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，該公路特大橋全長超過2500米，是一項(xiàng)國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。鉆孔平臺的設(shè)計(jì)和施工會受到凍脹現(xiàn)象的影響。該公路特大橋的樁徑大、橋樁較長，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)造活動等。

以該地區(qū)的特征為依據(jù)，將總體施工方案確定下來。根據(jù)施工期的施工水位和河床特點(diǎn)，將搭設(shè)鋼管樁得鉆孔平臺鉆孔方案確定下來，鋼棧橋的施工要在枯水期完成，水中鉆孔平臺施工要在汛期完成。鋼護(hù)筒的搭設(shè)工作要以平臺和棧橋?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，使泥漿對環(huán)境的影響減少。施工的效率和進(jìn)度都會受到泥漿護(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)了較長時(shí)間的作業(yè)，沒有發(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，很多因素都會對其造成影響，例如巖面傾斜、巖面缺少過渡風(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)過快，則會導(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)過慢，盡管可以取得較好的成孔效果，但會對施工進(jìn)度造成影響。經(jīng)過試驗(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

在施工的過程中要對樁孔是否填寫進(jìn)行判斷有以下一些方法。首先要對鉆機(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。其次要對滬筒和導(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)往往會激烈的碰擦。第三，要對樁孔是否偏斜進(jìn)行判斷還可以對鉆桿的偏斜角度進(jìn)行測量[3]。

3.4 清孔

很多施工單位都對注入和鉆孔這兩個(gè)工序比較重視，事實(shí)上鉆孔注入樁還會受到清孔的影響。清孔的目的在于對原鉆孔內(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。這是由于如果有過后的沉淀土留在樁底，會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，對鋼筋籠進(jìn)行保護(hù)，將旋挖鉆機(jī)成孔快的優(yōu)勢發(fā)揮出來。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)灌注混凝土的過程中要對混凝土的上升高度進(jìn)行經(jīng)常性的測量，以此為據(jù)對導(dǎo)管進(jìn)行提升和拆卸。

4.結(jié)語

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]連萬飛. 樁基礎(chǔ)橋梁斷樁存在的問題與防治分析[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)

U445

B

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)