何冰山，朱先均，邱井東

（中國五冶集團(tuán)有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

在橋梁施工控制上，細(xì)節(jié)處理直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的整體性，對橋梁施工質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。單樁接柱結(jié)構(gòu)本身整體性較群樁弱，在樁接柱連接點(diǎn)的控制上無疑是整個(gè)下部結(jié)構(gòu)的施工控制重點(diǎn)和難點(diǎn)［1］。

1 項(xiàng)目概況

德陽市高新區(qū)蔣家河橋起點(diǎn)樁號(hào) K1+103.500，終點(diǎn)樁號(hào) K1+220.500，全橋長 117.0 m。上部結(jié)構(gòu)采用 35+40+35（m）等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，下部結(jié)構(gòu)采用圓樁接方柱橋墩。橋梁位于強(qiáng)透水砂卵石地層，樁基設(shè)計(jì)均為摩擦樁，樁基長度 25 m，直徑 2.2 m；墩柱截面為正方形，邊長 1.6 m，高 4～5 m（不含與樁基重復(fù)2 m）。

2 施工工藝

2.1 方案選擇

墩柱鋼筋截面尺寸為方形，樁基鋼筋籠截面尺寸為圓形，鋼筋骨架設(shè)置 2 m 埋入樁基中。若采取單獨(dú)先施工樁基，再通過焊接連接施工墩柱，能保障墩柱鋼筋定位準(zhǔn)確性，但樁基長度無法滿足成樁檢測，且會(huì)影響樁基承載能力。

為了不影響成樁試驗(yàn)檢測，便于施工和易性，本項(xiàng)目選擇提前制作 2.5 m 長墩柱鋼筋預(yù)埋骨架。樁基鋼筋籠下放一定深度后在頂端通過焊接連接預(yù)埋鋼筋骨架，再下放并調(diào)整角度固定后澆筑樁基混凝土。

2.2 工藝流程

圓樁接方柱工藝流程為：施工準(zhǔn)備→測量放樣→吊裝及鉆孔平臺(tái)施工→樁位復(fù)測→旋挖成孔→清孔→下放鋼筋籠（鋼筋骨架焊接）→定位復(fù)測角度調(diào)整→下放導(dǎo)管→澆筑水下混凝土→樁頂浮漿抽排→超灌混凝土→養(yǎng)護(hù)→破除樁頭→檢樁（見圖 1）。

圖1 圓樁接方柱施工工藝流程圖

2.3 施工方法

2.3.1 施工準(zhǔn)備

1）開工前施工管理人員應(yīng)詳細(xì)閱讀研究施工現(xiàn)場地勘報(bào)告資料、水文地質(zhì)資料和施工設(shè)計(jì)圖紙，了解相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

2）根據(jù)實(shí)際場地情況，整平場地，搭設(shè)吊裝及鉆孔作業(yè)平臺(tái)。

3）隨時(shí)監(jiān)測河道水位變化，根據(jù)水位變化調(diào)整施工方法，加長護(hù)筒長度或?qū)痘車捎灭ね羾咦柚购铀暗叵滤还嗳肟變?nèi)造成塌孔。

4）主要施工機(jī)械及其配套設(shè)備的技術(shù)性能資料，所需材料的檢驗(yàn)和配合比試驗(yàn)已做好準(zhǔn)備。

5）測量人員對鉆孔樁位進(jìn)行詳細(xì)測量，標(biāo)出其中心位置，并在樁基外 1 m 位置設(shè)置十字護(hù)樁，便于鉆孔實(shí)時(shí)檢查樁孔中心位置。

6）鉆機(jī)司機(jī)等操作人員已進(jìn)行了安全教育及安全技術(shù)交底。

2.3.2 鉆孔

1）泥漿準(zhǔn)備。泥漿的配合比和配置方法宜通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定，其性能應(yīng)與鉆孔方法和地層情況相適應(yīng)。鉆孔過程中應(yīng)隨時(shí)檢驗(yàn)?zāi)酀{比重和含砂率，并填寫泥漿試驗(yàn)記錄表。注意地質(zhì)變化，根據(jù)地質(zhì)情況的變化隨時(shí)調(diào)整泥漿的性能指標(biāo)，保證泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求。

