金發(fā)柱(新疆北新路橋集團(tuán)股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

公路橋樁基礎(chǔ)施工技術(shù)分析

金發(fā)柱(新疆北新路橋集團(tuán)股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

當(dāng)前我國(guó)的公路橋樁基礎(chǔ)施工中普遍用了鉆孔灌注樁技術(shù)。樁基礎(chǔ)本身的耐久性、穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度都必須符合橋涵設(shè)計(jì)的規(guī)范，保障整個(gè)公路橋的施工質(zhì)量。文章以某公路橋樁基施工為例，詳細(xì)地分析了公路橋樁基礎(chǔ)施工的施工工藝，對(duì)樁基基礎(chǔ)施工中的關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行了分析。

樁基礎(chǔ) 鉆孔灌注樁 施工工藝

當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)有了比較成熟的鉆孔灌注樁技術(shù)，鉆孔灌注樁技術(shù)被普遍地應(yīng)用到了公路橋樁基礎(chǔ)的施工中。在公路橋樁基礎(chǔ)的施工都必須保障樁基礎(chǔ)本身的各項(xiàng)性能符合橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范，這是由于樁基礎(chǔ)必須對(duì)上部荷載進(jìn)行承擔(dān)，并將上部荷載傳給地基，保障公路橋的穩(wěn)定。在平原中比較容易就位鉆孔灌注樁成孔所需的鉆機(jī)，能夠滿足循環(huán)鉆機(jī)的成功需要，因此廣泛地使用到了鉆孔灌注樁技術(shù)。本文結(jié)合工程實(shí)例長(zhǎng)期分析了公路橋樁基礎(chǔ)施工技術(shù)及其關(guān)鍵技術(shù)控制點(diǎn)。

1.某路橋工程概況

本文以某公路特大橋作為例子，該公路特大橋全長(zhǎng)超過(guò)2500米，是一項(xiàng)國(guó)道公路的控制性工程。該公路特大橋的橋樁均為嵌巖樁設(shè)計(jì)，屬于鉆孔灌注樁。該項(xiàng)目的難點(diǎn)和關(guān)鍵工程就在于樁基礎(chǔ)，其具有以下施工特點(diǎn)：橋位區(qū)位于季節(jié)性凍土區(qū)，具有較大的凍土上限，很容易受到溫度變化的影響。橋位區(qū)集中了較多的不良地質(zhì)現(xiàn)象，例如粉細(xì)砂土液化、巖溶、裂隙、斷層、層間剪切、構(gòu)造破碎等，不利于施工控制。橋位區(qū)具有較大的河床高差，受到河流動(dòng)態(tài)遷徙的影響，河流的洪水期和枯水期具有較大的水位落差。鉆孔平臺(tái)的設(shè)計(jì)和施工會(huì)受到凍脹現(xiàn)象的影響。該公路特大橋的樁徑大、橋樁較長(zhǎng)，具有較高的施工技術(shù)要求。橋位區(qū)的自然環(huán)境比較脆弱，具有較高的環(huán)保要求。

2.路橋工程的地質(zhì)特征

受到挽近構(gòu)造和和誰(shuí)的影響，該勘查區(qū)具有不連續(xù)的凍土平面分布，河流融區(qū)主要位于現(xiàn)代河床及其兩側(cè)50米的范圍內(nèi)，構(gòu)造融區(qū)位于活動(dòng)斷裂帶附近。本工程中的地質(zhì)環(huán)境不穩(wěn)定因素主要包括風(fēng)沙、冰錐、泉水、地震、新構(gòu)造活動(dòng)等。

以該地區(qū)的特征為依據(jù)，將總體施工方案確定下來(lái)。根據(jù)施工期的施工水位和河床特點(diǎn)，將搭設(shè)鋼管樁得鉆孔平臺(tái)鉆孔方案確定下來(lái)，鋼棧橋的施工要在枯水期完成，水中鉆孔平臺(tái)施工要在汛期完成。鋼護(hù)筒的搭設(shè)工作要以平臺(tái)和棧橋?yàn)橐罁?jù)，進(jìn)而進(jìn)行鉆孔，這是為了避免鉆孔施工受到水位的影響。墩位處的不良地質(zhì)包括流沙、河床巖面不平和溶洞，因此確保樁基施工到順利完成是整個(gè)施工方案的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

3.具體的橋樁基礎(chǔ)施工工藝

公路橋樁的基礎(chǔ)施工工藝的關(guān)鍵點(diǎn)主要有泥漿護(hù)壁、鉆進(jìn)速度、鉆孔校核、清孔、制作和安裝鋼筋籠以及混凝土澆筑[1]。

3.1 泥漿護(hù)壁工藝

由于該公路橋地樁基礎(chǔ)施工區(qū)具有較厚的砂卵石地層，因此鉆孔施工的成敗收到泥漿性能和循環(huán)系統(tǒng)管理的影響，在施工的過(guò)程中要使用泥漿護(hù)壁工藝。主要做法為科學(xué)的設(shè)計(jì)泥漿配合比，從而對(duì)泥漿的性能進(jìn)行保障。其次還要建立泥漿循環(huán)系統(tǒng)，這是由于本項(xiàng)目具有較高的環(huán)保要求，泥漿循環(huán)系統(tǒng)主要由串聯(lián)空的樁基護(hù)筒、泥漿處理器和自制泥漿罐組成，使泥漿對(duì)環(huán)境的影響減少。施工的效率和進(jìn)度都會(huì)受到泥漿護(hù)壁效果的影響，只有保障泥漿具有優(yōu)質(zhì)的性能，才能取得良好的護(hù)理效果，從而提高成功效率[2]。在該工程施工中各根樁持續(xù)了較長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)，沒(méi)有發(fā)生坍塌事故。

