淺談橋梁沉入樁施工技術(shù)控制

摘 要:文主要闡述了沉入樁基礎(chǔ)的施工準(zhǔn)備、施工要點(diǎn)、施工的主要工序、質(zhì)量檢驗(yàn)與質(zhì)量要求以及施工中可能存在的問題與預(yù)防和處理措施等問題。

關(guān)鍵詞:橋梁工程 沉入樁 施工 技術(shù) 控制

中圖分類號(hào):TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)12(b)-0029-01

當(dāng)建筑物荷載較大，地基上部土層軟弱，淺埋擴(kuò)大基礎(chǔ)不能滿足安全、穩(wěn)定與變形要求時(shí)，常采用樁基礎(chǔ)。目前，我國橋梁工程中常用的是沉入樁施工和灌注樁施工。

1 樁的制作

1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土樁與混凝土樁的制作

預(yù)應(yīng)力混凝土樁和混凝土樁的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制時(shí)，場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，并應(yīng)便于混凝土的澆筑和樁的吊運(yùn)。制作混凝土樁和預(yù)應(yīng)力混凝土樁時(shí)，主筋的設(shè)置宜采用整根鋼筋，如需接長(zhǎng)宜采用閃光對(duì)焊。主筋與箍筋或螺旋筋應(yīng)連接緊密，交叉處應(yīng)采用點(diǎn)焊或鋼絲綁扎牢固。混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)保證澆樁地區(qū)的地面平整堅(jiān)實(shí)，樁頂部50～100cm之間的混凝土，除箍筋加密外，應(yīng)澆筑強(qiáng)度等級(jí)較高的細(xì)骨料混凝土。樁頂被錘擊面必須與樁縱軸線垂直，樁尖四面應(yīng)抹均勻，角度一致，斜面不得有鼓肚或凹口產(chǎn)生。同一根樁的混凝土配合比不能隨意改變，并用攪拌機(jī)拌合，坍落度不宜為4～6cm。澆筑混凝土?xí)r，每根或每節(jié)樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行不得中斷，不得留有施工縫。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到25%設(shè)計(jì)要求時(shí)可拆側(cè)模;如無特殊要求，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求70%時(shí)可拆底模;全部達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，方可使用。混凝土澆筑后應(yīng)及時(shí)覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)天數(shù)按采用的水泥種類與氣溫而定，但不得少于7d。制樁完成后，應(yīng)在樁身逐根標(biāo)明編號(hào)、澆制日期、混凝土強(qiáng)度等級(jí)及試件編號(hào)。

1.2 鋼管樁制作

鋼管樁宜在工廠制作，制作鋼管樁的材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并有出廠合格證明和試驗(yàn)報(bào)告。鋼管樁的分段長(zhǎng)度應(yīng)滿足樁架的有效高度、制作場(chǎng)地條件、運(yùn)輸與裝卸能力。鋼管樁可采用成品鋼管或自制鋼管。焊接鋼管的制作工藝應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。鋼管樁的焊接應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)注意:焊接前，將焊縫上下30mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、水汽和雜物清除干凈;對(duì)于焊絲、焊條和焊劑，應(yīng)在焊前進(jìn)行烘干;焊接定位點(diǎn)和施焊應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行。露天焊接時(shí)，應(yīng)考慮由于陽光照射所造成的樁身彎曲;焊接完成后，應(yīng)對(duì)每層焊縫進(jìn)行檢查，及時(shí)清除焊渣。鋼樁位于河床局部沖刷線以下1.5m至承臺(tái)底面以上5～10cm部分，應(yīng)進(jìn)行防腐處理。防腐前應(yīng)進(jìn)行噴砂除銹，達(dá)到出現(xiàn)金屬光澤，表面無銹蝕點(diǎn)為止。運(yùn)輸、起吊、沉樁過程中，防腐層被破壞時(shí)應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。