2）鉆孔作業(yè)。鉆進(jìn)施工時(shí)，由專人負(fù)責(zé)及時(shí)填寫《鉆孔記錄表》，交接班時(shí)應(yīng)有交接記錄；根據(jù)鉆進(jìn)速度的變化和土層取樣認(rèn)真做好地質(zhì)情況記錄，繪制鉆孔樁地質(zhì)剖面圖；鉆孔樁地質(zhì)剖面圖與設(shè)計(jì)地勘報(bào)告不符時(shí)及時(shí)報(bào)請監(jiān)理現(xiàn)場確認(rèn)。

3）護(hù)筒埋設(shè)。鋼護(hù)筒采用 20 mm 鋼板一次性卷成焊接，護(hù)筒長度 3 m，中部加焊厚 10 mm、高 20 cm 加強(qiáng)圈，以提高護(hù)筒的整體剛度，保證在使用中不變形；護(hù)筒鋼板接頭焊接密實(shí)、飽滿，不得漏漿。護(hù)筒頂面宜高出施工水位或地下水位 2 m，并高出鉆孔平臺(tái) 30 cm；在下沉鋼護(hù)筒的施工過程中，振動(dòng)錘必須平穩(wěn)，盡可能避免因偏心造成護(hù)筒產(chǎn)生偏斜。同時(shí)采用水平尺嚴(yán)格控制好各節(jié)護(hù)筒連接的垂直度，不得超過施工規(guī)范要求的 1/200，力求鋼護(hù)筒垂直入土。

4）檢孔與清孔。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，對孔深、孔徑、孔位和孔形等進(jìn)行檢查，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行孔底清理和澆筑混凝土的準(zhǔn)備工作。清孔可采用抽渣法，嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。抽渣時(shí)，應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)注入新鮮泥漿保持孔內(nèi)水位以防止塌孔。

2.3.3 鋼筋籠及墩柱鋼筋骨架制作

鋼筋籠主筋采用滾軋直螺紋連接；主筋接頭相互間隔錯(cuò)開，控制接頭長度區(qū)段≥35d（d為主筋直徑）且≥1 m，每個(gè)斷面接頭數(shù)量≤50 %；鋼筋骨架的保護(hù)層厚度可用焊接鋼筋或同強(qiáng)度等級(jí)混凝土旋轉(zhuǎn)墊塊，設(shè)置密度按豎向每隔 2 m 設(shè)一道，每一道沿圓周布置 4～6 個(gè)。

聲測管采用鋼管綁扎于加強(qiáng)箍筋上，成正方形布置；上下端均用鋼板焊牢密封，避免漏水（漿）。聲測管上端伸出樁基頂面 100 cm 以上，下至樁底，每節(jié)長8～12 m，節(jié)間用套管焊接。

墩柱鋼筋骨架截面尺寸與墩柱鋼筋截面尺寸保持一致，長度為 2.5 m，主筋鋼筋提前加工螺紋絲頭并采用膠帶纏繞防護(hù)。

由于墩柱鋼筋需要提前預(yù)埋至樁基內(nèi)，采用常規(guī)破樁頭方式難以實(shí)現(xiàn)，對此需采用 PVC 套管+防水膠布封堵固定對所有主筋（墩柱主筋和樁基主筋）進(jìn)行隔離，使樁頭混凝土和主筋不發(fā)生握裹，PVC 管內(nèi)徑比鋼筋外徑至少大 2 mm；PVC 套管下端直接埋在上定位板位置。

2.3.4 連接段箍筋安裝

鋼筋籠主筋連接完畢后，用圓鋼制作成環(huán)狀焊接在鋼筋連接區(qū)段籠外側(cè)，恢復(fù)該段外側(cè)的箍筋，箍筋恢復(fù)完畢后繼續(xù)下放鋼筋籠。鋼筋籠完全下放到位后用事先制作好的吊鉤拉筋將完整鋼筋籠懸掛固定在護(hù)筒上。