3.2 鉆進(jìn)速度的控制

在進(jìn)行鉆孔施工中要確保鉆機(jī)在嵌入基巖時(shí)保持鉛垂?fàn)顟B(tài)有一定的難度，很多因素都會(huì)對(duì)其造成影響，例如巖面傾斜、巖面缺少過(guò)渡風(fēng)化層、較高的巖石強(qiáng)度、較大的樁徑、較大的樁孔深度等等。如果鉆進(jìn)過(guò)快，則會(huì)導(dǎo)致難以形成足夠強(qiáng)度的泥漿護(hù)壁，造成塌孔事件；如果鉆進(jìn)過(guò)慢，盡管可以取得較好的成孔效果，但會(huì)對(duì)施工進(jìn)度造成影響。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)將每次專輯的速度確定為40至50厘米，在該速度范圍內(nèi)能夠較好的發(fā)揮泥漿的保護(hù)作用。要對(duì)樁孔上部的坍塌進(jìn)行控制還要重視水頭壓力，要確保護(hù)筒底部低于水位高度兩米左右。當(dāng)鉆頭進(jìn)入砂層時(shí)就要放慢鉆進(jìn)速度，防止有活塞在鉆頭和鉆頭底部形成而引起坍塌。

3.3 鉆孔校核

在施工的過(guò)程中要對(duì)樁孔是否填寫進(jìn)行判斷有以下一些方法。首先要對(duì)鉆機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行觀察，注意鉆機(jī)是否出現(xiàn)了不正常的跳動(dòng)。其次要對(duì)滬筒和導(dǎo)向環(huán)的觸碰情況進(jìn)行觀察，樁孔偏斜時(shí)孔壁和導(dǎo)向環(huán)往往會(huì)激烈的碰擦。第三，要對(duì)樁孔是否偏斜進(jìn)行判斷還可以對(duì)鉆桿的偏斜角度進(jìn)行測(cè)量[3]。

3.4 清孔

很多施工單位都對(duì)注入和鉆孔這兩個(gè)工序比較重視，事實(shí)上鉆孔注入樁還會(huì)受到清孔的影響。清孔的目的在于對(duì)原鉆孔內(nèi)的泥漿水進(jìn)行抽換，從而使泥漿水的含砂率、粘度和疏密程度降低，并將鉆渣掃除干凈。這是由于如果有過(guò)后的沉淀土留在樁底，會(huì)使樁的承載能力降低。在施工中當(dāng)達(dá)到了設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高時(shí)就要將鉆頭提出，使成孔樁保持三十分鐘的靜止，使泥漿中的沙礫進(jìn)行沉淀。進(jìn)而可以對(duì)樁底進(jìn)行清孔，使泥漿密度達(dá)到穩(wěn)定程度。

3.5 制作和安裝鋼筋籠

鋼筋籠的制作與安裝要適應(yīng)鉆機(jī)施工的成功速度。要快速地灌注水下混凝土，對(duì)鋼筋籠進(jìn)行保護(hù)，將旋挖鉆機(jī)成孔快的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。要分段下放鋼筋籠，避免其出現(xiàn)變形和扭曲。使用粗直螺紋螺母進(jìn)行鋼筋籠主筋的連接和加工。要將成孔后的擱置時(shí)間縮短，在成孔后的1.5小時(shí)內(nèi)下鋼筋籠，避免出現(xiàn)塌孔。

3.6 澆筑混凝土

將導(dǎo)管下放后對(duì)孔底沉渣厚度和泥漿指標(biāo)進(jìn)行檢查，如有需要可以進(jìn)行二次清孔，如果符合要求則可以進(jìn)行混凝土灌注。18至22厘米為適宜的水下灌注混凝土塌落度，丈量實(shí)際的孔深和導(dǎo)管下入長(zhǎng)度，使其與孔底保持40至50厘米的距離，并且確保導(dǎo)管下入孔保持居中的位置。在連續(xù)灌注混凝土的過(guò)程中要對(duì)混凝土的上升高度進(jìn)行經(jīng)常性的測(cè)量，以此為據(jù)對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行提升和拆卸。

4.結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前的鉆孔灌注樁技術(shù)已經(jīng)比較成熟，能夠滿足橋涵設(shè)計(jì)的各項(xiàng)規(guī)范，而且具有施工便利的特點(diǎn)，在公路橋樁基礎(chǔ)施工中得到廣泛的應(yīng)用。公路橋樁基礎(chǔ)施工對(duì)于整個(gè)公路橋的施工質(zhì)量有著直接的影響，在鉆孔灌注樁的施工過(guò)程中要采用有效的措施保障鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。

[1]連萬(wàn)飛. 樁基礎(chǔ)橋梁斷樁存在的問(wèn)題與防治分析[J]. 黑龍江科技信息. 2013(29)

[2]龐龍強(qiáng). 橋梁樁基礎(chǔ)施工及控制要點(diǎn)[J]. 科技致富向?qū)? 2013(09)

[3]崔志勇. 淺談樁基礎(chǔ)施工及注意事項(xiàng)[J]. 黑龍江科技信息. 2013(08)

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1007-6344（2015）04-0179-01

金發(fā)柱(1977年-),男,漢族,甘肅工程師,主要從事公路施工技術(shù)