高速公路橋梁樁基施工技術(shù)研究

王志梅

摘 要：文章在介紹高速公路橋梁樁基施工方法的基礎(chǔ)上，提出常見問題的產(chǎn)生原因和預(yù)防處理措施，主要包括鉆孔偏斜、孔壁坍塌，旨在保證樁基施工質(zhì)量，避免質(zhì)量問題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：高速公路;橋梁樁基;機(jī)械成孔

目前，大部分橋梁基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，為保證其施工質(zhì)量，一方面要根據(jù)工程實(shí)際情況制定合理可行的施工方法，另一方面要針對(duì)可能產(chǎn)生的問題，制定有效的預(yù)防和處理措施，以在前期避免質(zhì)量問題的發(fā)生。

1 高速公路橋梁樁基施工技術(shù)

1.1 機(jī)械成孔

（1）采用沖孔機(jī)進(jìn)行成孔具有較高的自動(dòng)化程度，且成孔速度較快，質(zhì)量易于保證。

（2）在機(jī)械進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)先平整場(chǎng)地，將機(jī)械設(shè)備放在承載力相對(duì)較好的部位。若有軟質(zhì)地基，應(yīng)先進(jìn)行換填處理。

（3）鋼護(hù)筒由厚度為10 mm的鋼板通過卷制而成，高度在2 m～4 m范圍內(nèi)，直徑為樁徑+30 cm。在開孔之前采用沖錘將鋼護(hù)筒設(shè)置好，其中心位置和孔樁中心位置之間的偏差應(yīng)控制在50 mm以內(nèi)。

（4）在泥漿池中制備泥漿，比重按1.2～1.3控制，黏度按22 pa·s～30 pa·s控制，膠體率應(yīng)達(dá)到95%以上，黏土以浸水之后能產(chǎn)生明顯膨脹且黏度和造漿能力均較大的為宜。泥漿的主要作用是在井壁表面形成泥皮，避免孔外發(fā)生滲流，為井壁提供良好保護(hù)，防止塌孔等現(xiàn)象的發(fā)展，此外還能使鉆渣懸浮。施工中應(yīng)安排專人測(cè)定泥漿的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即采取措施，確保沖孔順利完成。

（5）沖孔主要使用1.5 t～2.5 t沖錘進(jìn)行，在沖孔過程中，應(yīng)在護(hù)筒范圍內(nèi)采用較慢的速度沖擊，避免護(hù)筒發(fā)生偏移。在開始正常沖孔以后，適當(dāng)增加沖程，將沖錘提高到1.5 m

～2.0 m以上，采用2～3次/min的頻率。每沖完1 m～2 m檢查其成孔垂直度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)偏斜時(shí)，應(yīng)立即暫停沖擊，并采取有效措施進(jìn)行糾偏。

（6）當(dāng)在黏土與粉質(zhì)黏土層中進(jìn)行成孔時(shí)，可向孔內(nèi)注入清水，充分利用原土進(jìn)行造漿?？椎着旁饕褂媚酀{進(jìn)行，所用泥漿的相對(duì)密度應(yīng)保持在1.1～1.2范圍內(nèi)。當(dāng)在砂土層與厚度相對(duì)較大的夾砂層中進(jìn)行成孔時(shí)，也可利用泥漿進(jìn)行清渣，但泥漿的相對(duì)密度要保持在1.1～1.3范圍內(nèi);在容易發(fā)生塌孔現(xiàn)象的土層中進(jìn)行成孔時(shí)，泥漿相對(duì)密度應(yīng)提高至1.3～1.5。

1.2 鋼筋籠制作與安裝

（1）鋼筋應(yīng)按照鋼種、等級(jí)、牌號(hào)、規(guī)格和生產(chǎn)廠家進(jìn)行分批驗(yàn)收，并在現(xiàn)場(chǎng)分別堆放，不能混雜，同時(shí)還要設(shè)立好識(shí)別標(biāo)識(shí)。還應(yīng)全面檢查鋼材外觀，確定是否存在銹蝕、斷裂、起皮、油污及破損。未經(jīng)外觀檢查與外觀檢查不合格的均不允許在施工中使用。

（2）鋼筋籠需在專門的加工場(chǎng)進(jìn)行集中制作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸條件可對(duì)鋼筋籠進(jìn)行分段加工，將各段運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后通過焊接連接成整體，鋼筋接頭的實(shí)際錯(cuò)開量應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再用吊車將其吊裝到鉆孔中。鋼筋籠下端應(yīng)保持整齊，可利用箍筋將其封住，確保導(dǎo)管可以順利升降，避免和鋼筋籠之間發(fā)生卡掛。

（3）為避免鋼筋籠吊裝時(shí)產(chǎn)生變形，可按照2 m的間隔距離布置三角形支撐?？v向主筋與加強(qiáng)箍筋之間通過點(diǎn)焊相連，其他箍筋也適當(dāng)進(jìn)行點(diǎn)焊，輔以綁扎使其達(dá)到牢固。鋼筋籠的連接應(yīng)采用雙面焊進(jìn)行，但注意分段接頭需采用單面焊的方法。

（4）鋼筋骨架制作與吊放過程中，主筋間隔距離偏差不能超過±10 mm，箍筋間隔距離偏差不能超過±20 mm，骨架外徑偏差不能超過±10 mm，骨架保護(hù)層厚度偏差不能超過±20 mm，骨架中心平面位置偏差不超過20 mm，骨架頂、低端高程偏差分別不能超過±20 mm和±50 mm。

（5）鋼筋籠吊放時(shí)不能與孔壁發(fā)生碰撞，且主筋的混凝土保護(hù)層厚度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求值以上。

