淺談橋梁水泥混凝土灌注樁施工要點(diǎn)

工程背景：化力高架橋是貴州省板壩（桂黔界）至江底（黔滇界）高速公路第T10合同段跨度最大的橋梁，位于黔西南布依族苗族自治州安龍縣木咱鎮(zhèn)，該地區(qū)溶洞發(fā)育，地下水豐富，地質(zhì)復(fù)雜，第四系白云質(zhì)灰?guī)r。該橋樁號(hào)為k38+370，采用的是10*30m預(yù)應(yīng)力砼T梁，全橋長(zhǎng)313米，橋墩最高26米，樁基最深為18米，2009年7月開工，2010年11月竣工。該橋處于農(nóng)田，覆土約為6米，均為高液限的亞黏土，在橋梁右側(cè)200米處，有一處暗河出水，水量約為3m3/s。全橋36根樁，最深的為18米，1#墩及9#墩的樁基采用人工挖，其余均采用沖樁，樁徑為2米，樁基混凝土為C25。

1 施工準(zhǔn)備

（1）材料準(zhǔn)備：①水泥。采用42.5的普通硅酸鹽水泥；②砂。中砂含泥量不大于1%；③碎石。粒徑為0.5～3.2cm的碎石，含泥量不大于1%；④水。使用化力高架橋飲用水；⑤粘土。就得取材，黏土的塑性指數(shù)Ip為22的亞粘土；⑥外加劑為緩凝劑；⑦鋼筋。鋼筋采用三級(jí)鋼筋，通過實(shí)驗(yàn)達(dá)到要求，有廠家的合格產(chǎn)品。

（2）作業(yè)條件：①便道從0#臺(tái)往9#墩拉通，因場(chǎng)地原來(lái)是稻田，覆土厚度達(dá)6米，在紅線范圍內(nèi)，通過用石料換填2.5米深。施工用水就地取用。電力從0#臺(tái)往9#墩設(shè)置，變壓器離橋梁有250米；②場(chǎng)地通過石料換填，碾壓整平；③在場(chǎng)地硬化出30m*16m的場(chǎng)地用于制作鋼筋籠，上部用石棉瓦改好封住；④在橋梁紅線外設(shè)置三個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，基本呈等腰三角形布置。放出每個(gè)樁位的點(diǎn)，且隨時(shí)復(fù)核；⑤安排了三臺(tái)打樁機(jī)械，分別從2#墩、8#墩、4#墩開始，分區(qū)進(jìn)行，避免干擾。制定詳細(xì)的施工方案；⑥施工前，通過實(shí)驗(yàn)，做了2根成孔試驗(yàn)樁，獲取參數(shù)，為施工提供參考。

（3）施工機(jī)具。沖機(jī)3臺(tái)、混凝土導(dǎo)管50米、套管、水泵3臺(tái)、水箱、泥漿池6個(gè)、混凝土攪拌機(jī)1套、水準(zhǔn)儀1套、全站儀1套、吊車一套、焊機(jī)2套、混凝土泵車4臺(tái)。

2 質(zhì)量要求

（1）鋼筋制作安裝質(zhì)量要點(diǎn)。在鋼筋籠制作的時(shí)候，采用雙面焊接的連接方式，根據(jù)規(guī)范抽取一定數(shù)量的試件進(jìn)行試驗(yàn)。主筋的上面焊接用雙面焊，焊接長(zhǎng)度為5d，要飽滿，清除焊渣，軸線要一致。先制作好加強(qiáng)筋，在其上平分間距，用石筆做好記號(hào)。主筋要準(zhǔn)直，箍筋間距一致。

（2）樁基點(diǎn)位質(zhì)量要求。樁基偏位是一個(gè)重要的問題，特別是由于測(cè)量誤差或者錯(cuò)誤之外，特別注意由于土層或者巖層不均勻引起的逐步偏位。測(cè)量的時(shí)候不僅僅是測(cè)量樁基上口的位置，同時(shí)要測(cè)量底部的樁基位置。在施工過程中，每打進(jìn)2米，需要測(cè)量樁基位置一次。如果出現(xiàn)偏位，則及時(shí)用較堅(jiān)硬的大巖石填筑至偏位位置以上至少1米處，重新進(jìn)行修正。

（3）樁基水下混凝土在質(zhì)量要求。樁基水下混凝土和易性要求高，不宜過過干，以免混凝土與導(dǎo)管摩擦以及混凝土與樁周摩擦過大而導(dǎo)致混凝土下不去；混凝土過稀，導(dǎo)致澆筑速度過快而導(dǎo)致鋼筋籠承受過高的往上頂力而浮籠，這種情況特別容易出現(xiàn)在開始澆筑0～6m階段。混凝土塌落度一般宜為180～220mm。混凝土要求均勻一致，要保證導(dǎo)管任何時(shí)候埋管深度至少2m。

3 水泥混凝土灌注樁工藝流程

三通一平→測(cè)量放樣→鉆孔機(jī)就位→埋設(shè)護(hù)筒→挖泥漿池→制備泥漿→鉆孔→加注泥漿→樁位復(fù)核→繼續(xù)鉆孔→泥漿循環(huán)→排渣→孔深測(cè)量→清孔→安裝鋼筋籠→射水清底→安裝導(dǎo)管→測(cè)定泥漿指標(biāo)→澆筑混凝土→計(jì)算澆筑深度并控制導(dǎo)管埋深→澆筑高出設(shè)計(jì)壯丁至少50cm。

