橋梁管柱基礎施工技術的應用探究

（酒泉職業技術學院，甘肅 酒泉 735000）

在橋梁管樁基礎工程，是在水面上進行作業并通過專業施工機械進行施工。管樁基礎工程不受溫度的影響，可以在一定程度上改善勞動條件，并且可以加快工程施工進度，同時在一定程度上降低施工成本的特點。

橋梁管柱基礎的施工材料分為：鋼筋混凝土樁、木樁、預應力混凝土樁、鋼樁四類。橋梁管柱基礎施工大多數使用預應力混凝土樁以及鋼筋混凝土樁這兩種形式。按照工程施工形式分為預制樁、鉆孔灌注樁。按照施工方法分為震動沉樁；靜力壓樁；錘擊沉樁；鉆孔埋置樁；就地灌注樁等等形式。在設計過程中，應當根據所設計的荷載、地質的條件、施工的設備、工期的要求以及會對附近的建筑物所產生的影響全方面進行考慮，從而選擇出最適應的樁基礎及樁基礎施工方法。

1 沉入樁基礎

橋梁管柱基礎沉入樁基礎所使用的樁基大多數為預制的鋼筋混凝土樁、預應力的混凝土樁兩種形式。樁基礎通常為空心管樁、實心方樁兩種形式。在一般情況下樁基礎通常是由工廠通過一定的技術手段制作而成。樁基礎的規格型號通常為40cm、55cm 兩種型號。樁基礎通常分為上中下三節，一般情況下管壁厚為8-10cm[1]。

橋梁管柱基礎中鋼筋混凝土管樁在預制過程中的注意事項為：第一；應當將預制場地進行場地夯實機場地平整，第二；進行基礎管樁的制模及立膜施工，第三；當模板支立結束后進行鋼筋骨架的制作及吊裝，第四；進行混凝土的澆筑和養護。在間接法澆筑橋梁管柱基礎的施工過程中，需要第一批澆筑的樁基礎強度必須達到設計強度的30%，方可進行拆模。

橋梁管樁基礎在預制及存放的的時候，應當多加兩個支護點。若樁長較長，可以采用3-4 個支護點。支點的位置應當在最大負彎矩與最大成彎矩相等的位置進行設置。當起吊就位的時候，應當采用1-2 個起吊點。選擇堆放場地時應當盡量的與沉樁位置現場距離較短處，堆放場地應當平整堅實，并且具有一定的防水措施，避免場地發生不均勻沉降或者濕陷的現象出現。

橋梁管柱基礎進行沉樁順序應根據全方面進行決定。并且同時應當對樁的入讀深度保證相等，并且土壤均勻密實。若預制樁長度不滿足設計要求的時候，應當進行接樁。接樁的施工工藝有：鋼板連接、硫磺膠連接、法蘭盤連接等等連接工藝[2]。

在進行沉樁施工前，應當對障礙物進行清理包括地面及空中的所有障礙物，并且對場地進行平整，搭設作業面等。沉樁的主要施工方法有：振動法沉樁、錘擊法沉樁、射水法沉樁、鉆孔埋置樁、靜力壓樁等方式。

1.1 橋梁管柱基礎——錘擊沉樁

橋梁管柱基礎錘擊沉樁的施工方法主要適用于，中等密度的粘性土、砂類土。因為錘擊沉樁的施工方法是主要依靠了樁錘沖擊力量把樁錘入土中。所以，樁徑不宜過大，入土的深度一般為40cm，錘擊沉樁的方法對設備要求相對較高。樁基的質量以及沉樁成功與否與沉樁設備關系非常密切。在選擇機械設備前應當綜合考慮工程量、規格、樁的種類、土質、現場水電供應、施工期限等因素進行選擇[3]。

1.2 橋梁管柱基礎——射水沉樁

橋梁管柱基礎射水沉樁的施工方法應當根據土質情況，一般情況下，在堅硬土質或者砂夾卵石層中，一般使用射水沉樁的方式為主，震動或者錘擊為輔，在黏土或者亞黏土的土質情況中,為了避免承載力降低，一般情況下都以震動或者錘擊為主，以社會方式為輔，并且應當對射水時間以及射水水量進行控制，在下沉空心樁的時候，一般情況下應用單管內部射水。當下沉的深度較深或者土層較為密實的時候，應當將射水管在樁基礎的兩側對稱安裝，并且保證其能夠方便施工。應當引起注意的是，不論采取何種方式進行施工，在橋梁樁基礎沉入最后的1-1.5 米時，應當停止射水并且只用錘擊或者震動的方式將其沉入設計深度。

1.3 橋梁管柱基礎——振動沉樁

橋梁管柱基礎震動沉樁的方式適合于硬塑、軟塑、砂質土的中密和較為松散的碎卵石類土以及粘性土等等土質。對于軟塑類的黏土以及飽和砂類的黏土，應當注意，當樁基沉入土中深度在小于15 米的時候，可以只是用振動沉樁機進行施工，除了樁基沉入土中深度在小于15 米的時候，應當采用射水法與振動沉樁機配合進行施工。

1.4 橋梁管柱基礎——靜力壓樁

這種樁基礎通常通過靜力壓的形式將樁基礎壓入土中，也就是說，通過壓裝機自重，從而克服沉樁阻力。沉樁的速度是根據土質的情況而決定的。橋梁管柱基礎靜力壓樁適用于砂性較輕亞粘土層或者高壓縮性黏土。相同的橫截面積尺寸以及相同地區的靜力壓樁的極限的承載能力以及錘擊的沉樁大致相同。

