桥梁桩基施工技术探讨

　　摘要：桥梁桩基由于深埋在地表下，再加上多数施工区域地下水较高，因而桩基的质量一直都难以控制。本文针对桥梁桩基工程的施工进行了分析与探讨。
　　关键词：桥梁；桩基；施工技术
　　
　　桥梁桩基施工具有机具设备简单,施工操作方便,占用施工场地小,对周围建筑物影响小,施工质量可靠,可全面展开施工,缩短工期,造价低等优点因此得到广泛应用。桥梁工程中桥梁桩基极为关键,桥梁桩基由于深埋在地表下,而且多数施工区域地下水较高,因此桩基的质量一直都较难控制,况且桩基质量直接影响桥梁的整体质量。
　　一、工程施工准备工作
　　1.施工地要求
　　施工前将场地平整好，以便安装钻机。本桥位1～4#墩处于水中，且水深常年在1～2m左右，采用土袋围堰筑岛，用砂性土修筑一条长70m、顶宽8m的E形岛，并压实，平台高于常水位1.0m，填土外部按1:1.5放坡采用编织袋砂性土填筑，以防冲刷。在0#台与1#墩之间留了一条5m宽的泄水道。
　　2.机具的选择
　　目前常用的钻具有旋转钻、冲击钻及冲抓钻3种类型。旋转钻主要用于粘质土、砂土、砾、卵石粒径小于钻杆内径2／3，含量少于20％的碎石土；成孔直径80～250cm，成孔深度一般不大于50m。
　　冲击钻主要用于岩土类的桩，也有用于其他土类的桩基施工；成孔直径80～200cm，成孔深度一般不大于50m。
　　冲击钻主要用于淤泥、粘质土、砂土、砾石及卵石。成孔直径60～150cm，成孔深度20～40m。
　　根据工程土质情况、桩基直径、桩长选用合适的机械，本桥为5跨16米预应力空心板续桥面结构，总长度为92米，下部结构为连续梁桩基础，设计桩径为1.2米，桩长为45米。工程地质为河床1～5米为粘土和亚粘土，以下5～15米为淤泥质土中间夹有3～5米中粗砂夹层，16～20米为中砂层，21～48米含粗砂约10％的亚粘土。根据桥位所在的地质情况，采用回旋钻机进行施工作业。
　　3.详细测量
　　(1)设置三角闭合导线控制网，使其符合施工规范要求，并对水准基点进行复测。
　　(2)采用坐标法测定墩台中线及桩位。
　　(3)设置控制桩志，并加设护桩(所有护桩应设置于稳固、通视的地方)。
　　(4)对测量数据与直接丈量(钢尺)进行互为较核，确认无误并满足要求，可采用测量数据。
　　4.埋置护筒
　　本桥护筒采用钢板制作，满足坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便并能重复使用的要求。护筒直径为1.4m每节长度为2m。
　　护筒的作用：
　　(1)保护孔口，防止孔口土层坍塌；
　　(2)固定桩位，并作钻孔导向；
　　(3)隔离孔内孔外表层水，并保持孔内水位高出施工水位以稳定孔壁。
　　5.质量管理措施
　　(1)施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施的位置;
　　(2)制定施工作业计划和劳动力组织计划;
　　(3)制定机械设备、工具、材料供应计划;(4)制定季节性(冬、雨季)施工的技术措施;
　　6.施工中的安全措施
　　(1)挖出的土石方应及时运离孔口,不得堆放在孔口四周1m范围内,机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响；
　　(2)施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作;电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。严禁一闸多用。照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。
　　二、钻进成孔
　　开孔时，应先启动泥浆泵和转盘，使孔内储备一定数量的泥浆后，才开始钻进。钻进开始时，应低速慢进，当达到一定深度时，可采用中速钻进，但遇砂层时，应放慢钻速，并适当提高泥浆稠度。利用钻锥不断地提锥、落锥旋转反复冲击孔底及周土层，把土层中粘土泥砂挤向孔壁或打成碎渣，钻渣悬浮于泥浆中，并通过泥浆泵的循环作用，使钻渣溢出。在钻孔过程中应防止坍孔、偏孔、钻头埋住或掉进孔内等事故，因此要注意下列各点：
