高速公路橋梁樁基礎(chǔ)施工方法探討

【關(guān)鍵詞】橋梁工程；樁基礎(chǔ)；施工方法

　　樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)的一種，其特點(diǎn)是能穿越不良地質(zhì)層以堅(jiān)實(shí)土層或巖層作為持力層。因此，它在軟土地區(qū)修建橋梁發(fā)揮了重要作用。由于其適用性強(qiáng)，近年來(lái)樁基礎(chǔ)在高速公路橋梁中應(yīng)用十分廣泛。某高速公路A1合同段全長(zhǎng)38.1km，全線有特大橋4座，水中樁基礎(chǔ)較多，部分樁基樁徑大，其中一座特大橋主墩樁徑達(dá)到3m。由于橋位地質(zhì)條件較差，多為砂層及礫石層，成孔的風(fēng)險(xiǎn)性較大。為保證大直徑樁基施工質(zhì)量，從樁基鋼護(hù)筒、鉆機(jī)選型、成孔、泥漿、砼澆筑全方位進(jìn)行控制。

　　1、橋梁工程

　　岸上樁基（包括魚塘與淺灘填筑部分的樁基）采用沖擊鉆按照常規(guī)方法施工；水中樁基采用搭設(shè)水中平臺(tái)的方法施工。

　　2、樁基礎(chǔ)施工

　　本標(biāo)段樁基樁徑在φ1.0m～φ3.0m之間，種類較多。樁長(zhǎng)普遍在8m～35m以內(nèi)，多為嵌巖樁，個(gè)別為摩擦樁。樁基采用沖擊鉆或者回旋鉆機(jī)成孔。樁基分為岸上部分的樁基、魚塘及淺灘部分的樁基、水中部分的樁基。

　　工藝流程為：準(zhǔn)備工作（填筑場(chǎng)地及搭設(shè)平臺(tái)）—鋼護(hù)筒制作及埋設(shè)—設(shè)置泥漿循環(huán)系統(tǒng)—鉆機(jī)就位成孔—清孔、下放鋼筋籠—二次清孔—灌注水下砼—清理樁頭。

　　（1）岸上部分的樁基。位于岸上樁基施工開(kāi)始前需平整場(chǎng)地、清除雜物。地基不滿足要求時(shí)必須進(jìn)行換填并夯打密實(shí)。

　　（2）魚塘及淺灘部分的樁基。位于魚塘的樁基施工前須沿主線在魚塘內(nèi)填筑出鉆機(jī)、沖機(jī)的工作場(chǎng)地及施工便道。位于淺灘的樁基需筑砂島形成作業(yè)場(chǎng)地。

　�。�3）水上部分的樁基。位于水上樁基的施工前必須搭設(shè)水上工作平臺(tái)。平臺(tái)由鋼管樁基礎(chǔ)，貝雷梁（或軍用梁），型鋼及面板組成。平臺(tái)必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，滿足施工要求。平臺(tái)鋼管樁數(shù)量和結(jié)構(gòu)經(jīng)計(jì)算得出，鋼管樁的入土深度根據(jù)實(shí)際的受力和地質(zhì)情況確定。

　　當(dāng)平臺(tái)處于主航道時(shí)，在平臺(tái)周圍加打一排管樁，作為平臺(tái)的防撞設(shè)施。

　　4、樁基鋼護(hù)筒的制作及埋設(shè)

　　護(hù)筒采用分節(jié)預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)接長(zhǎng)的方法。

　�。�1）樁基鋼護(hù)筒的制作

　　采用A3鋼板卷制成筒，在焊接平臺(tái)上焊接成節(jié)段。護(hù)筒直徑比樁徑大20cm，厚度根據(jù)實(shí)際情況及設(shè)計(jì)要求而定。鋼護(hù)筒加工要標(biāo)準(zhǔn)：垂直度每米偏差不超過(guò)1cm，橢圓度不大于2cm。焊縫連續(xù)，保證不漏水。

　�。�2）樁基鋼護(hù)筒的埋設(shè)

　　1）岸上、魚塘及淺灘部分的樁基鋼護(hù)筒埋設(shè)。樁基護(hù)筒采用人工挖導(dǎo)向坑，振動(dòng)錘打入，埋深必須滿足設(shè)計(jì)要求，露出地面0.3m以上。護(hù)筒埋置后要復(fù)測(cè)其樁位偏差，加以調(diào)整，保證誤差在10cm以內(nèi)，垂直度在1%以內(nèi)。

　　2）水上樁基鋼護(hù)筒的下沉。由控制網(wǎng)點(diǎn)在平臺(tái)上精確放樣定出樁中心點(diǎn)位置，安設(shè)導(dǎo)向架。用吊機(jī)吊起鋼護(hù)筒通過(guò)導(dǎo)向架下放，護(hù)筒依靠自重停止下沉后，即用振動(dòng)錘振動(dòng)下沉，并按需要焊接接長(zhǎng)護(hù)筒，直至護(hù)筒腳埋深達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。護(hù)筒頂面須高出預(yù)計(jì)最高水位2.0m（施工期間）以上。

