李志國

（遵化市交通運輸局，河北 唐山 064200）

1 工程概況

某橋梁工程為互通立交，匝道橋的長度為82.75m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用的是柱式墩，樁基礎(chǔ)，共有樁基35根，樁徑有兩種，分別為1 200mm和1 500mm。由匝道橋的地質(zhì)勘察報告可知，樁基所在地的地層多種土體交錯分布，包括粉土層、細砂層、砂礫石層等。因工期較緊張且橋址所在地的附近有住宅樓，為降低施工噪聲，經(jīng)過研究后，決定以旋挖的方式成孔。旋挖鉆孔具有速度快、噪聲低、振動小、無泥漿循環(huán)等特點，適用于多種土層，如黏土層、粉土層、砂土層、淤泥層等。本文重點對該橋梁工程旋挖鉆孔灌注樁施工關(guān)鍵技術(shù)展開分析。

2 橋梁工程樁基礎(chǔ)施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 施工準備

2.1.1 技術(shù)準備

（1）由專業(yè)的測量小組，根據(jù)設(shè)計圖紙，在現(xiàn)場測量放樣，準確測放出樁基的中心點。施測過程中采用全站儀，并用水準儀控制高程，確定出鉆孔灌注樁的平面位置，為旋挖鉆孔的順利開展提供條件。

（2）對水泥做安定性試驗，檢測砂石骨料的含泥量，并檢查鋼筋的質(zhì)量，看力學(xué)性能是否符合要求；導(dǎo)管做水密和抗拉試驗，按試驗順序?qū)?dǎo)管編號；拌和站按照實驗室給出的配合比對混凝土試拌，檢驗拌和站的生產(chǎn)能力，看是否滿足樁基礎(chǔ)施工需要。

（3）選用長度為9.0m、直徑22mm的鋼筋制作探孔器，并用鋼尺對測量繩的長度加以復(fù)測，看是否與實際長度相符[1]。

2.1.2 施工機具

本工程中使用的主要機具設(shè)備包括：2臺旋挖鉆機、1臺發(fā)電機組（功率為120kW）、1輛吊車（25t）、1輛挖掘機、1輛鋼筋籠運輸車、8輛混凝土運輸車、2輛裝載機、1套鋼筋加工機械等[2]。所有機具設(shè)備使用前，要全面檢查，確保性能完好，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，不得帶病作業(yè)，以免影響施工質(zhì)量。

2.1.3 作業(yè)條件

（1）為便于樁基礎(chǔ)施工為目標，對現(xiàn)場合理布置，將可能影響樁基礎(chǔ)施工的障礙物全部清除干凈，確保三通一平。

（2）在施工現(xiàn)場引測出樁控制線和水平高程控制點，采取相應(yīng)的措施保護控制樁，避免受損。施工時，要經(jīng)常復(fù)測，確?？刂茦兜奈恢脺蚀_。

2.2 施工技術(shù)要點

2.2.1 旋挖成孔

（1）旋挖鉆孔正式開始前，要先在施工現(xiàn)場準確測放出樁位點，隨后在樁位點的周圍布設(shè)護樁，埋設(shè)護筒，為確保鉆孔質(zhì)量，可在護筒埋好后復(fù)測樁位，確保誤差在5.0mm以內(nèi)。若是超出，則應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)的措施解決處理。報現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收，確認合格后，方可鉆孔施工。

（2）旋挖鉆機進場就位后，要牢靠穩(wěn)固，鉆進過程中不出現(xiàn)位移、傾斜等問題。將鉆頭對準孔位后，啟動設(shè)備開始鉆進。旋挖鉆孔時，應(yīng)遵循先慢后快的原則，避免忽快忽慢影響鉆機的穩(wěn)定性，以免受到重力影響，導(dǎo)致鉆機下部移位，孔位要垂直，傾斜度不得超過規(guī)范標準的規(guī)定要求，即不大于1%[3]。為確保成孔質(zhì)量，在鉆孔中，應(yīng)嚴格控制孔徑和垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正。

