市政橋梁工程樁基施工技術(shù)應(yīng)用

李文輝

（蘭州市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

樁基作為市政橋梁的支撐部分是被隱蔽在地下土層中的柱形結(jié)構(gòu)，它可以通過水或其他較弱的基層結(jié)構(gòu)將來自上層結(jié)構(gòu)的負(fù)載傳遞到巖層或土層，在一定程度上決定了橋梁工程的品質(zhì)和性能。但由于樁基工程具有一定的隱蔽性，導(dǎo)致其在施工過程中存在很多不確定因素，不僅容易影響施工進(jìn)度，甚至?xí)斐砂踩[患。因此，我國必須不斷提高樁基施工技術(shù)水平，即在學(xué)習(xí)先進(jìn)樁基施工技術(shù)和理念的同時，也要結(jié)合工程實際情況對樁基施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，以滿足市政橋梁建設(shè)要求，推動市政橋梁工程建設(shè)的發(fā)展。

1 市政橋梁工程樁基施工特點(diǎn)

相對于其他工程而言，樁基工程施工具有隱蔽性、復(fù)雜性和事故多發(fā)性。

1.1 施工隱蔽性

市政橋梁工程本身就屬于隱蔽性工程，所以，在施工過程中會存在很多不確定風(fēng)險，加大了施工難度。為了保證市政橋梁工程樁基施工質(zhì)量，施工單位必須嚴(yán)格控制施工流程，規(guī)范每一環(huán)節(jié)的施工工藝和實際操作，從而規(guī)避細(xì)節(jié)問題導(dǎo)致的施工事故。

1.2 施工復(fù)雜性

由于市政橋梁樁基施工環(huán)境比較復(fù)雜，涉及的樁型較多，每個樁型施工工藝以及相應(yīng)的技術(shù)要求也有所不同，使得樁基施工難度和復(fù)雜性增加。此外，樁基施工過程中會運(yùn)用多種機(jī)械設(shè)備，也增加了市政橋梁工程樁基施工的復(fù)雜性。

1.3 事故多發(fā)性

相對于其他工程而言，市政橋梁樁基施工要求更高，再加上施工的復(fù)雜性，導(dǎo)致市政橋梁工程在實際施工過程中受到多方因素的影響，不僅增加了施工難度，同時，因施工條件限制導(dǎo)致施工中的一些問題往往無法被及時發(fā)現(xiàn)，在影響市政橋梁工程施工質(zhì)量的同時，也增加了安全事故發(fā)生的概率。

2 市政橋梁工程中樁基的作用

樁基是市政橋梁工程的重要組成部分，承托著整個橋梁的重量，其施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著整個橋梁的質(zhì)量。因此，在市政橋梁工程施工中必須控制每一個施工環(huán)節(jié)，保證施工質(zhì)量，只有這樣才能保證橋梁建設(shè)質(zhì)量。

2.1 緩解上部結(jié)構(gòu)沉降

樁基承載、分?jǐn)傊麄€橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載，而其較強(qiáng)的剛度可有效緩解因上部結(jié)構(gòu)重量引發(fā)的結(jié)構(gòu)沉降?？梢姡瑯痘梢栽谝欢ǔ潭壬项A(yù)防、控制橋梁結(jié)構(gòu)變形問題，進(jìn)而延長市政橋梁工程施工壽命。

2.2 降低施工成本

市政橋梁工程施工現(xiàn)場地形地質(zhì)往往比較復(fù)雜，如地下水水位偏高、水下作業(yè)，這就增加了市政橋梁工程的施工難度。而樁基類型眾多，施工單位根據(jù)實際情況選擇合適的樁型不僅保證了市政橋梁工程的質(zhì)量，同時，可以合理配置工程資源，有效降低施工成本。

2.3 可抵御自然災(zāi)害的破壞

眾所周知，樁基自身具有較強(qiáng)的抗拉拔能力，可抵抗自然災(zāi)害的破壞，在一定程度上保護(hù)了市政道路橋梁的整體性。

3 市政橋梁工程中常見樁基施工技術(shù)

目前，市政橋梁工程中常見的樁基技術(shù)有人工挖孔樁施工技術(shù)、植筋加固技術(shù)、鉆孔灌注樁技術(shù)等。

3.1 人工挖孔樁施工技術(shù)

