公路橋梁混凝土灌注樁施工技術(shù)

汪晟哲

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

1 工程概況

某公路工程起訖樁號(hào)為K56+563～K62+950，線路總長(zhǎng)約6 387 m，線路范圍內(nèi)包含四座橋梁(A、B、C、D)，橋梁的樁基均采用沖孔灌注樁，其中，A橋共42根，1.8 m樁徑的樁基共12根、1.5 m樁徑的樁基共30根；B橋共32根，1.3 m樁徑的樁基共8根、1.5 m樁徑的樁基共24根；C橋共22根，1.3 m樁徑的樁基共12根、1.5 m樁徑的樁基共10根；D橋共18根，1.3 m樁徑的樁基共8根、1.5 m樁徑的樁基共10根?，F(xiàn)圍繞該工程實(shí)際情況，對(duì)其灌注樁施工技術(shù)作如下分析。

2 施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備

正式施工開(kāi)始前，利用推土機(jī)將場(chǎng)地地面整平，然后用挖掘機(jī)將部分場(chǎng)地開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高處，待設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)其進(jìn)行安裝與調(diào)試，同時(shí)以現(xiàn)場(chǎng)施工條件為依據(jù)確定適宜的打樁順序。

2.2 開(kāi)挖泥漿池

泥漿池需在樁位周?chē)鸁o(wú)工程樁的范圍內(nèi)進(jìn)行開(kāi)挖，由現(xiàn)場(chǎng)的管理人員負(fù)責(zé)開(kāi)挖，避免對(duì)后續(xù)的裝機(jī)運(yùn)移造成影響。每個(gè)樁柱都要開(kāi)挖兩個(gè)池，即循環(huán)池與沉淀池，并在泥漿池的周?chē)枰褂娩摴苓M(jìn)行安全防護(hù)。

2.3 測(cè)量定位

以設(shè)計(jì)要求的坐標(biāo)點(diǎn)為依據(jù)設(shè)置測(cè)量控制網(wǎng)，然后按照平面放線進(jìn)行定位，參照?qǐng)D紙準(zhǔn)確放出樁的具體位置，之后在設(shè)計(jì)標(biāo)出的樁位上撒上一層白灰，同時(shí)打設(shè)一排小木樁。因該工程的場(chǎng)地面積相對(duì)較大，所以施工中易產(chǎn)生土質(zhì)擠壓，進(jìn)而對(duì)樁位準(zhǔn)確性造成影響。

2.4 鋼護(hù)筒埋設(shè)

鋼護(hù)筒使用厚度在4～8 mm范圍內(nèi)的鋼板通過(guò)卷制加工而成，每段高1.5 m，內(nèi)徑需要比樁徑大20 cm，在鋼護(hù)筒的上部需要開(kāi)出若干溢漿孔；將樁位中心校核好以后，需在護(hù)筒的周?chē)褂谜惩吝M(jìn)行分層填筑與夯實(shí)，對(duì)于鋼護(hù)筒的埋深，通常為1.2 m。通過(guò)鋼護(hù)筒的埋設(shè)，能起到提高孔中水位和隔離地表水等重要作用，還能為孔口地面提供保護(hù)。樁中心的定位方法為在鋼護(hù)筒以外各方向上布置四個(gè)點(diǎn)，然后通過(guò)拉線來(lái)定位，為之后的校核提供方便。

2.5 鉆機(jī)就位

將鋼護(hù)筒埋設(shè)好以后，對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行就位，使鉆機(jī)擺放穩(wěn)定，底座使用鋼管進(jìn)行支撐，將鉆機(jī)擺放好以后，對(duì)機(jī)具與機(jī)座整體穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，確認(rèn)鉆機(jī)的擺放是否保持水平和準(zhǔn)確，確保沖擊錘的正中心與鋼護(hù)筒的中心完全對(duì)準(zhǔn)，偏差不能超過(guò)±20 mm。

2.6 沖擊成孔

鋼護(hù)筒的埋設(shè)和樁機(jī)就位完成后，開(kāi)啟沖擊鉆，先以低錘密擊進(jìn)行沖擊，將錘高控制在0.4～0.6 m范圍內(nèi)，在這一過(guò)程中應(yīng)適時(shí)添加粘土泥漿、片石與砂礫，確?？妆诒粩D壓至密實(shí)狀態(tài)，待孔深達(dá)到鋼護(hù)筒下部3～4 m以后，不斷加快速度，把沖擊錘提高到2.0～3.5 m，之后采用正常的轉(zhuǎn)速進(jìn)行沖擊。在沖孔過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)排除孔中的殘?jiān)龥_擊深度每達(dá)到1～2 m，就要進(jìn)行一次檢查和排渣，同時(shí)定時(shí)做好補(bǔ)漿，到滿(mǎn)足設(shè)計(jì)提出的深度為止。另外，在沖擊的過(guò)程中還要對(duì)孔的垂直度進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)冒漿、斜孔和塌孔，則應(yīng)停機(jī)。經(jīng)處理完成后，方可繼續(xù)進(jìn)行施工。

在粘土中實(shí)施沖擊鉆進(jìn)時(shí)，可使用原土進(jìn)行造漿。

在厚度相對(duì)較大的砂層中進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)使用膨潤(rùn)土進(jìn)行泥漿的制備，也可在孔內(nèi)投入適量粘土來(lái)造漿，為保證泥漿各項(xiàng)技術(shù)性能，還可摻加適量分散劑，它的摻加量按照加水量的0.5%嚴(yán)格控制。

