忽略。通常情況下，第一次清孔可以清除大部分沉渣和泥塊，因此清孔工作的強度比較大;對于第二次清孔來說，通常情況下采用粗截面導管形式，進而降低沖力。當布置完成鋼筋籠與導管后，實施第二次清孔，將這一工序中產(chǎn)生的泥塊沉渣等予以清除。在清孔過程中，防止發(fā)生坍孔現(xiàn)象。

2.5鋼筋籠制作與安裝

在橋梁樁基礎施工中，鋼筋籠的制作與安裝是極其重要的部分。應該依照設計圖紙的要求進行鋼筋籠的制作，同時利用螺旋或焊接環(huán)形箍筋，進而在一定程度上確保在運輸、吊裝過程中防止鋼筋籠發(fā)生變形，并且每隔2米需要加設一道加強箍筋，鋼筋的保護層用預制混凝土小圓盤套在加強箍盤上，進而在一定程度上避免下放鋼筋碰的過程中出現(xiàn)撞孔壁的現(xiàn)象，同時能夠對鋼筋籠保護層進行相應的控制。吊起鋼筋籠，同時垂直扶正，將鋼筋籠沿導向鋼管緩緩下放。成孔后立即安放鋼筋籠，進而在一定程度上減少孔底回淤。下圖1為樁基接地鋼筋示意圖。

2.6灌注混凝土

在對混凝土進行配置時，一定要切實保證碎石、砂等等混合料的級配良好，進而在一定程度上確?；炷恋墓嘧①|量，同時混合料的最大尺寸與結構物的尺寸在一定程度上保持匹配，鋼筋的間距，以及澆筑混凝土等環(huán)節(jié)要進行嚴格的控制。在雜物含量方面，集料需要符合相應的規(guī)范要求，必要的情況下，通過清洗或過篩的方式進一步去除不良雜質。通常情況下，利用厚度3mm的鋼板卷制焊接導管，進而充當灌注混凝土的基本工具，根據(jù)樁徑、樁長等實際情況決定具體直徑。通常情況下，導管的分節(jié)長度需要低于提升設備的高度，同時需要便于拆裝與搬運，并且對連接位置加強處理。在孔中放入導管，將導管置于樁孔的居中，同時需要確保導管絲扣的嚴密性。在灌注混凝土時，導管底部與孔底之間的距離控制在3～5m。在灌注之前，充分利用球膽，進而在一定程度上確?；炷恋臐补噘|量。首批灌注的混凝土需要確保保量，對于導管需要埋入混凝土0.8m以下。根據(jù)初盤混凝土凝固的時間進而確定灌注的時間。

一般情況下，混凝土初灌量計算公式如下：

V=D2π/4（H1+H2）K+d2π/4hl=D2π/4（H1+H2）K+d2π/4[H-（H1+H2）]r1/r2

式中 V——初灌量（m3）

D——鉆孔直徑（m）

d——導管內徑（m）

H1——導管底端距孔底距離

H2——導管埋入混凝土深度

H——鉆孔深度（m）

K——充盈系數(shù)

rl——泥漿比重

r2——泥漿比重

3常見質量通病及預防措施

3.1護筒冒水或下沉

護筒發(fā)生冒水或下沉的多是由于護筒底部的黏土壓實度不夠、護筒周圍密封不嚴、護筒內泥漿液位差過大或提鉆頭時碰撞護筒所致。

預防護筒發(fā)生冒水或下沉可采取以下控制策略：①加大護筒埋設深度，保持埋深在至少2m 以下;②護筒底及周圍用黏土填實;③保證護筒的頂面高出地面至少0.3m;④提升鉆頭時，要盡量避免碰撞護筒。當事故發(fā)生后，應立即停止鉆進，并用黏土對護簡周圍進行修復，若護筒損壞嚴重，可重新埋設護筒。

3.2鉆孔偏斜

鉆孔偏斜產(chǎn)生的原因主要是鉆進過程中，鉆頭遭遇地質松軟不均、巖面傾斜、鉆頭受到探頭石擠壓、鉆頭晃動幅度過大、鉆架不平和位移等，發(fā)生鉆孔偏斜多以沖擊鉆的情況多見。

為了在施工中避免鉆孔偏斜的發(fā)生，可采取以下預防控制策略：①在鉆機安置到位前，要對場所進行平整壓實，避免鉆機在開動中位移;②鉆機運行過程中，要經(jīng)常檢查鉆機轉盤是否水平、鉆桿及鋼絲強是否垂直;③對于發(fā)生彎曲的鉆頭或鉆桿應及時修整，避免繼續(xù)帶病操作。當鉆孔偏斜發(fā)生后，應及時查明原因，進行糾正。若因鉆頭遭探頭石擠壓導致偏孔，可用沖擊鉆反復沖擊巖石，強行糾正偏孔。若偏孔過于嚴重或強行沖擊困難，可采用粘土或片石回填至探頭石處，等沉降穩(wěn)定后，再重新鉆孔。

4結束語

國家基礎設施建設事業(yè)不斷發(fā)展，城市交通工程建設日益完善。在城市交通工程中，橋梁建設發(fā)揮著重要作用。而在橋梁建設中，樁基礎施工的質量影響了橋梁的總體結構，樁基礎施工的水平高低對于工程進度與質量有著直接的關系，是橋梁建設的關鍵部分，對于橋梁使用的質量與安全也有著重要影響。所以，在進行橋梁樁基礎施工的過程之中，我們要嚴格控制施工的安全質量，對于施工過程中出現(xiàn)的各種安全隱患與突發(fā)狀況，要及時采取有效的技術措施進行處理，不得掉以輕心，以確保大橋安全。

作者簡介：劉欣，出生年月：1974年07月07日，性別：男，民族：漢族，籍貫：湖南省桃江縣，學歷（位）：大專，職稱：注冊安全工程師，研究方向： 城市軌道工程。