孫國(guó)政

摘要：在橋梁工程樁基施工的過程中，經(jīng)常會(huì)遇到地下水比較豐富的河流地段，在這些地段進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，經(jīng)常不能直接觀察到整個(gè)施工過程，也就是說，施工質(zhì)量也難得到有效控制。

關(guān)鍵詞：橋梁樁基；混凝土施工；技術(shù)論述

前言

橋梁工程是現(xiàn)代交通工程的重要項(xiàng)目之一，在這之中，樁基的施工尤為關(guān)鍵。在樁基的施工過程中，經(jīng)常會(huì)需要水下混凝土的的灌注。由于水下混凝土的施工有很大的隱蔽性，這就給施工人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)提出了更高的要求。只有做到對(duì)施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效預(yù)防、及時(shí)處理，才能保證整個(gè)橋梁工程的穩(wěn)定和安全。

一、水下混凝土施工技術(shù)

1、鉆孔樁的施工準(zhǔn)備

1.1施工場(chǎng)地的準(zhǔn)備：如果場(chǎng)地存在較陡的坡段，應(yīng)該采用枕木垛或木架來提高工作平臺(tái)的平穩(wěn)度；如果場(chǎng)地存在較淺的積水，且水流的速度不大，則可采用截流或改河方法，保證作業(yè)面干燥，同時(shí)將水中鉆孔調(diào)整為旱地鉆孔方案。如果場(chǎng)地為深水，或者存在較厚的淤泥層，可采用搭設(shè)工作平臺(tái)的方法，來保證施工正常進(jìn)行。搭設(shè)好的工作平臺(tái)要有足夠的剛度及穩(wěn)定性，同時(shí)還應(yīng)該充分考慮到雨季的施工及機(jī)械移動(dòng)等問題。

1.2埋設(shè)護(hù)筒：護(hù)筒在樁基水下混凝土施工過程中具有非常重要的作用，它可以對(duì)樁位起到固定的作用，還具有引導(dǎo)鉆頭方向，防止地面水流入井孔，保護(hù)孔口不坍塌，保證孔內(nèi)的泥漿高出地下水位或施工水位一定高度等作用。通常情況下護(hù)筒的直徑應(yīng)該比樁徑大20～30cm。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況下設(shè)置護(hù)筒，如果施工場(chǎng)地為旱地且水位較淺，土層條件為粘土，那么埋深應(yīng)該大于 1～1.5m，如果土層為砂類，則應(yīng)該將護(hù)筒周圍一定范圍內(nèi)的土體挖除，換置成粘質(zhì)土，換填的深度應(yīng)該在護(hù)筒周圍0.5m 以下，然后重新進(jìn)行夯實(shí)；如果在凍土中施工，則應(yīng)該埋入凍土0.5m 以下；如果河床為軟土、砂類土，護(hù)筒底端的埋置深度，應(yīng)該以能夠防止孔內(nèi)產(chǎn)生涌砂現(xiàn)象為準(zhǔn)。護(hù)筒的平面位置偏差應(yīng)該低于 5cm，其傾斜度應(yīng)該小于 1%，如果出現(xiàn)偏差要及時(shí)進(jìn)行糾正。

1.3泥漿制備：在樁孔中，由于泥漿的相對(duì)密度要比水的相對(duì)密度大，所以在護(hù)筒內(nèi)水頭同樣高的情況下，泥漿的靜水壓力要比水大。在靜水壓力的作用下，泥漿在井孔壁上會(huì)形成一層泥皮，從而阻隔掉滲水，防止孔壁出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。泥漿還可以起到排渣的作用，從而保證鉆孔作業(yè)能夠順利進(jìn)行。如果所采用的鉆進(jìn)方法不同，泥漿所起到的作用也會(huì)不同，所以泥漿的性能要求也會(huì)不一樣。在泥漿制備時(shí)，應(yīng)該考慮好泥漿的性能，同時(shí)也要注重對(duì)粘土的選擇，盡量做到就地取材，通?？蛇x擇水化快、造漿能力強(qiáng)、粘度大的膨潤(rùn)土或經(jīng)過凍融的粘土。制漿時(shí)要先將塊狀的粘土打碎，以提高其成漿的速度。