　　(1)在钻孔过程中，应根据地质勘探情况控制钻进速度、调整泥浆稠度，防止坍孔、钻孔偏斜、卡钻等情况发生。缓慢地钻进，为保证桩的垂直度，我们在施工中加强检校，出现偏孔，应马上采取措施进行纠偏，如无法纠偏，则应封孔，重钻。
　　(2)钻孔宜一气呵成，不宜中途停钻以避免坍孔，若坍孔严重应回填重钻。
　　(3)升降钻锥时，必须保持平稳，防止碰撞护筒、孔壁和挂钩护筒底部，折装钻杆要迅速准确。
　　三、清孔及吊装钢筋笼
　　清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆，以保证灌注的砼质量及承载力。清孔的方法：换浆清孔。钻孔完成后不再进尺，继续循环换浆清渣，直至达到清理沉渣满足要求(泥浆比重不大于1.05)。另外还有抽浆清孔和掏渣清孔的方法，可根据实际情况采用适合的方法。
　　钢筋笼制作严格按设计加工,主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差±10mm;箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20mm;钢筋笼直径允许偏差±10mm;钢筋笼长度允许偏差±50mm.加颈箍宜设在主筋外侧,以加强对钢筋笼的箍子作用,且不会增加施工难度,主筋一般不设弯钩。
　　钢筋笼搬运和吊装时,应防止变形;安放前需再检查孔内的情况,以确定孔内无塌方和沉渣;安放要对准孔位,扶稳、缓慢、顺直,避免碰撞孔壁,严禁墩笼、扭笼。注意钢筋笼的标高,到达设计位置后应采用工艺筋(吊筋、抗浮筋)固定,避免钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮。钢筋保护层的厚度为无护壁时70mm、砼护壁时35mm.保护层用水泥砂浆块制作,当无砼护壁时严禁用粘土砖或短钢筋头代替(砖吸水、短钢筋头锈蚀后会引起钢筋笼锈蚀的连锁反应)。垫块每1.5-2m一组,每组3个,圆周上相距120°,每组之间呈梅花形布置。保护层的允许偏差为±10mm.8.当成孔深度与设计深度不同时,钢筋笼长度也宜随之变化,但摩擦桩的钢筋笼长度可不变。
　　四、灌注水下砼
　　终孔后待钢筋笼安装就位，接着安装导管。导管内径为30cm的钢管，壁厚4mm，每节2m，另有调整节，长度0.5～1.0m，最下面一节为4.9m，根据孔深确定导管长度。导管两端用法兰盘及螺栓连接，并垫橡皮圈保证不漏水。在浇注砼前必须检查导管的密封性，确保导管密封不渗水。将导管居中插入到离孔底0.2～0.3m(不得插入孔底沉淀的泥浆中)，导管上口接漏斗，并设隔水栓。待漏斗中砼储备量足够后，放开隔水栓，砼从漏斗底迅速下落，孔内水位骤涨外溢，说明砼灌入孔内。足够数量的砼将导管内水全部压出，并使导管下口埋入孔内砼内1.0m以上，随着砼不断通过导管灌入孔内，孔内初期灌注的砼及上面的水、泥浆不断被顶托升高，不断提升导管和拆除导管，直至钻孔灌注砼完毕。
　　五、成桩质量检验
　　1.砼试块强度的质量检验和桩身动检,桩身动检包括大应变和小应变,可测出桩长、缩径、扩径、断桩及可估算出砼强度,质量检验和桩身动检必须合格。
　　2.建议有条件的按1~2%抽样,按慢速维持荷载法做竖向静荷载试验,必须满足设计要求。
　　3.砼灌注过程中必须实行旁站,全员、全过程控制,严格把关。4要及时跟踪检验,及时评定质量结果。
　　结语
　　桩基础的主要功能是将上部结构的荷载传至地下较深的密实或低压缩性的土层中，以满足承载力和沉降的要求。如何选择合理的桩基础形式，对于保证安全，节约投资、降低造价起着举足轻重的作用。这就要求我们设计人员对每个建筑物的勘察报告进行仔细分析，选择一个最优化的基础方案。
　　
　　参考文献:
　　[1]《桩基工程手册》,中国建筑工业出版社.
　　[2]混凝土结构施工及验收规范(GB50204-92).
　　[3]赵占宇，姜玉玺，殷鸿彬，张建国。钻孔灌注桩施工中应注意的几个问题，沈阳建筑/2004.

《桥梁桩基施工技术探讨》

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