橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)探討

劉麗霞

（河北省邯鄲市交通局公路項(xiàng)目辦公室，河北 邯鄲 056002）

1 工程概況

某大橋在DK223＋003.73處采用32m＋48m＋32m連續(xù)梁跨越輔道，采用樁基承臺式基礎(chǔ)，主墩A82#和A83#基礎(chǔ)采用單墩16根深為53m的φ1.25m鉆孔灌注樁，承臺尺寸為12.5m×12.5m×3m，加臺尺寸為6.6m×9.4m×2m，墩身為圓端形實(shí)體墩，高為8.5m（含1m高頂帽）。邊墩A81#和A84#基礎(chǔ)采用單墩10根深為49m和50m的φ1m鉆孔灌注樁，承臺尺寸為7.1m×10.4m×2m， 加臺尺寸為3.7m×7.4m×1m，墩身為圓端形實(shí)體墩，高分別為9m（含3m高頂帽）和10m（含3m高頂帽）。

2 鉆孔施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備技術(shù)

在鉆孔樁位置處填筑施工場地。根據(jù)每個墩臺中各樁位的坐標(biāo)，用全站儀對其進(jìn)行精確定位，并在樁的前后左右距中心2m處分別設(shè)置十字護(hù)樁，供隨時校核樁位中心。在埋設(shè)好的護(hù)筒（直徑比樁徑大20cm）四周回填黏土，并分層夯實(shí)，頂部高出地面0.5m，長度不小于3m。用護(hù)樁復(fù)核護(hù)筒平面位置，保證其平面中心偏差不大于5cm，傾斜度小于1%。

2.2 泥漿制備

在A82#、A83#旁邊設(shè)置泥漿池及沉淀池，滿足鉆孔用泥漿需要；定期用專用渣車將鉆渣拉至指定地點(diǎn)，定期用泥漿車將沉淀池的泥漿拉至指定地點(diǎn)，不得污染沿線農(nóng)田及道路。制漿采用泥漿攪拌機(jī)攪拌，其比重、粘度、含砂率、膠體率、pH值等5項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求。在鉆進(jìn)過程中，試驗(yàn)人員要定期檢測泥漿各項(xiàng)性能指標(biāo)，以便隨時調(diào)整，使鉆孔工作順利進(jìn)行。選用膨潤土、CMC、PHP、純堿等配制優(yōu)質(zhì)泥漿，根據(jù)本工程地層情況及時調(diào)整泥漿性能。泥漿性能指標(biāo)如下：一般地層泥漿比重為1.05～1.20；易坍地層泥漿比重為1.20～1.45；一般地層粘度為16～22s；易坍地層粘度為19～28s；含砂率不大于4%；膠體率不小于95%；pH值為8～10。

2.3 旋挖鉆成孔

鉆孔施工采用旋挖鉆鉆孔方式、濕法成孔施工。采用旋挖斗鉆頭成孔。鉆孔前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成，經(jīng)檢查滿足要求后鉆機(jī)就位。將鉆頭中心與鉆孔中心對準(zhǔn)，并放入孔內(nèi)，調(diào)整鉆機(jī)垂直度參數(shù)，使鉆桿垂直，同時稍微提升鉆具，確保鉆頭環(huán)刀在孔內(nèi)自由浮動。鉆進(jìn)過程中，操作人員隨時觀察鉆桿是否垂直，并通過深度計(jì)數(shù)器控制鉆孔深度。當(dāng)旋挖斗鉆頭順時針旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時，底板的切削板與筒體翻板的后邊對齊。鉆屑進(jìn)入筒體，裝滿一斗后，鉆頭逆時針旋轉(zhuǎn)，底板由定位塊定位并封死底部的開口，之后提升鉆頭到地面卸土。開始鉆進(jìn)時采用低速鉆進(jìn)，主卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩承重不低于鉆桿、鉆具重量之和的20%，以保證孔位不產(chǎn)生偏差。鉆進(jìn)護(hù)筒以下3m后可以采用高速鉆進(jìn)。鉆進(jìn)速度與壓力有關(guān)，采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓：150MPa壓力下，進(jìn)尺速度為20cm／min；200MPa壓力下，進(jìn)尺速度為30cm／min；260MPa壓力下，進(jìn)尺速度為50cm ／min。