人工挖孔樁是一種人工挖土現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土樁，其直徑一般在800mm 以上，是可以承載較大壓力的結(jié)構(gòu)。由于人工挖孔樁施工技術(shù)不僅操作簡單，不需要使用大型機(jī)械設(shè)備，而且經(jīng)濟(jì)性高，可有效降低施工成本。但人工挖孔樁施工過程中需要人工在孔下作業(yè)，施工環(huán)境較差，具有一定的施工安全風(fēng)險，尤其是在含砂土層作業(yè)時，流砂涌入就會帶來很大的安全風(fēng)險。因此，在市政橋梁樁基施工中運(yùn)用該技術(shù)時必須做好現(xiàn)場安全防護(hù)，降低安全事故發(fā)生概率。人工挖孔樁施工技術(shù)的工藝流程為：人工松動開挖→護(hù)壁→鋼筋籠制作與安裝→混凝土灌注。第一，人工松動開挖。人工挖孔樁施工作業(yè)之前，施工人員需要檢查井口左側(cè)的圍護(hù)裝置，確保其穩(wěn)固性，并清掃井口周邊松動的物品，如石渣、土塊等，以免施工人員在井中作業(yè)時受到井口掉落物體的傷害。當(dāng)樁井深度超過15m 時，施工人員要乘坐升降箱，并對井下的氣體進(jìn)行檢測，以保證施工安全。另外，在樁孔超過10m 后，需要安裝井下送風(fēng)裝置，以保證孔內(nèi)空氣的流通性。第二，護(hù)壁。當(dāng)樁井挖到1m 時，施工人員要檢查地質(zhì)情況，并根據(jù)地質(zhì)情況確定護(hù)壁形式。在澆筑護(hù)壁混凝土前，施工人員先安裝鋼模板，驗收達(dá)標(biāo)后用卷揚(yáng)機(jī)將混凝土調(diào)運(yùn)到澆筑部分，采用人工入倉的方式進(jìn)行振搗，根據(jù)模板形式形成不同的護(hù)壁，如直筒護(hù)壁、喇叭護(hù)壁等，護(hù)壁上下節(jié)搭接要在50mm 以上。若在施工中出現(xiàn)流砂或涌水情況，施工人員必須先處理地質(zhì)問題，再進(jìn)行護(hù)壁作業(yè)，以免導(dǎo)致樁井坍塌。第三，鋼筋籠制作與安裝。鋼筋籠制作時可采用分段工藝，便于控制焊縫質(zhì)量。在放置鋼筋籠時應(yīng)保持緩慢、垂直狀態(tài)，不可采取強(qiáng)制手段，以防止鋼筋籠變形，同時也不會引發(fā)孔壁坍塌。完成鋼筋籠放置工作后，施工人員要對鋼筋籠長短進(jìn)行焊接處理，確保其與護(hù)筒緊密連接，進(jìn)而規(guī)避后續(xù)因混凝土澆筑導(dǎo)致的鋼筋籠上升問題。在進(jìn)行鋼筋籠定位作業(yè)時，鋼筋籠的中心必須與樁位中心一致，確定位置后將兩根工字鋼或槽鋼平行插入頂?shù)跞?nèi)。第四，混凝土澆筑。在澆筑混凝土前，施工人員檢查混凝土性能、孔內(nèi)導(dǎo)管長度、距孔底的距離等，同時，明確混凝土坍落度和灌注量，為保證混凝土凝固效果奠定基礎(chǔ)。

3.2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

鉆孔灌注樁技術(shù)是市政橋梁樁基施工中最常見的技術(shù)之一，其操作簡單、效率高、適用范圍廣，可滿足不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)施工要求。鉆孔灌注樁施工可分為正循環(huán)鉆孔施工、反循環(huán)鉆孔施工和潛水鉆孔施工，其中反循環(huán)鉆孔施工應(yīng)用最廣。鉆孔灌注樁施工工藝流程為：鉆機(jī)就位→護(hù)筒埋設(shè)→泥漿準(zhǔn)備→鉆孔→清孔及下放鋼筋籠→樁基灌注。第一，鉆機(jī)就位。根據(jù)鉆孔位置確定鉆機(jī)的位置，并確保鉆機(jī)的穩(wěn)定性和平衡性。為了保證鉆孔的精度，施工人員使用經(jīng)緯儀從水平和垂直兩個方向進(jìn)行相應(yīng)測量，將鉆頭與護(hù)筒的偏差控制在15mm 以上。第二，護(hù)筒埋設(shè)。通常情況下，鉆頭要比護(hù)筒的直徑小20～40cm，護(hù)筒上設(shè)置1～2 個溢漿孔。護(hù)筒與孔壁間填筑黏土并進(jìn)行壓實處理，護(hù)筒的高度依據(jù)施工區(qū)域土質(zhì)情況確定，不過護(hù)筒必須大于2m 且高出地面30cm。另外，設(shè)置護(hù)筒時要按照樁位線控制護(hù)筒中心線，且誤差控制在50mm 以內(nèi)。第三，泥漿準(zhǔn)備。鉆孔前要先用造漿黏土或膨潤土制作鉆孔泥漿。配置泥漿時將比重控制在1.1～1.2 之間，且含砂率低于2%。由于在鉆孔作業(yè)時需要不斷進(jìn)行泥漿循環(huán)與凈化操作，因此，鉆孔施工前必須做好制漿池、儲漿池和沉淀池的布置工作，為后續(xù)鉆孔作業(yè)創(chuàng)造便利條件。值得一提的是，施工時還要設(shè)置廢棄泥漿儲漿池，以免對周邊生態(tài)環(huán)境造成影響。第四，鉆孔。鉆進(jìn)作業(yè)時必須嚴(yán)格控制進(jìn)尺，且在護(hù)筒刃角位置降低鉆進(jìn)速度。若在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)松軟土質(zhì)，為了避免出現(xiàn)漏漿情況，可進(jìn)行提鉆處理，并向孔內(nèi)灌注黏土，通過倒鉆封堵松軟土質(zhì)的孔隙實現(xiàn)對孔壁保護(hù)的目的。在鉆進(jìn)過程中，施工人員要做好相應(yīng)的記錄，若發(fā)現(xiàn)異常情況，及時反饋給技術(shù)人員。第五，清孔及下放鋼筋籠。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計深度后，相關(guān)人員檢查成孔質(zhì)量，合格后安排施工人員進(jìn)行清孔操作。清孔作業(yè)時使用泥漿泵連續(xù)20～30min 向孔內(nèi)輸送泥漿，清理孔底殘渣，保證殘渣厚度在30cm 以內(nèi)。清孔完畢后緩慢下放鋼筋籠，且保證鋼筋孔與樁孔中心一致，放好鋼筋籠后對其進(jìn)行固定，以防鋼筋孔在混凝土灌注過程中出現(xiàn)上浮問題。第六，樁基灌注。首批混凝土灌注量必須達(dá)到導(dǎo)管首次埋設(shè)深度1m 以上。完成封底后，施工人員降低混凝土灌速。當(dāng)混凝土灌注超過鋼筋籠4m 時，將導(dǎo)管提升且高于鋼筋籠底口2m，同時，恢復(fù)灌注速度。此外，混凝土灌注過程中應(yīng)控制導(dǎo)管埋置深度，通常控制在2～6m 之間，同時根據(jù)實際情況調(diào)整混凝土坍落度，以保證施工質(zhì)量。