　　護(hù)筒下沉?xí)r，各接頭須不漏水、不漏漿。振動(dòng)下沉后無(wú)明顯變形，卷口；焊縫無(wú)開(kāi)裂現(xiàn)象；同時(shí)應(yīng)測(cè)量其中心位置是否正確，護(hù)筒是否堅(jiān)直，護(hù)筒中心與樁位中心偏差不得大于10cm（群樁）。

　　5、泥漿循環(huán)系統(tǒng)

　　采用優(yōu)質(zhì)粘土或膨潤(rùn)土造漿。岸上、魚塘及淺灘部分開(kāi)挖泥漿池、水上部分利用泥漿罐或泥漿船形成泥漿循環(huán)系統(tǒng)。

　　施工開(kāi)始前于泥漿池內(nèi)按比例注水，投入粘土，必要時(shí)加入添加劑并調(diào)整泥漿指標(biāo)符合要求。拌制一池漿后，從儲(chǔ)漿池向孔內(nèi)供漿。而排出的泥漿則攜帶鉆渣進(jìn)入回漿池，經(jīng)緩流沉淀后上層泥漿回到儲(chǔ)漿池，如此反復(fù)循環(huán)直至成孔。

　　配置優(yōu)質(zhì)泥漿，每臺(tái)鉆機(jī)采用獨(dú)立一套泥漿循環(huán)系統(tǒng)。鉆孔過(guò)程中采用渦流泥漿處理器或BE250泥漿處理器對(duì)泥漿進(jìn)行處理，對(duì)泥漿的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。在一次清孔時(shí)如果泥漿指標(biāo)較差，摻入添加劑按照現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)配好泥漿，以保證在下放鋼筋籠的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)泥漿循環(huán)的情況下保證不發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

　　6、鉆機(jī)、沖機(jī)成孔

　　鉆機(jī)就位前需進(jìn)行各項(xiàng)檢查工作，就位時(shí)需安裝平穩(wěn)、定位準(zhǔn)確，且對(duì)鉆機(jī)和鉆架進(jìn)行水平和垂直校正。

　　鉆機(jī)開(kāi)孔必須準(zhǔn)確，且應(yīng)慢速進(jìn)行，沖擊鉆需用小沖程開(kāi)孔，當(dāng)護(hù)筒內(nèi)深度達(dá)到全沖程后方可正常沖進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常掏取渣樣，及時(shí)判明土層，且根據(jù)土層性質(zhì)、鉆機(jī)特點(diǎn)采用適當(dāng)?shù)臎_程和泥漿濃度。通過(guò)護(hù)筒腳時(shí)應(yīng)慢速鉆進(jìn)，當(dāng)護(hù)筒腳為軟弱土層時(shí)尤其應(yīng)注意孔壁的穩(wěn)定，防止漏漿及塌孔等現(xiàn)象。

　　終孔：當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)終孔標(biāo)高時(shí)，必須報(bào)監(jiān)理工程師認(rèn)可、簽證，方可終孔，按照規(guī)定有必要時(shí)，用探孔器探測(cè)鉆孔的垂直度。

　　7、清孔及鋼筋籠制作下放

　�。�1）一次清孔。鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理核定認(rèn)可后，采用正、反循環(huán)法清孔，將孔底鉆渣清除干凈；清孔后孔底沉渣厚度符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

　�。�2）鋼筋籠制作及下放。鋼筋籠采用分節(jié)預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)接長(zhǎng)。鋼筋籠的制作嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行。鋼筋籠起吊時(shí)采用2點(diǎn)起吊的辦法以防止變形。

　　鋼筋籠的制作和吊放安裝的質(zhì)量控制指標(biāo)

　　檢查項(xiàng)目 主筋間距 箍筋間距 骨架外徑 骨架傾斜度 骨架長(zhǎng)度 底面高程

　　標(biāo)準(zhǔn) ±20mm +0，-20mm ±5mm ±1% ±10mm ±50mm

　　8、二次清孔

　　鋼筋籠下放好后，下放灌注砼的導(dǎo)管，采用正、反循環(huán)方法清孔，以達(dá)到設(shè)計(jì)和招標(biāo)文件技術(shù)規(guī)范孔底沉淀厚度的要求。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，進(jìn)行水下砼的灌注。

　　導(dǎo)管選用無(wú)縫鋼管制作，直徑為25～30cm，其水密性、承壓和抗拉性能都需符合要求，以保證砼灌注過(guò)程中不漏水，不爆管。漏斗、儲(chǔ)料槽用8mm的A3鋼板和型鋼制成，容積需滿足首批砼的灌注量。

　　灌注水下砼要求導(dǎo)管埋深保持在2～6m之間，最終砼的頂面要高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高80cm以上，以保證樁頭混凝土質(zhì)量。首批砼初凝的時(shí)間一定要大于樁的灌注時(shí)間。

　　通過(guò)科學(xué)合理的施工組織，保證砼灌注時(shí)混凝土的連續(xù)供應(yīng)。精心設(shè)計(jì)配合比，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控，確保混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)滿足要求，避免堵塞導(dǎo)管、斷樁等事故的發(fā)生。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]劉禮明.公路橋梁樁基施工技術(shù)簡(jiǎn)析[J].科技信息，2012（21）

　　[2]張凡.公路橋梁深水樁基礎(chǔ)施工技術(shù)探討[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2012（07）