2.3.5 墩柱鋼筋骨架預(yù)埋安裝

鋼筋籠下放至樁底 1 m 位置時(shí)，固定鋼筋籠，吊裝墩柱鋼筋骨架至設(shè)計(jì)位置；為確保墩柱鋼筋籠定位準(zhǔn)確，吊裝不變形，采用兩塊定位板進(jìn)行固定，如圖 2 所示；墩柱預(yù)埋鋼筋骨架吊裝到位后，固定板焊接在樁基鋼筋籠上，兩塊定位板上下間距 1.5 m 固定。墩柱鋼筋預(yù)埋頭采用套筒連接，相鄰兩鋼筋錯(cuò)位≥35d（d為主筋直徑）且≥1 m，1 根冒出樁頂 50 cm，另 1 根冒出樁頂 150 cm 且≥35d，相互錯(cuò)開。

圖2 墩柱鋼筋骨架定位板加工安裝圖（單位：mm）

2.3.6 樁頂浮漿抽排

混凝土灌注至樁基設(shè)計(jì)頂標(biāo)高時(shí)，對樁基頂 1 m 范圍內(nèi)的混凝土浮漿進(jìn)行抽排，以保證樁接柱范圍（樁基頂部）內(nèi)混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度［2］。

2.3.7 樁頂混凝土超灌

混凝土浮漿抽排后，重新灌注混凝土，灌注過程中用振動(dòng)棒對這部分混凝土進(jìn)行充分振搗，并超灌混凝土至樁基頂標(biāo)高 50 cm 以上。

2.3.8 破樁頭及成樁檢測

破除樁頭時(shí)在定位板（樁頂設(shè)計(jì)高程）位置畫出環(huán)形切割線，在環(huán)切線標(biāo)記處用小型切割機(jī)進(jìn)行環(huán)切，在環(huán)切線位置采用氣動(dòng)鑿巖機(jī)垂直樁身方向鉆孔打眼（縱橫向各打一對孔，共 4 個(gè)），鉆孔深度只需達(dá)到樁徑的1/5 即可，使用鐵錘來回反復(fù)敲擊鋼釬所在的斷樁孔處，使樁頭混凝土環(huán)形斷樁孔處斷開，樁頭與樁身完全分離后利用起吊設(shè)備吊出上部樁頭。樁頭破除后，即可通知試驗(yàn)室對樁基進(jìn)行完整性檢測。

圓樁接方柱的主要控制點(diǎn)位焊接工藝控制和角度定位精準(zhǔn)控制兩個(gè)方面。焊接前先通過試焊確定焊接參數(shù)，鋼筋籠吊裝焊接時(shí)采取臨時(shí)橫向鋼筋定位，避免焊接施工時(shí)不平穩(wěn)造成焊接質(zhì)量差。下放定位采用四角點(diǎn)法復(fù)核，通過反復(fù)調(diào)整，確定中心點(diǎn)和四邊位置與邊緣放樣線等距。

3 與傳統(tǒng)方式對比

3.1 傳統(tǒng)樁接柱方式

傳統(tǒng)方式即先施工樁基，樁基檢測合格后通過放坡開挖（h≥2 m），截?cái)鄻痘敳?2 m 范圍混凝土，焊接連接墩柱鋼筋，支設(shè)模板再澆筑混凝土。

3.2 兩種方式優(yōu)缺點(diǎn)對比

具體優(yōu)缺點(diǎn)分析如表 1 所示。

表1 樁接柱傳統(tǒng)方式和預(yù)埋墩柱鋼筋骨架方式對比

采用兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)，通過表 1 可以看出，采用預(yù)埋墩柱鋼筋骨架方式對施工綜合影響較小，利于施工安全，便于節(jié)約工期和降低工程成本。

4 結(jié)語

本文在樁接柱施工選擇上，通過選擇預(yù)埋墩柱鋼筋骨架和傳統(tǒng)施工方法的對比，使用預(yù)埋墩柱鋼筋骨架方法便利了施工流程，減少了工作內(nèi)容，規(guī)避了基坑開挖支護(hù)的安全風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約了工期，降低了施工成本。說明了該方法的可行性和可推廣性，對同類型橋梁樁接柱施工起到一定的指導(dǎo)意義。Q