2 樁的運(yùn)輸與堆放

混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后，方能吊裝運(yùn)輸。鋼筋混凝土樁在起吊和堆放時(shí)，多采用兩個(gè)支點(diǎn)，樁較長(zhǎng)時(shí)采用3～4個(gè)支點(diǎn)，支點(diǎn)的位置按支點(diǎn)最大負(fù)彎矩與跨中部最大正彎矩相等的原則確定。采用3個(gè)及3個(gè)以上吊點(diǎn)時(shí)，通常每?jī)蓚€(gè)吊點(diǎn)用1根千斤繩。預(yù)制樁吊立于打樁架時(shí)，多采用一個(gè)吊點(diǎn)，較長(zhǎng)的樁可采用2個(gè)吊點(diǎn)。樁搬運(yùn)時(shí)，其支點(diǎn)位置與吊點(diǎn)位置相同。堆放場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，防止支點(diǎn)發(fā)生不均勻沉陷。堆放支點(diǎn)與吊點(diǎn)位置也相同，多層堆放時(shí)，各支點(diǎn)墊木應(yīng)均勻放置，各墊木頂面應(yīng)在同一水平面上。在吊裝、運(yùn)存過程中，因彎矩過大造成開裂的鋼筋混凝土樁應(yīng)作報(bào)廢處理，不得用于基礎(chǔ)施工。樁的堆放場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，排水通暢，堆放時(shí)，混凝土樁的支點(diǎn)應(yīng)與吊點(diǎn)上下對(duì)準(zhǔn)，堆放不宜超過4層;鋼樁的支點(diǎn)應(yīng)布置合理，防止變形，堆放不得超過3層。并應(yīng)采取防止鋼管樁滾動(dòng)的措施。

3 錘擊沉樁施工

3.1 施工準(zhǔn)備

沉樁前，應(yīng)對(duì)樁架、樁錘、動(dòng)力機(jī)械、射水管路、蒸汽或壓縮空氣管路、電纜等主要設(shè)備部件進(jìn)行檢查。沉樁前還應(yīng)對(duì)混凝土預(yù)制樁進(jìn)行檢查，其強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外，開錘前應(yīng)檢查樁錘、樁帽或送樁與樁的中心軸線是否一致。在松軟土中沉樁，將樁錘放在樁頂上時(shí)，為防止下沉量過大，應(yīng)先不解開鋼絲繩，待安好樁錘再慢慢放長(zhǎng)吊錘和吊樁的鋼絲繩，使樁均勻緩慢地向土中沉入。同時(shí)還要繼續(xù)檢查樁錘、樁帽或送樁的中心是否同樁的中心軸線一致，樁的方向有無變動(dòng)，隨時(shí)進(jìn)行改正。經(jīng)檢查無誤后即可進(jìn)行錘擊。

3.2 沉樁方法

錘擊沉樁的施工方法包括由一端自另一端順序打、由中間向兩端打、由兩端向中間打和分段打樁。由一端向另一端順序打樁便于施工，應(yīng)用較多，一般當(dāng)樁數(shù)不多、間距較大、土不太密實(shí)、樁錘較重時(shí)，可采用此順序打樁。由中間向兩端打樁可避免因中部土壤被擠緊而造成打樁困難的現(xiàn)象，一般在基坑較小，土質(zhì)密實(shí)，樁多、間距小的情況下可采用此順序打樁。由兩端向中間打樁可使土質(zhì)越擠越緊，增加土的摩擦阻力，充分發(fā)揮摩擦樁的作用，適用于較松軟的土中打摩擦樁。分段打樁可解決后打樁不易打入的問題，且土壤擠出也比較均勻，可在基坑較大，柱數(shù)較多的情況下采用。