對(duì)于泥漿性能指標(biāo)，應(yīng)按照以下要求進(jìn)行控制：(1)當(dāng)土層為粉質(zhì)粘土?xí)r，泥漿相對(duì)密度應(yīng)為1.05～1.20，粘度應(yīng)為16～22 s，含砂率應(yīng)為4%～8%，膠體率不能小于96%，失水率不能超過(guò)25 mL/30 min，泥皮厚度不能超過(guò)2 mm/min，靜切力應(yīng)為1.0～2.5 Pa，pH值應(yīng)為8～10；(2)當(dāng)土層為砂層時(shí)，泥漿相對(duì)密度應(yīng)為1.2～1.5，粘度應(yīng)為22～28 s，含砂率不能超過(guò)4%，膠體率不能小于95%，失水率不能超過(guò)20 mL/30 min，泥皮厚度不能超過(guò)3 mm/min，靜切力應(yīng)為3～5 Pa，pH值應(yīng)為8～11。

在沖擊到巖面以后，應(yīng)增大沖程，并勤于清孔。待鉆進(jìn)深度達(dá)到100～200 mm后，應(yīng)進(jìn)行取樣，以備后續(xù)終孔過(guò)程中用于驗(yàn)證。沖擊時(shí)，為避免產(chǎn)生跑架，需隨時(shí)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行校核，確認(rèn)是否和樁位的中心完全對(duì)正，當(dāng)發(fā)現(xiàn)偏差時(shí)，應(yīng)立即調(diào)整。在成孔之后，應(yīng)使用測(cè)繩和鐵砣對(duì)孔深進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，方可開(kāi)始下一道工序的施工。

2.7 鋼筋籠制安

鋼筋骨架按照以下允許偏差要求在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制作：(1)主筋之間的距離偏差不能超過(guò)±10 mm；(2)箍筋和螺旋筋之間的距離偏差不能超過(guò)±20 mm；(3)鋼筋籠直徑的偏差不能超過(guò)±10 mm；(4)鋼筋籠的傾斜度偏差不能超過(guò)±0.5%；(5)保護(hù)層厚度偏差不能超過(guò)±100 mm；(6)鋼筋籠中心平面位置偏差不能超過(guò)20 mm；(7)鋼筋籠頂端偏差不能超過(guò)±20 mm。對(duì)鋼筋籠進(jìn)行運(yùn)輸與吊裝的過(guò)程中，應(yīng)避免變形的發(fā)生，使鋼筋籠與孔位完全對(duì)準(zhǔn)，不可強(qiáng)行插入和與孔壁發(fā)生碰撞，將鋼筋籠吊放至指定位置后對(duì)其進(jìn)行固定。

2.8 安放導(dǎo)管

導(dǎo)管為壁厚為5 mm的無(wú)縫鋼管，其直徑為300 mm，導(dǎo)管應(yīng)有良好密封性，在施工前應(yīng)做好水密承壓試驗(yàn)與接頭抗拉試驗(yàn)。對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行吊放的過(guò)程中，應(yīng)使其始終居中且保持垂直，將其吊放至下口和孔底相距0.3～0.5 m后停止。

2.9 清孔

該工程的清孔工藝為正循環(huán)法，在一次清孔中，主要使用橡膠管，期間嚴(yán)格注意各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，避免二次清孔過(guò)程中由于沉渣的厚度過(guò)大而無(wú)法清理，確保鋼筋籠能夠順利下放；二次清孔主要使用導(dǎo)管實(shí)施。

2.10 混凝土灌注

在混凝土攪拌時(shí)，應(yīng)對(duì)水灰比和拌和時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，在出料之前，還要對(duì)和易性與坍落度進(jìn)行檢測(cè)，將其運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)以后，應(yīng)再次檢測(cè)，要求具有良好和易性，并且坍落度應(yīng)處在允許配合比范圍內(nèi)，如果不滿(mǎn)足要求，應(yīng)進(jìn)行二次拌和。

混凝土的灌注必須保持連續(xù)，灌注時(shí)使用測(cè)繩經(jīng)常性檢測(cè)孔中混凝土實(shí)際高度，并根據(jù)混凝土高度對(duì)導(dǎo)管埋深進(jìn)行調(diào)整，使導(dǎo)管處在混凝土當(dāng)中2～6 m，各樁實(shí)際灌注時(shí)間應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：當(dāng)灌注量為10～20 m3時(shí)，不能超出2 h；當(dāng)灌注量為30～40 m3時(shí)，不能超出4 h。混凝土的關(guān)注應(yīng)一次性成型，中途不能中斷。將混凝土灌注完成后，應(yīng)在混凝土初凝之前對(duì)樁頂混凝土鑿除，剩下的要在承臺(tái)、系梁及墩柱施工中鑿除，確保新老混凝土良好結(jié)合，達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量目標(biāo)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，灌注樁是現(xiàn)階段公路橋梁工程常用樁基類(lèi)型，截至目前，該工程的橋梁灌注樁施工已經(jīng)順利完成，經(jīng)檢測(cè)，樁基質(zhì)量良好，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都滿(mǎn)足設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求，說(shuō)明所用施工技術(shù)合理可行，值得類(lèi)似工程參考借鑒。