（3）按照現(xiàn)場測放好的樁位點，埋設(shè)護筒，要求護筒的內(nèi)徑略大于樁基的直徑。當(dāng)護筒埋好之后，用黏土填入坑壁與護筒間，夯擊密實，以達到固定護筒的目的。護筒的位置要埋設(shè)正確，中心與樁基中心的最大允許偏差為50mm。旋挖鉆機就位后，使三點合一，隨后將筒式鉆頭固定于鉆桿頂部，通過吊車將護筒吊起就位，以鉆桿將護筒壓入土體中。埋設(shè)好護筒后，利用控制護樁將樁位中心引回，使護筒中心與樁位中心相重合。用紅色的油漆在護筒上標識出護樁的方向線位置，以便鉆孔過程中復(fù)核樁位。本工程中，護筒的埋設(shè)深度為2.0m，筒口比地面略高出30～50cm左右[4]。

（4）本次選用的旋挖鉆機底盤為伸縮式自動整平裝置，操作室內(nèi)配有儀表顯示電子讀數(shù)，鉆頭與樁位中心的十字線對準后，相關(guān)數(shù)據(jù)會隨之鎖定，不需要人工調(diào)整。鉆機的自動化程度較高，可以加快作業(yè)速度。當(dāng)旋挖鉆機就位后，要使鉆頭的中心與樁位的中心對準，誤差不得超過現(xiàn)行規(guī)范標準的規(guī)定要求，即不大于10mm[5]。

（5）旋挖鉆孔要連續(xù)施工，中途無特殊情況不得隨意中斷，按照土體的性質(zhì)及鉆進的部位，對進尺速度加以調(diào)整。在鉆進護筒刃腳部位和砂礫石層時，應(yīng)采用低擋位、慢速鉆進，每次進尺2.0～3.0m左右，對孔徑、垂直度檢查一次，便能夠?qū)ν临|(zhì)的變化情況密切注意，與設(shè)計資料存在差異時，要將鉆渣裝入干凈的玻璃瓶內(nèi)，貼好編號，記錄下具體情況。為確保樁位的準確性，鉆進時，應(yīng)經(jīng)常對鉆架的中心位置加以檢查，并檢查鉆桿，使鉆桿保持垂直狀態(tài)，鉆頭平穩(wěn)回轉(zhuǎn)，這樣能夠降低擴孔、斜孔的發(fā)生概率。

（6）鉆孔施工中，要做好詳細記錄，分班連續(xù)作業(yè)時，安排專人負責(zé)填寫鉆孔記錄，在交接班時，交代清楚當(dāng)前的鉆進情況，及后續(xù)鉆進的注意事項。鉆孔記錄由專人保管，作為原始資料整理后及時歸檔。終孔時，使用測繩，對孔深加以測量，利用探孔器檢驗孔徑、傾斜率等重要指標，通過引樁，復(fù)測樁位，看實際值與設(shè)計值的偏差是否超限。

2.2.2 鋼筋籠制安

本工程中，樁基礎(chǔ)鋼筋籠比較長，為便于運輸，將鋼筋籠分為兩個制作加工，以搭接焊的方法連接主筋，按現(xiàn)行規(guī)范標準的規(guī)定要求，將接頭錯開布設(shè)。加工主筋的過程中，要保證焊接處于同一條軸線上，以此來確保鋼筋籠的質(zhì)量，具體的施工技術(shù)要點如下：

（1）加工鋼筋前，先對作業(yè)場地平整和硬化，并搭設(shè)加工棚，按規(guī)格將鋼筋堆放在高于地面的混凝土墩臺上，設(shè)置標志牌，注明型號、規(guī)格、產(chǎn)地等信息，采取遮蓋措施，防止鋼筋受潮生銹。制作鋼筋加工平臺，加快鋼筋制作速度。