1.3 混凝土灌注

（1）混凝土灌注之前，應(yīng)先檢查其坍落度與溫度。其中，坍落度應(yīng)保持在180 mm～220 mm范圍內(nèi)，而溫度不能低于5℃。

（2）混凝土采用罐車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，利用泵車進(jìn)行泵送。為使灌注能夠順利完成，在灌注前應(yīng)先通過計(jì)算確定首批混凝土灌注方量，并據(jù)此確定導(dǎo)管的埋置深度，一般情況下埋置深度都應(yīng)達(dá)到1.0 m以上。

（3）灌注過程中，剛開始應(yīng)采用較慢的灌注速度，在孔中的混凝土頂面和鋼筋籠底部之間的距離達(dá)到1 m后，灌注速度開始按0.2 m/min控制，同時(shí)測(cè)量液面高度，避免鋼筋籠發(fā)生上浮，在混凝土液面上升至鋼筋籠底口上部4 m的位置后，提升與拆除導(dǎo)管，確保導(dǎo)管的底口比鋼筋籠的底部略高至少2 m，之后采用正常的速度進(jìn)行灌注。

（4）導(dǎo)管的埋深一般按照4 m～6 m控制，灌注開始后必須保持連續(xù)，事先將拆卸機(jī)具準(zhǔn)備好，以盡可能縮短導(dǎo)管拆除時(shí)間，避免發(fā)生塌孔。

（5）在混凝土灌注快要完成時(shí)，核對(duì)灌入數(shù)量，用于確定灌注高度正確與否。在灌注完成后，對(duì)樁頂處2 m范圍內(nèi)的混凝土使用插入式振搗器進(jìn)行振搗，振搗器的移動(dòng)間距按照其作用半徑1.5倍進(jìn)行控制，保證振搗的均勻性，避免漏振與過振，使樁頂處混凝土達(dá)到密實(shí)。灌注完成后，樁頂?shù)膶?shí)際標(biāo)高應(yīng)大于設(shè)計(jì)值0.5 m，高出的部分在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的80%后鑿除，在鑿除樁頂混凝土的過程中應(yīng)注意避免樁身損毀。

2 橋梁樁基施工常見質(zhì)量問題與預(yù)防處理

2.1 鉆孔偏斜

產(chǎn)生原因：沖擊過程中遇到探頭石或漂石;基巖表面的產(chǎn)狀相對(duì)較陡;鉆機(jī)底座沒有保持水平，或出現(xiàn)了不均勻的沉降;土層的軟硬程度不均;孔徑相對(duì)較大，但鉆頭較小，在沖擊過程中鉆頭向某一側(cè)發(fā)生傾斜。

預(yù)防處理措施：當(dāng)發(fā)現(xiàn)探頭石時(shí)，回填碎石或?qū)@機(jī)移動(dòng)至探頭石的其中一側(cè)，采用高沖程猛擊探頭石，在探頭石被破碎后若遇到基巖，應(yīng)立即改用低沖程，同時(shí)確保鉆頭可以充分轉(zhuǎn)動(dòng)，增大沖擊頻率，在進(jìn)入基巖后恢復(fù)高沖程;發(fā)現(xiàn)孔斜后，應(yīng)立即回填重新進(jìn)行鉆孔;施工中做好經(jīng)常性檢查與及時(shí)調(diào)整，在進(jìn)入軟硬程度不一的地層時(shí)，應(yīng)進(jìn)行低錘密擊，確?？椎滋幈３制秸诖┻^這一層之后再恢復(fù)正常;由鉆頭原因?qū)е驴仔睍r(shí)，應(yīng)立即更換鉆頭。

2.2 孔壁坍塌

產(chǎn)生原因：沖擊鉆的鉆頭或掏渣筒發(fā)生傾倒對(duì)孔壁造成撞擊;泥漿的相對(duì)密度較低，無法起到應(yīng)有的護(hù)壁作用;孔中的泥漿表面比孔外水位低;在流砂層、軟淤泥層或破碎地層中鉆進(jìn)進(jìn)尺過快;地層發(fā)生變化時(shí)，沒有及時(shí)調(diào)整泥漿的相對(duì)密度;在清孔或漏漿的過程中沒有及時(shí)補(bǔ)漿，導(dǎo)致泥漿的表面高度不足，沒有形成足夠孔壓導(dǎo)致塌孔;成孔之后沒有及時(shí)進(jìn)行混凝土的灌注，或在安放鋼筋籠的過程中對(duì)孔壁造成撞擊引起塌孔。

預(yù)防處理措施：確定坍塌具體位置，采用砂與黏土的混合物進(jìn)行回填，在回填物達(dá)到密實(shí)后重新進(jìn)行沖孔;根據(jù)地層土質(zhì)確定泥漿相對(duì)密度;適當(dāng)提高泥漿表面;嚴(yán)重的塌孔現(xiàn)象，應(yīng)投入適量的黏土泥膏，在孔壁達(dá)到穩(wěn)定后，以較低的速度重新進(jìn)行鉆進(jìn);當(dāng)?shù)貙影l(fā)生明顯變化時(shí)，應(yīng)立即調(diào)整泥漿相對(duì)密度，清孔與漏漿過程中應(yīng)立即補(bǔ)充足夠的泥漿，確保泥漿表面始終處在護(hù)筒的范圍之內(nèi);成孔后盡快進(jìn)行混凝土的灌注;在安放鋼筋籠的過程中應(yīng)使其始終保持豎直，避免與孔壁發(fā)生碰撞。

3 結(jié)語

綜上所述，樁基施工是橋梁工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量在很大程度上決定了后續(xù)施工能否順利完成和橋梁的整體質(zhì)量。本文提出了該工程的樁基施工方法及施工中可能遇到的問題及處理方法，旨在為同類工程提供參考。

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