泥漿采用膨潤土、火堿以及纖維素混合制成。在泥漿池中用攪漿機(jī)將泥漿攪拌好后，泵入孔內(nèi)，旋挖鉆均勻緩慢鉆進(jìn)，這樣在鉆進(jìn)的同時又起到泥漿護(hù)壁的作用。鉆進(jìn)時掌握好進(jìn)尺速度，隨時注意觀察孔內(nèi)情況，及時補(bǔ)加泥漿，保持液面高度。泥漿制備應(yīng)注意兩個方面。一是泥漿的指標(biāo)問題。其比重一般應(yīng)控制在1.05～1.2之間，粘度控制在17～20s，砂率控制在4%以內(nèi)。常用的泥漿材料，一般是由優(yōu)質(zhì)膨潤土加燒堿、聚丙稀酰胺或纖維素等配置而成。二是補(bǔ)漿的速度。泥漿補(bǔ)充一般采用泵送方式，其速度以保證液面始終在護(hù)筒底面以上為標(biāo)準(zhǔn)，否則有可能造成坍孔，影響成孔質(zhì)量。用撈砂鉆頭將沉淀物清出孔位，要求沉渣厚度不大于20cm，在灌注水下混凝土前，用高壓風(fēng)（高壓水）吹底翻渣，進(jìn)一步減少樁底沉渣厚度。

2.4 鉆孔允許誤差

鉆孔前先用水準(zhǔn)儀確定護(hù)筒標(biāo)高，并以此作為基點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求的孔底標(biāo)高計(jì)算孔深，以鉆具長度確定孔深，孔深偏差不小于設(shè)計(jì)深度，超鉆深度不大于50cm；用探孔器測量孔徑，若出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象應(yīng)進(jìn)行掃孔，符合要求后方可進(jìn)行下道工序。鉆孔樁鉆孔允許誤差見表1。

表1 鉆孔樁鉆孔允許誤差表

2.5 驗(yàn)孔

采用驗(yàn)孔設(shè)備檢查孔深、孔徑、傾斜度及孔底沉渣厚度，達(dá)到要求后報請監(jiān)理工程師簽證后方可進(jìn)入下道工序。

2.6 鉆孔異常處理

2.6.1 坍孔處理

鉆孔過程中發(fā)生坍孔后，要查明原因并進(jìn)行分析處理，可采用加深埋護(hù)筒等措施后繼續(xù)鉆進(jìn)。根據(jù)現(xiàn)場情況也可在泥漿中加入大量的干鋸末，同時增大泥漿比重（控制在1.15～1.4之間），改善其孔壁結(jié)構(gòu)。鉆頭每次進(jìn)入液面時，速度要非常緩慢，等鉆頭完全進(jìn)入漿液后，再勻速下到孔底，每次提鉆速度控制在0.3～0.5m／s。坍孔嚴(yán)重時，應(yīng)回填后重新鉆孔。

2.6.2 縮孔處理

發(fā)生彎孔、縮孔時，一般可將鉆頭提到偏孔處進(jìn)行反復(fù)掃孔，直到鉆孔正直。如發(fā)生嚴(yán)重彎孔和探頭石時，應(yīng)采用小片石或卵石與黏土混合物，回填到偏孔處，待填料沉實(shí)后再鉆孔糾偏。

2.6.3 埋鉆和卡鉆處理

埋鉆主要發(fā)生在一次進(jìn)尺太多和在砂層中泥漿沉淀過快時；卡鉆則主要發(fā)生在鉆頭底蓋合攏不好，鉆進(jìn)過程中自動打開或在卵石地層鉆進(jìn)時，卵石掉落卡鉆等。埋鉆或卡鉆發(fā)生后，在鉆頭周圍肯定沉淀了大量的泥漿，形成很大的側(cè)阻力。因此處理方案應(yīng)首先是消除阻力，嚴(yán)禁強(qiáng)行處理，否則有可能造成鉆桿扭斷、動力頭受損等更嚴(yán)重的事故。事故發(fā)生后，應(yīng)保證孔內(nèi)有足夠的泥漿，保持孔內(nèi)壓力，穩(wěn)定孔壁，防止坍塌，為事故處理奠定基礎(chǔ)。

3 鋼筋籠的制作、安裝

鋼筋籠主筋接頭采用閃光對焊，每一截面上接頭數(shù)量不超過50%，加強(qiáng)箍筋與主筋全部焊接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝須符合要求。在A82#、A83#鋼筋籠內(nèi)安裝聲測管，樁身內(nèi)埋設(shè)3根聲測管。聲測管采用加套筒焊接在主鋼筋內(nèi)側(cè)，保證聲測管垂直并相對平行，采用2m一道加強(qiáng)筋的方法固定。聲測管在樁中位置應(yīng)等分樁的圓周。樁基頂部按《京滬橋通-31》圖標(biāo)準(zhǔn)安裝接地鋼筋（見圖1）。