1.4鉆架安裝：鉆架是進(jìn)行鉆孔穩(wěn)定性的保證。鉆架必須保證能夠承受鉆機(jī)及其它輔助設(shè)置的重量，同時(shí)還要保證其穩(wěn)定性及剛度，避免在操作過程中出現(xiàn)移動(dòng)或搖晃等現(xiàn)象。鉆架的設(shè)置應(yīng)該對(duì)準(zhǔn)樁孔的中心位置。

1.5人力及材料的配備：施工過程中如果存在幾個(gè)項(xiàng)目同時(shí)施工的問題，應(yīng)該協(xié)調(diào)好各工序之間的關(guān)系，避免出現(xiàn)相互干擾和沖突的問題。機(jī)械設(shè)備及人力要做到均衡使用。水泥、鋼材等材料必須具有質(zhì)量合格證明，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)以后還要進(jìn)行必要的試驗(yàn)檢測(cè)，對(duì)于不合格的材料不應(yīng)該進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)；對(duì)砂石料要指定場(chǎng)地，并根據(jù)檢測(cè)要求進(jìn)行全面的試驗(yàn)檢測(cè)。

2、灌注樁造孔

在砂礫層中進(jìn)行造孔作業(yè)時(shí)，可采用沖抓式錐鉆頭進(jìn)行鉆孔，在進(jìn)入巖層之后可改用沖擊錐鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)。鉆頭的直徑通常要比樁徑小 2cm，在鉆進(jìn)時(shí)要對(duì)樁徑、垂直度以及泥漿比重等進(jìn)行隨時(shí)檢查，同時(shí)要做好記錄。如果是嵌巖樁基礎(chǔ)，嵌入弱風(fēng)化巖層的深度應(yīng)該大于 3.5m，而且?guī)r層天然濕度下，飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度不應(yīng)該低于 10MPa。樁孔的傾斜率要小于或等于 1%，深度應(yīng)該超過設(shè)計(jì)深度 5cm 以上，平面偏差率應(yīng)該在 5cm 范圍內(nèi)；鉆孔過程中應(yīng)該保證將孔內(nèi)的殘碴及時(shí)排除，避免孔內(nèi)殘碴太多，對(duì)孔壁形成擾動(dòng)，造成孔壁坍塌、擴(kuò)孔、卡鉆或掉鉆等現(xiàn)象。在沖擊成孔的過程中如果遇到了斜孔、彎孔、坍孔或者護(hù)筒周圍冒漿等情況時(shí)，應(yīng)該立即停工，及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救，在處理完成并正常以后方可繼續(xù)施工。清出的殘碴要及時(shí)運(yùn)出現(xiàn)場(chǎng)，防止對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)造成污染及環(huán)境破壞；鉆孔過程應(yīng)該連續(xù)不間斷進(jìn)行，同時(shí)根據(jù)土質(zhì)情況以及鉆進(jìn)的部位來調(diào)整鉆速。鉆進(jìn)過程中應(yīng)該保證泥漿的水頭高度，如果出現(xiàn)泥漿損失現(xiàn)象應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)充，并進(jìn)行堵漏。

3、成孔質(zhì)量檢查

當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，應(yīng)該馬上進(jìn)行清孔，清孔作業(yè)時(shí)孔內(nèi)水位應(yīng)該在地下水位或河流水位以上 1.5～2m；清孔之后需要對(duì)孔徑、孔形以及傾斜度等進(jìn)行全面檢查，清孔之后需要對(duì)泥漿的比重進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)于挖樁孔，在挖到設(shè)計(jì)深度以后，如果對(duì)樁底的巖層有要求時(shí)，先將孔內(nèi)的積水排除，然后需要對(duì)樁底的地質(zhì)情況進(jìn)行勘查，可采用釬探的方法進(jìn)行勘查，深度應(yīng)該在 2.5～3m 范圍內(nèi)，從而判斷出孔內(nèi)地基的承載力，以便為施工方案提供依據(jù)。如果巖層情況不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該及時(shí)反饋回設(shè)計(jì)單位，進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)調(diào)整；如果巖層能夠滿足設(shè)計(jì)要求應(yīng)該將殘?jiān)皶r(shí)排除，對(duì)巖層面進(jìn)行清潔。挖孔樁施工時(shí)也應(yīng)該對(duì)孔徑、孔形以及傾斜度等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。

