陳建恒

摘要：文章依托某工程項目，針對樁基大部分為端承樁及樁基不深、樁柱不高的工程特點，提出裝配式橋梁“樁柱一體化”工藝的構(gòu)想，并分析了“樁柱一體化”工藝的施工特點及方案。該工藝通過預制樁基、預制橋墩、預制蓋梁的整體裝配式安裝，可提高橋梁施工的速度，達到快速施工的效果。

關(guān)鍵詞：橋梁;裝配式;樁柱一體化;施工方案

中圖分類號：U448.21⁺8 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2020.11.042

文章編號：1673—4874（2020）11-0151—03

0引言

裝配式結(jié)構(gòu)因其施工快速、工程質(zhì)量高、安全風險比較低、綠色環(huán)保的優(yōu)點而得到廣泛應用。在建筑領(lǐng)域，住建部“十三五”規(guī)劃提出到2020年年末，全國裝配式建筑面積占新建建筑面積比例達15%，同時配套標準和支持性文件逐漸完善。以上海為首的先行城市早在2010年即開始完善裝配式結(jié)構(gòu)的政策和理論支持，從2013年開始確定每年建筑結(jié)構(gòu)預制率和裝配率，建筑領(lǐng)域裝配式應用工程項目連年成倍數(shù)增長。

1樁柱一體化施工特點

樁柱一體化裝配試驗的最大特點就是把同為一跨度的兩根樁柱同時植入樁基中，待墩與橋梁板搭接對準測試完成后，利用塔架把樁柱橋梁板固定穩(wěn)后，再把現(xiàn)攪拌混凝土砂漿從墩頂部灌注到樁底部，灌注混凝土砂漿時，要提起樁柱30cm，待底部砂漿從樁外側(cè)反上砂漿至地面，即結(jié)束灌漿，最終完成樁柱梁板一次性固定完工。整個樁柱梁板施工過程猶如搭積木一樣，真正做到樁柱梁板裝配式施工。

2施工方案

2.1樁基定位

根據(jù)場地布置圖對樁位采用坐標法進行實地放樣來確定樁位并灑灰白粉做出標記，并確定樁護樁的所在位置。樁護樁的材料為木制樁，尺寸為3m×3m，樁頂處高度為80cm的位置需要釘釘，樁底處沒入地底，深度為45cm，然后灌注砂漿或者素混凝土，在起到保護作用的同時穩(wěn)固樁基。為控制樁位，需埋設單樁保護樁，故以“十”字形沿樁的中心確定其樁點。施工技術(shù)組現(xiàn)場人員需每天對樁位進行一次復核。樁位放樣工作完畢且檢查完成后，報監(jiān)理人復核。監(jiān)理人對樁位復核后，用專業(yè)旋挖機開孔，進行鋼護筒的埋設，使其距施工地面高度超過0.3m。鋼護筒埋深應在堅固致密土層中0.5m以上。詳細流程如圖1所示。

2.2泥漿池開挖

（1）依據(jù)平面布置圖，在現(xiàn)場先對泥漿池開挖范圍進行測量放樣，定出泥漿池邊線。對確定下的邊線每邊擴寬30cm，以此確定最終開挖的范圍。采用挖掘機進行泥漿池劃線范圍內(nèi)開挖，開挖的土方部分預留進行回填，剩余土方量采用自卸汽車外運。泥漿池應分層豎向開挖，開挖深度應超過設計深度30cm。

（2）泥漿池底硬化處理。將池底清理干凈，確保底部無殘渣，若開挖深度低于地下水位，則采用抽水機將池內(nèi)水抽出。標出混凝土控制線，采用運輸?shù)浆F(xiàn)場的商品混凝土進行池底澆筑、攤平?；炷翝仓穸冗_到標線處即可，完成池底硬化處理。

（3）泥漿池壁砌筑采用組砌方法，并確保其準確性，推薦使用滿丁條排磚法。砌筑泥漿池壁時，確保其上下層錯開縫隙后，使用“三一砌法（即一鏟灰、一塊磚、一擠揉）”，注意一定不能以水沖灌入縫隙。