1.5 橋梁管柱基礎——鉆孔埋置樁

這種樁基礎通常通過灌注混凝土的方式進行樁基礎施工，通過鉆孔機進行鉆進的方法進行鉆孔施工。然后將預制的鋼筋混凝土結構樁基礎埋入。并且應當在樁基礎附近的位置進行壓注部分水泥砂漿從而起到估計作用，經過以上施工工藝形成橋梁基礎。本類樁基礎適用于砂類土、碎石土、粘性土等土層中進行使用。

1.6 橋梁管柱基礎——水中沉樁

在河水水流較淺的時候，可以通過搭設施工便橋、腳手架的方式進行施工，通過安裝置樁架的方式進行水中沉樁施工工藝。橋梁管柱基礎水中沉樁分為兩種施工方法，先圍堰后沉樁，一般適用于水深較淺，并且臨近河岸的地方。兩一種是先沉樁后圍堰，這種施工方法一般適合于水位較深的樁基礎。

2 管柱的制作

橋梁管柱基礎中管柱按照材料可以分為三種：鋼筋混凝土管柱、鋼管柱、預應力鋼筋混凝土管柱。入土深度小于25m 的管柱基礎適合采用鋼筋混凝土管柱。入土深度大于25m 的管柱基礎適合采用預應力鋼筋混凝土管柱。

管柱的制作方式可以根據管柱類型以及管柱施工條件進行綜合考慮分節預制。通過分節長度確定所使用的施工機械及施工設備，全方面對起重、運輸進行考慮選擇。管柱之間的連接方式為法蘭盤連接。管柱底下通常設置刃腳，刃腳的設置是為了便于施工過程中切割風化巖，故刃腳的剛度和強度十分重要。

成孔后進行質量檢查，質量檢查合格后應當盡快灌注橋梁管樁基礎。灌注前進行清孔，孔底、孔壁必須無垃圾、沒浮渣、無松動。孔底的浮渣厚度一般應當符合國家現行行業規范要求。

當地下水的滲水量較低的時候，應當將孔內積水全部抽出，并且使用串筒的方法進行灌注管樁基礎。串筒的尾端應當離孔底的高度小于2m，樁底應當采取插入式的振搗器進行振搗密實。若因為滲水過多，從而導致無法將積水排干，應調整施工方法，利用導管排水進行水校灌注混凝土樁基礎。

鋼筋籠在制作過程中應當注意其焊接方式，合理的排布鋼筋位置，并且應當按照主筋及箍筋由內到外的方式進行排列，這種排列方式有助于鋼筋籠的焊接，并且鋼筋籠承載能力更強。鋼筋籠制作完畢后，在運輸過程中應當固定好鋼筋籠避免其滑落、變形、移動。鋼筋籠在使用前應當對其檢查，保證其符合設計及規范要求。

混凝土灌注樁是非常常用的樁基礎施工方法之一。施工前應當將混凝土進行科學配備設計，并且混入適當添加劑。從而使原材料發生化學反應，進一步提高混凝土的強度。通常在混凝土中，樁基礎的粗骨料可以選卵石或者碎石，最大粒徑應當小于50mm，并且要小于主筋間距的1/3。再進行混凝土攪拌之前應當先測試其塌落度，保證混凝土塌落度滿足施工要求，保障混凝土的流動性及粘聚性。若混凝土灌注需在高溫條件下施工，應當在混凝土中添加適當的緩凝劑，從而避免其粘結速度過快。若在冬季施工，室外溫度過低，應當在混凝土中適當的加入早強劑，從而保證混凝土可以按照工期及工藝要求達到初凝時間及終凝時間的混凝土強度。

混凝土要堅持按照配合比進行配比，塌落度應當為5-8cm，并且每灌注50cm，應當進行振搗，保持灌注過程連續。塌落度若過大，應當及時調整配合比。

樁頭的標高應當適當的高于設計標高，從而保證在進行破樁頭時，樁基礎可以進入承臺內部50-100mm。

樁身應當有試件存留，對于直徑大于1 米的橋梁管柱基礎，應當每根樁留有1 組混凝土試塊。

在灌注混凝土前，應當對孔洞進行質量檢查，確保孔壁堅固，清理孔底雜物，若有部分地下水滲入，應當及時進行抽水，并且在準備就緒后，盡快灌注混凝土。灌注混凝土只要是通過護筒的方式進行灌注，并且不斷地插入振搗器進行振搗，避免混凝土不能夠充分灌入孔內，同時振搗混凝土可以增加混凝土的密實度，但是在振搗的過程中，應當保證混凝土振搗工藝要求，避免混凝土因振搗或者下落不均勻從而產生離析現象。

3 結束語

橋梁管柱基礎可以適用在很多土質情況下，尤其是在深水條件、沒有覆蓋層或者覆蓋層過厚等等地質情況較差的條件下均可以使用管柱基礎橋梁管柱基礎為我國橋梁建設事業做出了不可磨滅的貢獻。橋梁管柱基礎的施工技術應當在施工技術人員的研發中，不斷更新，為我國的基建事業添磚加瓦。