3.3 植筋加固技術(shù)

植筋加固技術(shù)是一種新型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)錨固技術(shù)，其根據(jù)工程設(shè)計要求在現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上鉆孔，然后將鋼筋植入鉆孔，并用專用植筋膠將鋼筋與混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件粘接在一起，將植筋上的拉力傳遞到混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上，在植筋膠的作用下形成整體受力，如圖1 所示。植筋加固技術(shù)的施工流程為：鉆孔→清孔除塵→注膠→植筋→固化。第一，鉆孔。施工人員按設(shè)計圖紙標(biāo)注植筋位置，注意錯開原結(jié)構(gòu)鋼筋的位置。使用沖鉆鉆孔，鉆頭應(yīng)比鋼筋直徑大5mm 左右。鉆孔時，鉆頭應(yīng)與柱面呈90°角。第二，清孔除塵。清孔除塵是植筋中的重要環(huán)節(jié)，若孔內(nèi)含有大量灰渣、灰粉會影響植筋質(zhì)量。因此，在鉆孔后，施工人員務(wù)必將孔內(nèi)灰渣、灰粉清理干凈。通常情況下，將防脫毛毛刷套上加長棒伸入孔內(nèi)，將孔內(nèi)灰渣、灰粉帶出，再使用壓縮空氣將孔內(nèi)浮塵吹出，該過程需要重復(fù)2～3 次。吹完后再用脫脂棉蘸取丙酮或酒精擦洗孔內(nèi)壁。第三，注膠。清孔除塵驗收合格后安排注膠作業(yè)。施工人員將強(qiáng)力植筋膠裝入套筒內(nèi)安裝在手動注射器上，扣動扳機(jī)將鉑包口處較稀的膠液排除棄用，然后將螺旋混合嘴伸入孔底，若長度不夠，可借助塑料管加長，然后扣動扳機(jī)。當(dāng)扳機(jī)孔動一次，注射器隨之后退一下，這樣可將孔內(nèi)的空氣排出。為了保證植筋孔內(nèi)膠液飽滿且不外流，孔內(nèi)注膠達(dá)到80%即可。第四，植筋。當(dāng)孔內(nèi)注滿膠液后，將處理干凈的鋼筋放入孔口，然后慢慢單向旋入，中途不可反轉(zhuǎn)。第五，固化。植入鋼筋后，在梁底模板上定位，植筋膠在未完全固化前不可振動鋼筋。植筋膠一般在常溫下就可固化，待完全固化后才可進(jìn)行后續(xù)工序。為了保證植筋質(zhì)量，施工人員要對植筋加固進(jìn)行拉拔試驗。

圖1 植筋加固

4 結(jié)語

市政橋梁工程不僅對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到推動作用，同時，也為人們的日常出行創(chuàng)造了便利條件。樁基作為市政橋梁工程的重要組成部分，主要承載著橋梁上部分結(jié)構(gòu)的荷載，其施工的好壞直接決定了整個市政道路橋梁的質(zhì)量。樁基工程屬于隱蔽工程，其施工環(huán)境復(fù)雜且影響因素眾多，一旦操作不當(dāng)，勢必會引發(fā)質(zhì)量問題和安全事故。因此，市政橋梁工程樁基施工時必須選擇合適的施工技術(shù)并控制施工質(zhì)量，以保證市政橋梁的質(zhì)量，從而推動市政橋梁建設(shè)的發(fā)展。