4、鋼筋籠制作

鋼筋籠制作應(yīng)該能夠滿足設(shè)計(jì)要求，通常鋼筋籠會(huì)在加工場(chǎng)進(jìn)行集中制作，加工時(shí)應(yīng)該按照設(shè)計(jì)圖紙的要求焊接、綁扎，要保證每道工序的質(zhì)量。鋼筋籠骨架應(yīng)該依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行分段制作，制作時(shí)要保證鋼筋主筋的順直，搭接的長(zhǎng)度、焊縫以及接頭錯(cuò)開的尺寸都符合要求。

5、水下混凝土灌注

混凝土灌注是樁基工程最為關(guān)鍵的一道工序。由于水下混凝土灌注阻力較大，且流暢性較差，施工時(shí)應(yīng)該控制好水灰比。施工的混凝土配合比強(qiáng)度應(yīng)該比設(shè)計(jì)時(shí)的混凝土強(qiáng)度高出 10～15%，含砂率則應(yīng)該在 40～50%范圍內(nèi)?；炷凉嘧⒖刹捎帽盟偷姆椒?，灌注過程中應(yīng)該控制好速度以及導(dǎo)管的埋深度，避免出現(xiàn)鋼筋籠上浮或斷樁現(xiàn)象。

二、水下混凝土施工常見問題及預(yù)防

1、樁底沉墊層過厚

樁基施工時(shí)如果沉墊層較厚，首批混凝土很難將樁底的沉渣全部排除，很容易降低樁基的承載力。為了避免此類問題，應(yīng)該在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，應(yīng)該根據(jù)鉆孔方式、機(jī)械條件以及土層情況等，采取有效的清孔方法來清孔；在鋼筋籠及導(dǎo)管下完之后，應(yīng)該再次對(duì)沉墊層厚度進(jìn)行檢查，如果仍然超標(biāo)則應(yīng)該進(jìn)行二次清孔處理。

2、導(dǎo)管漏水

導(dǎo)管在使用之前應(yīng)該進(jìn)行密封試驗(yàn)，檢查其是否存在漏水現(xiàn)象。灌注混凝土?xí)r，應(yīng)該均勻向?qū)Ч軆?nèi)灌注混凝土，如果導(dǎo)管內(nèi)的混凝土不滿，應(yīng)該緩慢的進(jìn)行灌注，避免突然灌注量過大。

3、導(dǎo)管堵塞

在混凝土灌注時(shí)間過長(zhǎng)或?qū)Ч苈裰蒙疃冗^深時(shí)，都容易造成導(dǎo)管堵塞現(xiàn)象。所以混凝土灌注時(shí)應(yīng)該在規(guī)定時(shí)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，并盡量縮短拆除導(dǎo)管的時(shí)間間隔，以保證混凝土和泥漿一直處于良好的流動(dòng)狀態(tài)；對(duì)導(dǎo)管的埋深進(jìn)行隨時(shí)測(cè)量，避免埋置過深。另外，混凝土的配合比控制不好，也容易發(fā)生導(dǎo)管堵塞問題，為了避免由于粗骨料過大、過多擠壓阻塞導(dǎo)管，應(yīng)該嚴(yán)格控制好混凝土的配合比及坍落度。

4、鋼筋籠上浮

混凝土灌注過程中，容易出現(xiàn)鋼筋籠上浮的問題。為了避免此類問題的發(fā)生，在混凝土灌注到鋼筋籠的底部時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)放慢灌注的速度，并緩慢的提升導(dǎo)管，以減少混凝土對(duì)鋼筋籠的托舉力。

三、結(jié)論

橋梁工程的樁基水下混凝土施工技術(shù)是橋梁工程的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，施工時(shí)應(yīng)該對(duì)每道工序進(jìn)行嚴(yán)格控制，并做好施工記錄。當(dāng)水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)該根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行認(rèn)真分析，然后采取相應(yīng)有效的措施進(jìn)行及時(shí)處理，從而保證橋梁樁基的整體質(zhì)量。

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