4 操作步驟

（1）泥漿的制備和處理。在樁位附近設(shè)置泥漿池，盡可能大一些，便于沉沙和循環(huán)泥漿。一般選擇往樁孔里面傾倒質(zhì)量較好的黃黏土，用沖錘制備即可。泥漿濃度保持一定的濃度，濃度過高則不利于沉沙，濃度太小則不利于護(hù)壁的支護(hù)，容易形成塌孔，而且底部沉沙過厚，影響錘擊效果和進(jìn)度。泥漿制作盡量使用高塑性粘土或膨潤(rùn)土。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面要比地下水位高出1.0m以上，特別在受水位漲落影響時(shí)，泥漿面要比最高水位高出1.5m以上。沖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，泥漿要不斷循環(huán)直至澆筑混凝土前，避免塌孔，泥漿沉淀。澆筑混凝土前，泥漿要符合粘度、含砂率、膠體率等指標(biāo)。

（2）鉆孔機(jī)就位。場(chǎng)地用石料換填2米，平整后用壓路機(jī)碾壓，用全站儀把樁位放出來(lái)，安裝鉆孔機(jī)就，以保證平穩(wěn)，不得發(fā)生傾斜、下沉。經(jīng)常用水準(zhǔn)儀測(cè)量打樁機(jī)的高度，隨時(shí)測(cè)量樁基深度。在放樣的時(shí)候，先放出樁基中心點(diǎn)的位置，用兩條細(xì)線交叉其樁位，引到樁位的四周，然后固定級(jí)保護(hù)好，隨時(shí)可以用副裝對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)核。特別注意由于土層及巖層傾斜引起的軟硬不均勻，錘擊在速度不一致，容易產(chǎn)生偏位現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)偏位可以采用回填巖石或者澆筑一定厚度的混凝土進(jìn)行修正。

（3）沖孔。用垂線從沖機(jī)桿頂?shù)匿摻z繩位置對(duì)準(zhǔn)樁位，調(diào)整沖機(jī)，固定好位置。埋設(shè)護(hù)筒，挖好從樁位至泥漿池的泥漿溝槽。采用的是5.5噸重的沖錘，因這個(gè)橋所處的地質(zhì)為弱風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r，一天20小時(shí)的沖樁大約為1.2-1.5米，一般提升高度為5米，達(dá)到較好的效果。隨時(shí)測(cè)量樁位和樁深，直至達(dá)到設(shè)計(jì)高程。

（4）孔底清理及排渣。孔底清理及排渣，用慢慢加入清水進(jìn)行調(diào)節(jié)，切記使用過大的水量，導(dǎo)致砂沒有回到泥漿池沉淀而由于泥漿密度小沉淀在孔底。在混凝土澆筑之前，要測(cè)試樁底沉渣，控制在5cm之內(nèi)。同時(shí)要做泥漿的試驗(yàn)，達(dá)到要求方能澆筑混凝土。其中泥漿黏度為1：0.3-1.10、含砂率：17-20Pa.s、膠體率：＞98%。

（5）鋼筋籠的安裝。孔底沉渣和泥漿指標(biāo)達(dá)到要求，即可安裝鋼筋籠。使用吊車安裝，在吊裝的時(shí)候特別注意吊裝點(diǎn)的選擇。把鋼筋籠放至底部后，要根據(jù)點(diǎn)位對(duì)鋼筋籠進(jìn)行固定，且用鋼筋焊接好，以免施工振動(dòng)引起偏位。保證位置的準(zhǔn)確性。同時(shí)要對(duì)聲測(cè)管灌入清水，保證內(nèi)外的壓強(qiáng)平衡，避免聲測(cè)管被擠壓破壞，并封好空口以避免雜物進(jìn)入。

（6）澆筑混凝土。導(dǎo)管安裝好了，要對(duì)導(dǎo)管的密封性進(jìn)行檢查，接頭要牢固、緊密。放至孔底然后上提40cm，安裝料斗，并用鐵栓堵住料斗下部，鐵栓連接鋼絲繩，以便把料斗裝滿混凝土突然打開。混凝土工作性要好，避免分層、離析、過干、過稀。第一次放料是要準(zhǔn)備3輛罐車，即18方左右。第一罐車要快速，不能停，利用混凝土沖擊力把樁基底部沉渣置換干凈，直至埋管深度達(dá)4米以上。第二罐車要注意澆筑速度，不宜過慢，過慢混凝土向上的沖力不夠；混凝土過快，會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠受向上頂?shù)牧^大而發(fā)生上浮。邊澆筑邊測(cè)量澆筑深度，保證埋管深度在4-6米。特別注意拆管的時(shí)候，在向上提導(dǎo)管要一定的高度，埋置深度要考慮這個(gè)問題，以免造成導(dǎo)管底部高出混凝土頂面而斷樁。混凝土澆筑要比設(shè)計(jì)高出至少50cm，保證樁身無(wú)渣滓、浮漿，最后對(duì)高出的混凝土踢掉。

綜上，通過嚴(yán)格的施工管理，本橋樁基基本達(dá)到一類樁。現(xiàn)在的樁基對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的使用安全和耐久性作用特別重要，而這一重要保證要基于控制樁基的澆筑施工工藝。從施工準(zhǔn)備、測(cè)量放羊、沖樁控制、混凝土澆筑等等的環(huán)節(jié)都是影響到最后的質(zhì)量要求，所以施工技術(shù)和施工管理在橋梁樁基施工的質(zhì)量保證中尤為突出。

［1］JTGF80/1—2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］JTG/TF50—2011 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.