公路橋梁樁基嵌巖樁施工技術(shù)的應(yīng)用研究

郭昆朋

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050001）

0 引言

嵌巖樁屬鉆孔灌注樁的范疇，即樁的下部有一段長(zhǎng)度澆筑在質(zhì)地較為堅(jiān)硬的巖層當(dāng)中。樁的下端嵌入風(fēng)化基巖內(nèi)，可使豎向位移大幅度減小，保證樁身的穩(wěn)定性。為使嵌巖樁的作用在公路橋梁工程項(xiàng)目中的作用得以充分發(fā)揮，作業(yè)人員應(yīng)掌握相關(guān)的施工技術(shù)要點(diǎn)，并加以合理運(yùn)用。本文對(duì)公路橋梁樁基嵌巖樁施工技術(shù)的應(yīng)用展開分析。

1 工程概況

某公路工程中有一座T梁橋，全長(zhǎng)212.5m，共計(jì)80片T梁。橋梁所在地為丘陵地貌，溝谷發(fā)育、山坡陡峻，山體走向以北東為主，其上的植被較為發(fā)育，基本上都是喬灌木。根據(jù)水文地質(zhì)條件，該橋的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為嵌巖樁，樁基底部為中風(fēng)化砂質(zhì)頁(yè)巖，共38根樁基，樁徑從1200～1 800mm不等。為確保成樁質(zhì)量，經(jīng)研究后決定采用沖擊鉆孔工藝。

2 公路橋梁樁基嵌巖樁施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 護(hù)筒埋設(shè)

（1）本工程中使用的護(hù)筒是在現(xiàn)場(chǎng)用薄鋼板制作加工而成，護(hù)筒的高度在2.0m以上，為使護(hù)筒具備足夠的剛度，避免在埋設(shè)及后續(xù)施工的過(guò)程中發(fā)生變形，制作護(hù)筒時(shí)，分別在其上、中、下三個(gè)部位焊接加勁肋。

（2）護(hù)筒制作好以后，便可挖坑埋設(shè)，護(hù)筒底部與周圍利用黏土填塞，并分層夯實(shí)，護(hù)筒頂部要比地面略高，防止地表水流入。按照設(shè)計(jì)要求對(duì)護(hù)筒的埋設(shè)深度合理確定，當(dāng)遇到特殊的地層時(shí)，可適當(dāng)加深，確保鉆孔順利完成。

（3）埋設(shè)護(hù)筒前，按照確定的樁位，樁孔的縱橫方向上引測(cè)出護(hù)樁，護(hù)筒的中心與樁中心重合，平面誤差控制在2.0cm以內(nèi)[1]。

2.2 樁孔鉆設(shè)

2.2.1 鉆機(jī)就位

按照選用的鉆機(jī)底盤尺寸，并結(jié)合護(hù)樁，在現(xiàn)場(chǎng)的鉆孔位置處，定出鉆機(jī)的準(zhǔn)確位置。隨后借助起重設(shè)備完成鉆機(jī)軌道的安裝，復(fù)測(cè)鉆機(jī)底盤位置，確認(rèn)無(wú)誤后，便可使鉆機(jī)就位，經(jīng)過(guò)微調(diào)處理后鎖定即可。

2.2.2 孔位鉆進(jìn)

鉆孔是橋梁樁基嵌巖樁施工中重要的工序之一，與成樁質(zhì)量密切相關(guān)，必須予以重視，具體的操作要點(diǎn)如下：

（1）橋梁樁基所在位置處的地質(zhì)勘察成果表明，在樁長(zhǎng)范圍內(nèi)的土層以砂類土為主，有少部分黏性土，鑒于此，鉆進(jìn)時(shí)，可以采用低擋位慢速正循環(huán)的方法，當(dāng)鉆進(jìn)到泥漿面以下15cm左右位置處時(shí)，可將鉆進(jìn)方式改成泵吸反循環(huán)。樁孔鉆進(jìn)施工中，應(yīng)采取減壓的方式，使重錘發(fā)揮出導(dǎo)向作用，為樁孔垂直度提供保障。