（4）開挖泥漿槽，泥漿槽橫斷面尺寸為20cm×20cm，泥漿槽的開挖長度保證鉆孔處與泥漿池有效連接。

（5）泥將池周邊設置安全警示牌與剛性安全防護措施。

2.3泥漿制作

嚴格按照有關(guān)標準、規(guī)程和技術(shù)規(guī)范的要求來計算泥漿的配合比。在整體對比分析后，本工程選擇膨潤土泥漿。泥漿配合比為膨潤土：羧甲基纖維素（QMC）：純堿：水=100：0.28：3.3：700。施工工藝按照實時狀況來調(diào)節(jié)，采用膨潤土（粉質(zhì)黏土）增加比例。添加CMC以提高黏度。泥漿重量應按照所鉆地層及時調(diào)整。泥漿性能指標如表1所示。

2.4旋挖成孔

平整旋挖鉆機場地，安置旋挖鉆機，完成工作平臺及塔架的搭設，依據(jù)規(guī)范完成鉆孔和清孔工序，具體要求如下：

（1）鉆孔

先定位鉆機的位置，并在其周圍用白線標記，驅(qū)動旋挖鉆機到白線的位置停住。接好護樁，用十字線調(diào)整鉆頭中心樁的中心位置，使鉆頭與樁位的中心位置對齊，利用鉆機附帶的儀器裝置來調(diào)整鉆桿和帆柱的垂直度，調(diào)整好之后固定住。鉆孔時需注意初始速度不宜太快，后期緩慢加速。前5m鉆進時，保持每次前進40～50cm的頻率，以確保地層適宜。超過5m后，如果無不利地層，則增加每次前進的距離，保持為70～90cm的前進頻率更佳。鉆頭起落至護筒標高位置時，應放慢速度，防止觸碰護筒。

（2）清孔

鉆孔的孔深達到設計深度后，以10轉(zhuǎn)/min的速度在原地空轉(zhuǎn)，用來清理孔洞。清理完成后停止空轉(zhuǎn)，將鉆桿升起。此時需注意空轉(zhuǎn)時應停止繼續(xù)鉆進，二者不可同時進行，且提鉆時鉆桿不能回轉(zhuǎn)。然后檢驗泥漿指標，試驗人員按照如表1所示的泥漿性能指標要求，檢測鉆孔之后的泥漿比重、黏度、含砂率、膠體率、pH值，是否與規(guī)定值一致。若與表1的指標要求不一致，則需要調(diào)整泥漿指標至符合要求。將下導管與泥漿泵連接，利用導管灌入滿足條件的稀釋泥漿形成循環(huán)。直至試驗人員在灌注前檢驗泥漿指標符合要求時，則清孔過程完成。最后檢測記錄孔深。

2.5吊裝預制管

通過自行設計的吊具吊裝抱箍模架，將滿足規(guī)范的預制樁樁身控制紅線與蓋梁中心線控制在同一豎直線上完成吊裝扣點，通過水平儀控制吊裝垂直度，采用二次保護扣和接樁卡口完成接樁懸掛。同時為了控制水平位置，在樁外側(cè)和管內(nèi)側(cè)放置厚度為1cm鋼板的預制卡梳。若實際樁深大于設計樁深，0～10cm時調(diào)整支座墊板厚;10～20cm時調(diào)整支座墊板以及樁頭安裝加高墊板;20～70cm時將預制管樁放置樁底、管樁內(nèi)澆筑2m²混凝土、抬高預制管樁至設計標高;70～150cm時，放置水下灌注樁導管、計算澆筑混凝土方量、澆筑水下混凝土至設計樁底標高、拆除導管、下放預制管樁;150～300cm時，加接3m備用預制管樁;300～600cm時，加接6m備用預制管樁。當實際樁深<設計樁深時，采用環(huán)切法切除樁頭。最后采用輪盤法完成預制蓋梁吊裝連接孔控制。

