橋梁灌注樁施工探究

王剛　王利

摘 要：樁是橋梁結構的主要組成部分，承擔著承受橋梁上部分載荷并將其傳遞到下方基礎的重要職責。樁工程施工質(zhì)量的高低，直接關系到橋梁工程的安全使用水平。水下混凝土灌注樁技術是當前橋梁施工中的常見工藝，做好混凝土樁灌注作業(yè)對于保證橋梁工程質(zhì)量安全意義重大。文章圍繞橋梁灌注樁施工技術進行探討，分析了橋梁水洗灌注混凝土的性能參數(shù)和技術要求，介紹了橋梁樁灌注作業(yè)的前期準備，詳細闡述了橋梁灌注混凝土樁的施工工藝，并對工程作業(yè)安全質(zhì)量保障措施進行了說明。

關鍵詞：灌注樁；橋梁施工；質(zhì)量控制；成孔技術

引言

我國國土面積廣袤，地理條件復雜，廣袤的國土上分布著大大小小的山川、河流。橋梁工程是公路、鐵路交通網(wǎng)絡建設過程中不可或缺的重要一環(huán)。隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，橋梁施工技術也在不斷前進，新工藝、新方法接連不斷涌現(xiàn)出來并被投入到實際工程施工之中。水下混凝土灌注樁就是其中一項重要技術。該項技術施工工藝簡單，用時較短，造價較低，用于使用大量工程機械，所以施工效率很高，是當前橋梁工程施工的常用方法之一。由于工藝自身特點，對樁身強度指標要求很高，所以必須嚴格規(guī)范操作，確保灌注樁施工質(zhì)量。

1 水下灌注混凝土的性能參數(shù)分析

混凝土是水下混凝土灌注樁的主要施工材料，其性能水平、技術參數(shù)情況和工程施工質(zhì)量密切相關，下面就對水下灌注混凝土的性能參數(shù)逐一進行介紹、分析。

1.1 混凝土原料

為保證混料具有足夠的流動性，避免在管道輸送過程中發(fā)生管道堵塞現(xiàn)象，混凝土中的粗骨料以含泥量控制在百分之二以下的卵石為佳。

1.2 混凝土初凝時間

初凝時間是影響混凝土操作性能的重要指標。橋梁水下灌注樁使用的混凝土其初凝時間一般控制在3到5個小時，這個指標范圍內(nèi)的混凝土使用效果最佳。

1.3 混凝土攪拌方法和攪拌時間

配置混凝土時，要按照事先確定好的配比依次向料斗中加入粗細料、水泥等原料，啟動攪拌機，并加入拌合水配比量的百分之三十，待混合均勻后再加入百分之六十的拌合水，剩余百分之十的拌合水在最后階段加入，從最后百分之十拌合水加入到混凝土拌合完成，這段時間應控制在1分鐘至1分半這個時間段。

1.4 坍落度選擇

從大量工程施工數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結果可知，混凝土坍落度以160mm到200mm最為適宜。

2 水下灌注混凝土的技術要求分析

（1）從混凝土灌注作業(yè)角度出發(fā)，由于第一批灌注的混凝土需要充滿導管底部以及埋設深度范圍（一般超過一米）內(nèi)的導管空間，所以量必須足夠。（2）混凝土拌合料在運輸過程中，隨著時間延長或受環(huán)境因素影響會發(fā)生離析分層現(xiàn)象，性質(zhì)改變，影響正常使用。所以當混凝土拌合料到達施工現(xiàn)場時要對均勻性和塌落度等關鍵性指標進行檢查，以確保其符合使用要求。對于不符合使用要求的拌合料，可以再進行一次拌合，達標后使用，對于第二次拌合后依然達不到使用要求的，禁止使用。（3）混凝土灌注作業(yè)應采取連續(xù)施工的作業(yè)方式，當?shù)谝慌炷粱炝瞎嗳牒?，后續(xù)混凝土必須及時跟進，以保持作業(yè)連續(xù)不中斷。（4）在進行混凝土灌注作業(yè)時，必須時刻關注孔內(nèi)水頭情況，保持水頭穩(wěn)定，尤其是在潮汐地區(qū)或有承壓力地下水地區(qū)，更要注意。（5）在整個灌注作業(yè)持續(xù)期間，導管的最佳埋置深度為2到6m。（6）在進行混凝土灌注作業(yè)時，要密切注意探井孔內(nèi)混凝土面的位置變化，勤加檢測，一旦出現(xiàn)問題及時地調(diào)整導管埋設深度。（7）為避免鋼筋骨架上浮現(xiàn)象發(fā)生，要隨著灌注作業(yè)的進展對混凝土灌注速度進行適當調(diào)整，當灌注的混凝土液面距鋼筋骨架底部1m左右時，要將灌注速度壓低，待混凝土拌和物液面上升到骨架底口4m以上時，提升導管出口位置，使其位于骨架底部2m以上，即可恢復正常灌注速度。（8）混凝土樁的實際灌注高度要高出設計高度一段距離，超出長度通?？刂圃诎朊椎?米之間，以確保完工后的混凝土樁強度整體達標。這部分超出設計高度的長度待混凝土樁硬化后，接樁前要予以鑿除。鑿除作業(yè)要避免對樁頭部分過度沖擊，造成結構松散。灌注作業(yè)接近尾聲時要檢查混凝土灌注量，以控制混凝土樁實際灌注高度。（9）在進行變截面樁混凝土灌注時，要從截面積最小的樁孔開始灌注，每當截面積變大時，要適當增加灌注速度并提高混凝土坍落度。