（2）在土層中鉆進(jìn)時(shí)，可選用刮刀鉆頭的鉆機(jī)，并根據(jù)地層調(diào)整泥漿的比重和鉆進(jìn)速度，避免塌孔。鉆孔開始后，每進(jìn)尺1.0m左右或地層發(fā)生變化時(shí)，撈取鉆渣樣品并做好編號(hào)[2]。

（3）對(duì)鉆桿接長(zhǎng)時(shí)，必須停鉆，并將鉆頭向上提升，使其與孔底保持2.0m左右的距離，讓泥漿循環(huán)10min，清除孔底沉渣，避免堵塞出渣口，隨后將鉆桿接長(zhǎng)[3]。接好后，將螺栓擰緊，并檢查密封圈，看密封是否良好。

（4）樁孔鉆設(shè)完畢后，對(duì)孔位全面復(fù)核，可以使用成樁檢測(cè)儀檢查，確保偏差與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符。單個(gè)樁孔的中心位置偏差和不得超過(guò)50mm，孔徑要小于設(shè)計(jì)孔徑。

2.3 孔底沉渣清理

當(dāng)樁孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，需要及時(shí)清理孔底沉渣，可以采用換漿法清孔，具體操作要點(diǎn)如下：

（1）鉆至設(shè)計(jì)深度的孔位，停鉆后將鉆桿拆除，并向孔內(nèi)下入檢孔器，確認(rèn)孔深與設(shè)計(jì)要求相符后，便可開始清除孔內(nèi)沉渣。以換漿法清孔時(shí)，泥漿濃度達(dá)到1.1g/m3時(shí)，可停止換漿。

（2）本工程的樁基為嵌巖樁，為確保樁身混凝土與孔底巖層之間可靠黏結(jié)，需要二次清孔，可在鋼筋籠吊放就位后進(jìn)行。

（3）灌注混凝土前，向孔內(nèi)下入高壓風(fēng)管，對(duì)孔底吹掃，使殘留在孔內(nèi)的沉渣隨風(fēng)懸浮，此時(shí)可立即灌注混凝土。

（4）清孔完畢后，孔內(nèi)抽出的泥漿中無(wú)粒徑在2.0～3.0mm左右的顆粒，泥漿的比重在1.1以內(nèi)，含砂率不超過(guò)2%[4]。

2.4 鋼筋籠制安

（1）用于鋼筋籠制作的鋼筋要分批質(zhì)檢驗(yàn)收，并設(shè)置標(biāo)識(shí)，運(yùn)輸時(shí)防止銹蝕，如需在露天場(chǎng)地內(nèi)存放，必須在下部設(shè)置墊塊，用苫布覆蓋，以防止鋼筋受潮和日曬雨淋。

（2）鋼筋表面上的污物要全部清除后方可使用，包括油漬、漆皮、銹跡等；彎曲的鋼筋可以使用調(diào)直機(jī)調(diào)直。下料前，準(zhǔn)確計(jì)算出鋼筋長(zhǎng)度，統(tǒng)一配料，減少斷頭和焊接量。對(duì)加工好的鋼筋的尺寸、形狀等進(jìn)行全面檢查，看有無(wú)明顯的質(zhì)量問題，如裂紋等，確認(rèn)無(wú)問題后，按類型編號(hào)堆放在指定位置。

（3）在主筋的內(nèi)側(cè)設(shè)置加強(qiáng)箍筋，并在主筋外側(cè)設(shè)置環(huán)形筋，其中箍筋與主筋通過(guò)焊接的方式可靠連接，環(huán)形筋則是以綁扎的方式與主筋相連接。為避免鋼筋籠在運(yùn)輸及存放時(shí)變形，可采用十字支撐[5]。

（4）鋼筋籠分節(jié)段加工，每個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度可按照鋼筋標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度加以確定，利用吊車對(duì)鋼筋籠起吊入孔，在吊運(yùn)的過(guò)程中，應(yīng)防止鋼筋籠出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)或彎曲等現(xiàn)象。在主筋上將加強(qiáng)筋的位置準(zhǔn)確標(biāo)出，并在鋼筋籠四周焊接保護(hù)層鋼筋。

