楊曉龍

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,貴州 貴陽(yáng) 550001）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高速公路項(xiàng)目建設(shè)的需求不斷增多，施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化水平不斷提升，而在可持續(xù)發(fā)展理念引導(dǎo)下，項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)如何做好環(huán)境保護(hù)成為關(guān)鍵[1-3]。樁基施工不僅直接決定橋梁進(jìn)展和工期，更影響周邊環(huán)境，如何采取有效措施提高工程項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化的同時(shí)有效保護(hù)環(huán)境成為最大難題。

1 工程概況

某高速公路橋梁工程，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要，是區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分。該橋梁第一段全場(chǎng)5.63 km，標(biāo)段內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁共計(jì)660根，樁號(hào)K144+500~K150+133。該標(biāo)段內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁型號(hào)為PRC（I）700AB130和PHC600AB130，樁頂灌芯混凝土為C40混凝土，樁長(zhǎng)16~22 m，混凝土強(qiáng)度為C80。管樁基礎(chǔ)構(gòu)造如圖1。

圖1 管樁基礎(chǔ)橋墩結(jié)構(gòu)

該項(xiàng)目位于濱湖地帶，海拔高度不足40 m，地勢(shì)低平且坡度小于3°，地表物質(zhì)由河流沖刷堆積而成，以濕地、湖州、漫攤為主。項(xiàng)目區(qū)域所在地質(zhì)層為第四系全新統(tǒng)（Qh），由上至下分別為種植土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)土、含礫粉細(xì)砂層、砂礫層[4-5]。橋位區(qū)屬洞庭湖平原。地形平坦，地面高程24.00~27.00 m。橋位區(qū)農(nóng)田廣布。

2 施工工藝

2.1 工藝流程（見(jiàn)圖2）

圖2 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工工藝流程圖

2.2 施工準(zhǔn)備

試柱數(shù)量每千米2根，現(xiàn)場(chǎng)做好各項(xiàng)記錄并經(jīng)監(jiān)理簽字確認(rèn)，試樁完畢后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)。

（1）需依據(jù)試樁結(jié)果最終確定單樁承載力容許值（特征值）、收錘標(biāo)準(zhǔn)等設(shè)計(jì)參數(shù)[6]。

（2）調(diào)查場(chǎng)地鄰近建筑物及障礙物受沉樁施工影響的情況，并提出相應(yīng)的技術(shù)安全措施。

（3）清理施工現(xiàn)場(chǎng)，處理地表雜質(zhì)及地下障礙物，保持施工區(qū)域清潔。

（4）明確施工方案，進(jìn)行施工前技術(shù)交底、文明施工細(xì)則與安全施工方案培訓(xùn)。

（5）外購(gòu)成品樁，應(yīng)有出廠合格證明、質(zhì)量檢驗(yàn)、產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)等資料。

2.3 測(cè)量定位放線

執(zhí)行施工方案，參照設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)準(zhǔn)樁的點(diǎn)位，根據(jù)施工情況將坐標(biāo)控制點(diǎn)、水準(zhǔn)控制點(diǎn)，按要求布置[7]。

（1）采用電子全站儀等測(cè)量?jī)x器，進(jìn)行平面測(cè)量控制的構(gòu)建，為項(xiàng)目施工、工序安排明確標(biāo)準(zhǔn)，也可應(yīng)用坐標(biāo)定位法，明確樁位后閉合測(cè)量。

（2）確定樁位后，采用直徑8 mm的鋼筋或竹筷插入地基內(nèi)，并對(duì)樁位號(hào)做好標(biāo)記，在鋼筋或竹筷上端系上紅布條，準(zhǔn)確標(biāo)注樁位輪廓，便于后續(xù)核對(duì)。

（3）針對(duì)單樁、大面積筏板、獨(dú)立承臺(tái)，采用差異化的放線方案，避免樁機(jī)移動(dòng)導(dǎo)致樁基被破壞或引發(fā)擠土效應(yīng)。

2.4 樁機(jī)就位

結(jié)合施工區(qū)域地基情況進(jìn)行平面清理，換填軟土層，鋪設(shè)鋼板，改善地基硬度。樁基進(jìn)場(chǎng)施工前，進(jìn)行設(shè)備檢驗(yàn)，確保各零部件工作正常，且設(shè)備儀表靈敏，檢測(cè)無(wú)誤后將樁機(jī)移動(dòng)至樁位后進(jìn)行施工。先進(jìn)行表層土質(zhì)試打，確保施工參數(shù)符合項(xiàng)目要求、技術(shù)規(guī)范，避免打樁施工中地基沉陷[8]。準(zhǔn)備工作就緒后，正常施工并確保樁機(jī)垂直度、水平度，確保樁塔與地基垂直且誤差小于0.5%，控制樁位誤差在20 mm以內(nèi)。