（2）鋼筋加工前，要檢查表面，看是否清潔，有無油污、銹跡，正式焊接時，要先試焊，確認合格后，方可開始焊接作業(yè)。鋼筋焊接人員要持證上崗，無證者不得從事此項工作。嚴格按圖紙要求計算鋼筋下料長度，確保原材料能夠得到充分利用，減少浪費。鋼筋骨架加強筋在現(xiàn)場放出大樣，并在鋼板上加工成定型鋼圈。

（3）使用冷拉機對鋼筋冷拉，確保冷拉率在1%以內(nèi)，主筋以搭接雙面焊的方式連接，加強筋的間距為2.0m，在樁基頂部以下1.2m處的首圈加強筋向樁底布設(shè)，檢測管范圍內(nèi)每間隔1.0m左右布設(shè)一根，通過雙面焊搭接。當(dāng)樁基底部不足2.0m時，也要設(shè)置加強筋，因主筋數(shù)量較多，為確保箍筋的剛度達到規(guī)定要求，設(shè)十字形內(nèi)支撐[6]。

（4）利用定位筋，控制鋼筋保護層的厚度。將定位鋼筋牢固焊接在鋼筋骨架上，上下層錯開布設(shè)，確保雙面焊縫和單面焊縫的有效長度符合規(guī)范標準的規(guī)定要求，鋼筋焊接完畢后，要檢查焊縫，看寬度是否達標，即不小于0.8d（d為鋼筋直徑），有無夾渣等質(zhì)量缺陷，并將焊渣清理干凈，接頭要錯開，避免形成薄弱的受力環(huán)節(jié)，導(dǎo)致鋼筋籠的整體強度降低。

（5）在搬運的過程中，為避免出現(xiàn)變形的情況，按圖紙給出的間距，在鋼筋骨架內(nèi)部設(shè)置加強筋，以電焊的方式焊接到加勁圈內(nèi)徑，這樣能夠防止鋼筋骨架吊裝時因受力不均勻而變形。需要注意的是，向樁孔內(nèi)下放鋼筋孔時，應(yīng)將該筋去掉，以免下入導(dǎo)管時，與鋼筋籠發(fā)生碰撞。在骨架外側(cè)焊接定位筋，使各個截面的保護層厚度達標。

（6）鋼筋籠通過運輸車運至橋梁樁基施工現(xiàn)場，用吊車裝車，以裝載機轉(zhuǎn)運至孔口附近。將鋼筋籠吊離地面，下端與孔口對準，緩慢下放，操作時，要確保鋼筋籠始終處于垂直狀態(tài)，不得出現(xiàn)擺動的情況，以免碰觸孔壁。多節(jié)鋼筋骨架入孔時，可下降首節(jié)骨架下落至最后一道加強箍筋處，并在孔口位置處布設(shè)臨時支撐，隨后按上述方法，將鋼筋骨架的第二節(jié)吊起，使其與第一節(jié)處于同一條直線上，牢固焊接到一起。焊接完畢后，檢查焊接質(zhì)量，看有無明顯的缺陷，確認質(zhì)量合格后，報現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收，經(jīng)監(jiān)理確認無任何問題，可解除支撐，繼續(xù)吊放剩余的節(jié)段，操作方法同上。

2.2.3 導(dǎo)管下放

（1）下放管道前，要先準確計算出導(dǎo)管下放入樁孔的長度，即護筒的頂面標高減去設(shè)計孔底標高，去掉懸空高度，即導(dǎo)管下放的實際長度。為避免導(dǎo)管下放過程中碰觸鋼筋籠，應(yīng)使導(dǎo)管居中，若是無法順利下放，則要查明原因，采取有效的措施處理后，繼續(xù)下放。

（2）選用的導(dǎo)管要有足夠的剛度和強度，內(nèi)徑以30cm為宜，確保內(nèi)部光滑，為混凝土灌注提供有利條件。各個管段的接頭部位要做好密封，首節(jié)導(dǎo)管的長度應(yīng)達到4.0m以上。