3 灌注樁施工前期準備

混凝土樁灌注作業(yè)涉及因素較多，施工質(zhì)量要求較高。為了保證施工順利進行，在施工開始前，必須全面、細致地做好各項準備工作。首先要進行施工隊伍的組織、籌備工作，根據(jù)施工需要配置足夠的施工人員和技術人員，建立完善的組織機構和健全的管理制度。其次要準備好各類施工材料和施工機械。材料進場前都必須經(jīng)過嚴格的質(zhì)量檢驗，合格后方可使用。施工設備到位后要進行必要的檢查、維護、維修工作，確保狀態(tài)正常，可以投入使用。施工開始前，施工隊伍要組織相關人員熟悉施工設計和施工方案等技術材料。最后要做好施工現(xiàn)場準備，各項輔助、保障措施應及時落實。

4 灌注樁施工工藝流程

4.1 鉆孔

鉆孔機就位固定后，首先要將機架挺桿調(diào)直，然后在對位圈的輔助下對準樁位，啟動鉆孔機開始鉆孔作業(yè)，直至達到設計深度后停止，將鉆頭提出。

4.2 檢查成孔質(zhì)量

成孔質(zhì)量的檢測包括幾個步驟，首先是對孔深進行檢測，通常使用測深繩（錘）或手提燈等工具對孔深和虛土厚度等指標進行檢測。其次是檢測孔徑，在實際施工過程中，部分土層含較多石塊，或者是存在軟塑黏土層，這些都可能導致鉆桿發(fā)生晃動，從而擴大孔徑，最終結果就是孔壁附著擾動土和孔底增加回落土。

4.3 孔底土清理

鉆孔深度達到設計指標后，鉆桿要在鉆孔底部進行一定時間的空轉(zhuǎn)，以清除殘土，然后再保持鉆桿豎直狀態(tài)的前提下提起鉆桿。

4.4 澆筑混凝土

在進行混凝土澆筑前，要對鉆孔深度、直徑、孔壁、垂直度及孔底虛土厚度等指標進行復測、復查，確保符合指標。在此基礎上將預先加工好的鋼筋籠綁上砂漿墊塊吊放入孔，吊放過程中要保持穩(wěn)定、方向準確，避免和周邊孔壁發(fā)生碰撞。鋼筋籠到位后立即固定。混凝土澆筑要連續(xù)進行，分層振搗密實，每層控制在1.5米以內(nèi)。

5 灌注樁施工安全質(zhì)量保障措施

一是要嚴格做好測量定位工作，測量定位是否準確，精度是否達標，直接關系到鉆孔作業(yè)各項指標的完成情況，對于工程的順利實施影響重大。在實際工作中，采取施工單位自檢與監(jiān)理復檢驗收相結合的措施。定位應分兩次進行控制，分別是在挖井口埋設護筒和安裝鉆機就位兩個階段，要嚴格控制其偏差在設計和規(guī)范允許的范圍內(nèi)。二是要保證泥漿質(zhì)量。在混凝土灌注樁施工工藝中，泥漿的用途主要是保護孔壁，避免孔壁坍塌，其次是將鉆孔作業(yè)中產(chǎn)生的碎渣、殘土攜帶出孔外。泥漿用途大，質(zhì)量要求高，密度、粘度、含水率都有規(guī)定。泥漿過稀，則攜渣能力不夠；泥漿過稠，則孔壁會開成一層厚厚的泥壁，無形中減少了樁徑。

6 結束語

橋梁灌注樁的施工質(zhì)量直接關系到橋梁工程整體質(zhì)量安全水平，必須予以高度重視，在施工過程中要嚴格遵循技術規(guī)范，對存在的質(zhì)量安全風險制定針對性的解決方案并認真貫徹執(zhí)行，施工人員、技術人員和管理人員要各盡其責，協(xié)調(diào)互動，確保工程順利推進和各項性能指標的圓滿達標。

參考文獻

[1]陳開利.橋梁工程鑒定與加固手冊[M].北京：人民交通出版社，2005.

[2]張樹仁.橋梁病害診斷與改造加固設計[M].北京：人民交通出版社，2006.

[3]張勁泉.橋梁檢測與加固手冊[M].北京：人民交通出版社，2007.