2.5 混凝土澆筑

管樁吊裝前應(yīng)對(duì)管樁進(jìn)行檢查，保證管樁完整沒(méi)有破損及現(xiàn)場(chǎng)配置的樁長(zhǎng)符合設(shè)計(jì)要求。

（1）管樁吊裝并對(duì)準(zhǔn)打樁機(jī)夾持腔，確保樁位與夾持管樁準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)。吊起樁機(jī)樁錘與樁帽后，將其固定在樁架上并固定樁頂，保持樁機(jī)垂直度，使其垂直插入土層，確保施工操作中垂直度偏差小于0.5%，并使用全站儀進(jìn)行樁機(jī)垂直度的調(diào)整、矯正。

（2）樁機(jī)就位后，將軟墊放置在樁頂并放下樁套，緩慢放下樁錘，樁錘重?fù)粝聵稒C(jī)入土深度增加，下沉穩(wěn)定后對(duì)樁機(jī)全面檢查與校對(duì)。打樁過(guò)程中對(duì)樁位修正的難度較高，因此施工前需確保樁位準(zhǔn)確。確保首節(jié)管樁入地垂直，輕輕施壓，垂直度無(wú)誤后方可繼續(xù)施壓，如存在偏差及時(shí)糾正或拔除重新打入，首節(jié)管樁垂直度是確保施工工藝精度的關(guān)鍵[9]。

2.6 養(yǎng)生待強(qiáng)、拆模

施工區(qū)域地表層土質(zhì)松軟，管樁被打擊時(shí)下沉量較大，輕輕捶打，采取低提錘的方式，沉樁加深后，沉速減緩，適當(dāng)提高起錘高度后落錘，起錘高度最高不得超過(guò)1.5 m。確保落錘輕緩且保持垂直度，應(yīng)使樁身、樁錘、樁帽在同一垂直線上，根據(jù)施工實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，結(jié)合樁架導(dǎo)桿控制落樁方向。保持樁身垂直度是施工核心，避免管樁受力不均彎曲，打樁下沉不暢，檢查樁錘是否傾斜或樁墊是否合適，需選用軟墊降低錘擊速度以提升錘擊效果。每一節(jié)管樁在施工中需一次性打入地基，不可中斷或只將樁頭錘入地面。

2.7 預(yù)應(yīng)力施工

項(xiàng)目地基基礎(chǔ)深，一根管樁難以達(dá)到預(yù)計(jì)深度，需采用多管樁連續(xù)接樁錘入的方式，前一節(jié)管樁高出地面0.5~1 m時(shí)即可續(xù)樁。

（1）續(xù)樁以焊接方式為主，分段進(jìn)行管樁連接，焊接管樁不得超過(guò)三段。

（2）管樁上下節(jié)拼接采用端板焊接，焊縫厚度不小于15 mm，樁頂坡口周?chē)鷮?duì)稱焊接4~6個(gè)焊接點(diǎn)，將上下兩節(jié)管樁固定后拆除導(dǎo)向箍，按照對(duì)稱焊接的工序進(jìn)行焊接，兩個(gè)焊工同時(shí)進(jìn)行焊接操作，焊接層數(shù)需大于兩層。內(nèi)層焊接須焊接緊密，不得出現(xiàn)咬邊、夾渣、焊瘤等施工缺陷，完工后清理焊渣，保持樁身清潔。

（3）管樁焊接連接處涂抹聚氨酯或環(huán)氧瀝青，兩段管柱拼接時(shí)，需保持接頭位置位于地面以下8 m。

2.8 送樁

樁頭接近地面，打樁力未達(dá)到方案規(guī)定值，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)判斷送樁深度不足允許值的情況下可繼續(xù)送樁，不可直接“樁對(duì)樁”施工，送樁作業(yè)需借助專用送樁器。一般情況下送樁器由鋼板制備而成，長(zhǎng)度約4 m，通過(guò)送樁器將沖擊力有效傳輸?shù)綐渡?，送樁器與管樁之間需增設(shè)環(huán)形樁墊塊，以防止損傷樁頂。