2.5 混凝土灌注

2.5.1 拌制

（1）混凝土拌制的過(guò)程中，必須確保均衡器的準(zhǔn)確性，拌制前檢測(cè)骨料，看含水率是否合格，雨天要適當(dāng)增加檢測(cè)次數(shù)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，調(diào)整骨料及拌和水的用量。攪拌站拌制時(shí)，除骨料之外，其余原材料的投入量允許偏差為±1%，粗骨料和細(xì)骨料為±2%。

（2）當(dāng)混凝土拌制摻外加劑時(shí)，可在原本的基礎(chǔ)上，適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，確保拌制的混凝土均勻，顏色一致，無(wú)離析及泌水等情況。拌制好的混凝土需測(cè)定坍落度，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后需要對(duì)坍落度復(fù)測(cè)，并觀測(cè)混凝土的保水性及黏聚性，不合格的混凝土不得在嵌巖樁施工中使用，以免影響樁基的整體質(zhì)量。

2.5.2 灌注

（1）本工程中，嵌巖樁混凝土灌注時(shí)，用吊車將導(dǎo)管放入，確保首批混凝土裝滿儲(chǔ)料斗，導(dǎo)管埋入混凝土的深度在1.0m以上；灌注開始前，對(duì)混凝土的和易性等指標(biāo)全面檢查，確認(rèn)符合規(guī)范規(guī)定要求后方可灌注；混凝土必須連續(xù)灌注，并保持孔內(nèi)的水頭高度，導(dǎo)管在灌注時(shí)的埋深控制在2.0～6.0m之間[6]；灌注時(shí)，要對(duì)混凝土面的位置經(jīng)常測(cè)定，調(diào)整導(dǎo)管的埋深；為避免灌注混凝土?xí)r，鋼筋籠出現(xiàn)上浮的情況，要做好固定。

（2）當(dāng)混凝土灌注至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)多灌注50～100cm，以確?；炷翉?qiáng)度，高出的部分割可在接樁前全部鑿除；孔內(nèi)溢出的泥漿要引流到適宜的地點(diǎn)，不可隨意排放，以免對(duì)周圍環(huán)境造成污染；灌注時(shí)，避免混凝土從漏斗頂部溢出，隨時(shí)觀察導(dǎo)管內(nèi)的混凝土下降情況，測(cè)量混凝土面的高度，據(jù)此指揮導(dǎo)管提升和拆除；提拔導(dǎo)管時(shí)，要準(zhǔn)確計(jì)量其長(zhǎng)度，不得在未經(jīng)測(cè)量和計(jì)算的情況下，提拔導(dǎo)管，以免影響混凝土的灌注質(zhì)量[7]。

（3）拆除導(dǎo)管的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，控制在5min以內(nèi)，操作時(shí)避免工具落入孔內(nèi)，拆下的導(dǎo)管要及時(shí)清洗。為避免嵌巖樁出現(xiàn)斷樁的情況，施工中必須選擇與要求相符的導(dǎo)管，確保導(dǎo)管的內(nèi)壁光滑，內(nèi)徑一致，并在使用前做好檢驗(yàn)，混凝土的坍落度控制在180～220mm，灌注施工中隨時(shí)抽檢[8]?；炷凉嘧⑹┕?，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮，所有參與作業(yè)的人員分工明確，保證灌注連續(xù)不間斷，確保嵌巖樁的整體質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，橋梁樁基嵌巖樁施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，嵌巖樁施工開始前，應(yīng)埋設(shè)好護(hù)筒，防止鉆孔時(shí)出現(xiàn)塌孔的現(xiàn)象，孔位鉆設(shè)完畢后，應(yīng)做好清孔工作，為后續(xù)的混凝土灌注創(chuàng)造有利條件。灌注混凝土?xí)r，應(yīng)保證連續(xù)不間斷，以確保嵌巖樁的成樁質(zhì)量。為保證樁基的整體質(zhì)量，作業(yè)人員除了要掌握相應(yīng)的技術(shù)要點(diǎn)之外，還需嚴(yán)格按照規(guī)范要求操作，消除質(zhì)量缺陷，使嵌巖樁按質(zhì)按量按時(shí)完成。