3.3 施工要求

沉型鋼樁時(shí)，應(yīng)采取防止樁橫向失穩(wěn)的措施。當(dāng)沉樁的樁頂標(biāo)高低于落錘的最低標(biāo)高時(shí)，應(yīng)設(shè)送樁，其強(qiáng)度不得小于樁的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。送樁應(yīng)與樁錘、樁身在同一軸線上。開始沉樁時(shí)應(yīng)控制樁錘的沖擊能，低錘慢打;當(dāng)樁入土一定深度后，可按要求落距和正常錘擊頻率進(jìn)行。錘擊沉樁的最后貫人度，柴油錘宜為1～2mm/擊，蒸汽錘宜為2～3mm/擊。在沉樁過程中發(fā)現(xiàn)貫入度發(fā)生劇變;樁身發(fā)生突然傾斜、位移或有嚴(yán)重回彈;樁頭或樁身破壞;地面隆起;樁身上浮的情形時(shí)應(yīng)暫停施工，并應(yīng)采取措施進(jìn)行處理。

4 振動(dòng)沉樁施工

振動(dòng)沉樁法具有沉樁速度快，施工操作簡(jiǎn)易安全且能輔助拔樁的優(yōu)點(diǎn)，適用于松軟的或塑態(tài)的黏質(zhì)土或飽和砂類土層中，對(duì)于密實(shí)的黏性土、風(fēng)化巖、礫石效果較差，基樁人土深度小于15m時(shí)，單用振動(dòng)沉樁即可，除此情況外宜采用射水配合振動(dòng)沉樁。

4.1 施工方法

振動(dòng)沉樁施工應(yīng)考慮振動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境的影響，并應(yīng)預(yù)計(jì)振動(dòng)上拔力對(duì)樁結(jié)構(gòu)的影響，每根樁的沉樁作業(yè)應(yīng)一次完成，中途不宜停頓過久，開始沉樁時(shí)，應(yīng)以自重下沉或射水下沉，將樁身穩(wěn)定后，再采用振動(dòng)下沉。吊裝振動(dòng)沉樁機(jī)和機(jī)座與樁頂法蘭盤聯(lián)結(jié)牢固。在自重下沉或射水下沉至緩慢甚至不下沉?xí)r，開動(dòng)振動(dòng)沉樁機(jī)并同時(shí)射水，以振動(dòng)力迫使管樁下沉。振動(dòng)持續(xù)一段時(shí)間后，當(dāng)樁下沉至再次趨于緩慢或樁頂大量涌水時(shí)，停止振動(dòng)，只采用射水沖刷。經(jīng)過相當(dāng)時(shí)間射水后，再行振動(dòng)下沉。如此交替下沉，沉至接樁高度時(shí)，拆去振動(dòng)打樁機(jī)及輸水管，在接樁的同時(shí)接長(zhǎng)射水管，再裝上振動(dòng)打樁機(jī)，然后繼續(xù)沉樁。當(dāng)管樁下沉至距離設(shè)計(jì)標(biāo)高尚有適當(dāng)距離時(shí)，提高射水管，使射水嘴縮人樁內(nèi)，停止射水，立即進(jìn)行干振。將樁沉入至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并且最后下沉速度不大于試樁的最后下沉速度、振幅符合規(guī)定時(shí)，即認(rèn)為合格，并拆除沉樁設(shè)備。基礎(chǔ)內(nèi)的樁全部下沉完畢后，為了避免先沉下的樁周圍的土被后來沉樁射水所破壞，影響其承載力，應(yīng)將全部基樁再進(jìn)行一次干振，使其達(dá)到合格要求。

4.2 施工注意事項(xiàng)

在振動(dòng)沉樁過程中，如發(fā)生貫入度發(fā)生劇變;樁身發(fā)生突然傾斜、位移或有嚴(yán)重回彈;樁頭或樁身破壞;地面隆起;樁身上浮的情形或機(jī)械故障時(shí)，應(yīng)立即暫停施工，查明原因并采取措施后，方可繼續(xù)施工。

5 結(jié)語

施工中出現(xiàn)的問題也各種各樣，需要對(duì)癥下藥采取措施。相信隨著工程實(shí)踐的不斷豐富，能為靜壓樁的發(fā)展提供更大的空間。

參考文獻(xiàn)

[1]宋寶志，王立鵬.淺談沉入樁的施工方法[J].黑龍江交通科技，2010(4):101-101.