2.6接樁

在距地面1m左右時，采用抱箍模具進行接樁定位，并將鋼絲繩懸掛至旋挖鉆進行二次保護防止預制樁滑入，然后定位焊板，進行三層二氧化碳保護焊。上下樁應對齊，中心線若存在的一定的偏差，則偏差值最高不得超過偏差10m。節(jié)點的彎曲矢量高度最高為樁長的1%，接樁數(shù)量在相同的平面內(nèi)最高為總樁數(shù)的1/4。相鄰樁的接頭處不能位于相同位置，在同一個承臺中接頭位置的距離要>1m。焊接前，通過在下節(jié)樁的前端點電焊焊條，來起到定位作用。接著依據(jù)定位焊條將上節(jié)樁連接到下節(jié)樁，連接完成后為保證整體的垂直度，還需要通過經(jīng)緯儀來檢驗。且最好在坡口四周均勻點焊4～6個點，等到上下節(jié)段固定完成后，導向箍即可拆除。最后由持證焊工對稱分段焊接，減少變形和殘余應力。

2.7邊孔固結(jié)成型

水泥漿護壁下樁方式是采用水泥、石灰粉、緩凝劑調(diào)配水泥漿然后直接下樁。而管樁內(nèi)外壓強差擠壓方式是直接下樁至底，再提起30cm，接著從管內(nèi)灌漿，持續(xù)灌漿至樁內(nèi)小粒徑混凝土不再下沉。水泥漿護壁下樁優(yōu)點是樁周圍土強度容易滿足要求。樁底強度較弱，管樁內(nèi)外壓強差擠壓則是樁底強度易滿足而樁周強度得不到保證。本次試驗推薦采用水泥漿護壁下樁和管樁內(nèi)外壓強差擠壓相結(jié)合的施工方式。

2.8成樁成孔固化邊土后加固

采用纜風繩對樁柱進行固定，防止混凝土水化過程中的脹縮造成樁位偏離或樁身傾斜。樁頂采用臨時固結(jié)鋼板進行定位便于后期蓋梁的安裝，同時在樁柱間設置20^#槽鋼做橫聯(lián)支撐直至周邊土加固達到齡期要求。

2.9邊孔固結(jié)成型

（1）蓋梁姿態(tài)控制與調(diào)節(jié)

標準預制蓋梁最重要的控制指標是與道路前進方向相同及與道路前進方向相垂直的兩個方向。蓋梁姿態(tài)就位時，要注意蓋梁橫向中心線及兩端處中軸線是否符合設計要求。同時，還要注意兩個輔助的測量指標，即蓋梁頂部標高和橫向坡度是否滿足設計要求。尤為需要注意的是，蓋梁端部中軸線的精確度與否對上部小箱梁的梁長制作極其重要，是整個工序的重中之重。

（2）墊層坐漿

為確保墊層厚度的精確性，需多次設置調(diào)節(jié)墊塊，調(diào)節(jié)蓋梁的安裝標高后在蓋梁和立柱二者之間即墊層進行坐漿，其尺寸為200m×200mm×21m，材料為橡膠支座，且要注意蓋梁的安裝標高并按需調(diào)整。立柱的頂面使用高壓水槍進行除塵，同時起到濕潤的作用。然后通過高壓氣管去除多余的水分，保證無水痕殘留。立柱頂端再安裝一個擋漿模板，最后澆筑墊層處的砂漿，確保墊層砂漿的強度至少超過蓋梁混凝土強度一級。

（3）波紋管灌漿

預制結(jié)構(gòu)的基本保證為波紋管灌注砂漿的性能和密度，灌漿過程控制也是整個預制施工過程質(zhì)量控制的重要組成部分。灌漿工藝是漿料由下方注漿孔壓漿，上方出漿口排氣。最后漿液流出時，應堵住出口，停止灌漿。灌漿管壓力穩(wěn)定后，拔出灌漿槍頭，封堵灌漿口。

3結(jié)語

綜上，本文提出的橋梁裝配式“樁柱一體化”施工工藝極大地發(fā)揮出裝配式橋梁建設的優(yōu)點，通過一系列工序完成樁柱梁板一次性固定完工，真正做到樁柱梁板裝配式施工。此外，此施工工藝可以減少現(xiàn)場作業(yè)環(huán)節(jié)，縮短施工工期，提高工程質(zhì)量，降低交通影響，對貫徹“暢通欽北路，樂游北部灣”管理理念和落實“保暢通、保安全”的意義十分重大。