圖1 樁基接地鋼筋示意圖

在每個橋墩基礎(chǔ)上均應(yīng)設(shè)置接地鋼筋及預(yù)埋件。安裝方法為：每根樁選用其中一根直徑20mm的樁基主筋N1作為接地鋼筋N3，滿足深入承臺深度不小于5m的要求。在每根樁選定的作為接地鋼筋N3的樁基主筋上（位置為承臺底以上20cm處）標(biāo)記紅油漆。N3鋼筋紅油漆標(biāo)記處與N2環(huán)形接地鋼筋焊接從而形成電氣通路。焊接要求為：雙面焊大于等于100mm，焊縫厚度大于等于4mm。接地鋼筋網(wǎng)應(yīng)保證各點(diǎn)電氣連續(xù)貫通，接地鋼筋露出混凝土以外部分需進(jìn)行鋅鉻涂層防銹處理。鋼筋骨架的保護(hù)層厚度須符合設(shè)計(jì)要求，采用與樁基砼同標(biāo)號的水泥墊塊，墊塊按豎向每隔2m設(shè)一道，每一道沿圓周布置3個，按梅花形布設(shè)。使用吊車吊裝下放鋼筋籠，嚴(yán)格控制吊筋長度并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土過程中出現(xiàn)浮籠現(xiàn)象。

4 灌注水下混凝土

試拼、檢驗(yàn)、安放導(dǎo)管，利用導(dǎo)管二次清孔，檢查孔底沉渣厚度，然后計(jì)算和控制首批封底混凝土數(shù)量，使其下落時的沖擊能量能把泥漿從導(dǎo)管中排出，并把導(dǎo)管下口埋入混凝土中不小于1m。足夠的沖擊能量能夠把樁底沉渣盡可能地沖開，是控制樁底沉碴、減少工后沉降的重要環(huán)節(jié)。澆注連續(xù)進(jìn)行，中途停歇時間不超過30min。在整個澆注過程中，及時提升導(dǎo)管，控制導(dǎo)管埋深。導(dǎo)管在混凝土中的埋深控制在2～6m之間。考慮樁頂含有浮渣，灌注時水下混凝土的澆注面按高出樁頂設(shè)計(jì)高程100cm控制，以保證樁頂混凝土的質(zhì)量。為保護(hù)環(huán)境，鉆孔樁施工中產(chǎn)生的廢棄泥漿經(jīng)泥漿沉淀池沉淀后，被運(yùn)往指定的廢棄泥漿堆放場地，并做妥善處理。

灌注水下混凝土完成后應(yīng)當(dāng)對所有鉆孔樁樁身混凝土質(zhì)量進(jìn)行樁基無破損檢測。按設(shè)計(jì)要求在A82#、A83#鋼筋籠安裝時預(yù)埋超聲波檢測管，成樁后進(jìn)行超聲波檢測，對A81#、A82#墩進(jìn)行低應(yīng)變檢測，對質(zhì)量有問題的樁做鉆芯取樣并進(jìn)行鑒定檢驗(yàn)。

5 結(jié)語

在橋梁施工建設(shè)過程中，樁基礎(chǔ)是整個橋梁的重要組成部分，穩(wěn)定夯實(shí)的樁基礎(chǔ)對整座橋梁起到了重要的支撐作用。橋梁樁基礎(chǔ)的質(zhì)量好壞對整座橋梁的工程質(zhì)量具有直接的影響。然而在實(shí)際施工過程中，橋梁樁基礎(chǔ)位于最低端，由于不可預(yù)見的因素較多，施工難度較高且存在的問題也較多，因此一定要做好橋梁樁基礎(chǔ)的施工工作。

[1]樊成.橋梁樁基礎(chǔ)施工淺述[J].西部交通科技，2011， （4）： 118-119.

[2]張生.橋梁樁基礎(chǔ)探討[J].現(xiàn)代裝飾：理論，2011， （6）： 31-33.

[3]寧紀(jì)維.橋梁樁基礎(chǔ)施工中的技術(shù)問題與質(zhì)量控制[J].今日科苑，2010，（6）：57-58.