2.9 收錘

沉樁控制原則為控制設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為主，控制貫入度或最后1 m錘擊度為輔。14 t液壓打樁錘的收錘控制指標(biāo)（0.5 m落距）：最后1 m錘擊數(shù)為100~200擊（0.5 m落距），總錘擊數(shù)900~2 500擊。

（1）當(dāng)樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求但最后1 m錘擊數(shù)或貫入度達(dá)不到以上標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可繼續(xù)沉樁1 m，然后采用接樁處理。

（2）貫入度達(dá)標(biāo)且符合收錘標(biāo)準(zhǔn)，但樁長(zhǎng)度未滿足方案要求或工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)勘，并進(jìn)行單樁豎向承載力靜載試驗(yàn)。

（3）對(duì)最后三陣貫入度值進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，每陣貫入度值遞減且后兩陣貫入度值均符合收錘標(biāo)準(zhǔn)，則可進(jìn)行收錘完成作業(yè)[10]。

2.10 管樁與基礎(chǔ)底板的連接

土方開(kāi)挖到管樁出露高度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，為確保管樁與獨(dú)立柱基地板連接穩(wěn)定，需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理，清除雜物并使用直徑10 mm的鋼筋貫入樁孔，并以5 mm厚鋼板作為底模。施工中所用混凝土均需符合C40強(qiáng)度值，嚴(yán)格遵循施工工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行捆扎，確保管樁與基底板連接穩(wěn)定，為提高承載力和鋼筋強(qiáng)度值，可于混凝土中摻入10%的uea膨脹劑。承臺(tái)基礎(chǔ)底板捆扎鋼筋時(shí)，需確?；A(chǔ)底板鋼筋與管樁樁頭連接牢固，同時(shí)保障管樁錨筋與基礎(chǔ)底板鋼筋連接符合設(shè)計(jì)要求，確保錨固長(zhǎng)度達(dá)標(biāo)。詳見(jiàn)圖3所示。

圖3 管樁與承臺(tái)連接構(gòu)造圖

樁頂內(nèi)置入托板或鋼筋骨架以承接樁頂，管樁澆灌填芯工序混凝土，需保持置入托板或鋼筋骨架強(qiáng)度等級(jí)高于承臺(tái)混凝土等級(jí)。樁頂澆灌填芯混凝土之前，需對(duì)樁頂清理，去除內(nèi)部雜物并使內(nèi)壁徹底清潔，隨后于內(nèi)壁表面涂刷混凝土界面劑、水泥凈漿，提高管樁與混凝土的整體結(jié)合力，改善混凝土填芯工序施工質(zhì)量。

3 質(zhì)量控制

（1）首節(jié)管樁入地為項(xiàng)目質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需嚴(yán)格控制樁位精準(zhǔn)度和樁身垂直度，以全站儀矯正樁身垂直度，使其偏差小于0.5%。

（2）管樁施打作業(yè)中，重錘輕擊并保持樁身、樁錘和錘帽在同一垂直線上，嚴(yán)格控制樁身垂直度指標(biāo)，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)樁身傾斜及時(shí)調(diào)查原因并糾正。樁尖置入硬土層后，不可使用移動(dòng)樁架強(qiáng)行矯正管樁垂直度。上一節(jié)管樁沉樁后接頭位置需位于地面或承臺(tái)地面8 m以上。

（3）樁頂坡口圓周對(duì)稱焊接4~6個(gè)焊接點(diǎn)，按照對(duì)稱焊接的工序進(jìn)行焊接，兩個(gè)焊工同時(shí)進(jìn)行焊接操作，焊接層數(shù)需大于兩層。內(nèi)層焊接需焊接緊密，不得出現(xiàn)咬邊、夾渣、焊瘤等施工缺陷，完工后清理焊渣。

4 結(jié)論

傳統(tǒng)鉆孔灌注樁施工作業(yè)以泥漿護(hù)壁且樁基長(zhǎng)、成樁時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)周?chē)h(huán)境影響大，項(xiàng)目進(jìn)度難以控制，樁身混凝土保護(hù)層厚度達(dá)標(biāo)困難，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性不足。該文對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)特征、工藝特點(diǎn)進(jìn)行了分析，有效解決了上述問(wèn)題。橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工技術(shù)的應(yīng)用，能有效提升項(xiàng)目施工效率，降低工程成本，環(huán)保效果突出，為同類型橋梁項(xiàng)目施工提供了參考。