（3）為避免混凝土灌注時漿液滲漏，要在導(dǎo)管正式下放前，做水密承壓、接頭抗拉施壓，若是導(dǎo)管漏水，則應(yīng)及時更換。試驗完畢后，按順序?qū)?dǎo)管編號，下放時，依據(jù)編號拼接。

2.2.4 混凝土灌注

（1）樁身混凝土灌注前，要檢驗混凝土的強度等級，按是否與設(shè)計要求相符，和易性是否良好，坍落度符合現(xiàn)行規(guī)范標準的規(guī)定要求，以180～220mm為宜。當(dāng)樁徑超過150mm時，要降低坍落度，以160～200mm為宜[7]?；炷恋奶涠葧艿綒鉁?、運輸距離以及施工時間等多方面因素的影響，因此應(yīng)保證坍落度適宜，以免導(dǎo)致混凝土的工作性能下降。為延長混凝土的初凝時間，可在拌制過程中，加入適量的緩凝劑。灌注時，應(yīng)確保首批混凝土的用量能夠使導(dǎo)管埋入混凝土面以下，導(dǎo)管底部與孔底之間的距離控制在30～50cm左右。

（2）灌注混凝時，要保持連續(xù)，不可中斷，為避免鋼筋籠出現(xiàn)上浮的現(xiàn)象，可在混凝土上升至鋼筋籠底口4.0m以上時，采取緩慢灌注和提升導(dǎo)管的方法，將灌注速度降低到正常速度的50%，當(dāng)導(dǎo)管的底口高于鋼筋籠底部2.0m后，恢復(fù)正常灌注[8]。

（3）樁身混凝土施工過程中，要做好灌注記錄，并對基準面到混凝土頂面高程準確測量，據(jù)此計算出導(dǎo)管在樁孔內(nèi)的埋深，若是過深，則會影響混凝土上返，過淺導(dǎo)管可能會出現(xiàn)拔出的現(xiàn)象，導(dǎo)致樁基礎(chǔ)的質(zhì)量下降。

（4）灌注的樁基頂部標高要略高于設(shè)計標高，這樣能夠使混凝土的強度得到保障，多余的部分可在接樁前鑿除。

2.3 異常狀況處理

橋梁樁基礎(chǔ)施工中，常常會出現(xiàn)各種異常情況，如坍孔、偏孔、卡鉆等，由此會影響成樁質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)異常要及時采取有效的方法和措施加以處理。

2.3.1 坍孔的處理措施

樁基鉆孔時若是出現(xiàn)坍孔的現(xiàn)象，應(yīng)及時查明原因，采取深埋護筒等措施繼續(xù)鉆進。結(jié)合現(xiàn)場實際情況，可以放緩鉆進速度，提升鉆頭時，不宜過快。當(dāng)坍孔較為嚴重時，可將其回填后重新鉆孔。

2.3.2 偏孔的處理措施

樁孔鉆進的過程中，若出現(xiàn)偏孔的現(xiàn)象，可提升鉆頭至偏孔處反復(fù)掃孔，待孔位達到正直后即可停止。當(dāng)縮孔比較嚴重時，可以用片石或是卵石與黏土相混合，回填至偏孔部位，并在填料完全沉實后繼續(xù)鉆進糾偏。

2.3.3 卡鉆的處理措施

當(dāng)鉆進時發(fā)生卡鉆現(xiàn)象，鉆頭周圍會有大量的泥漿，可先清除泥漿，穩(wěn)定孔壁，防止坍塌，查明卡鉆原因后，采取相應(yīng)的措施處理即可。

3 結(jié)語

樁基礎(chǔ)作為橋梁的下部結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系到橋梁的穩(wěn)定性、安全性和耐久性。為此，在橋梁樁基礎(chǔ)施工中，應(yīng)掌握關(guān)鍵技術(shù)，采取有效的措施，控制施工過程，避免質(zhì)量問題發(fā)生，使樁基礎(chǔ)能夠保質(zhì)、保量、按時完成。