谈桥梁桩基支盘桩施工技术

　　摘要：随着我国公路桥梁建设事业的不断发展，重视桥梁桩基支盘桩施工技术具有重要的意义。本文主要探讨桥梁桩基支盘桩施工技术。
　　关键词:桥梁;支盘桩基;施工
　　一、工程概况
　　以玉西路跨线大桥为例：玉西路跨线大桥(K112+754．50~K112+936．50)上跨玉丰一西眉三级路。桥位处地势平坦开阔，桥梁大部分位于水田上。桥区场地地层单一，下伏粉砂质泥岩，无不利岩体结构面；本桥受路线高程及被交道路净空控制设计，最大桥高13m左右，结合桥高和平面地形，设计采用7×25m简支梁方案。全桥共设2联，在4号墩顶处设置伸缩缝，下部结构采用半幅双柱式桥墩、桩基础；0号台桥台为柱式台、桩基础；7号台为肋板台、桩基础。
　　二、准备工作
　　2．准备工作
　　2．1钻孔桩
　　2．1．1场地准备
　　施工场地或工作平台的高度应高出施工期可能出现的高水位0．5—1．0m。施工场地先进行平整，清除杂物，理顺排、供水渠道，场地为旱地时，换除软土，夯实。力保钻机就位在坚实的地基上，清除机座可能产生的不均匀沉陷。
　　2．1．2埋设护筒
　　护筒内径比桩径大20一30cm。护筒根据实地进行安设，一般3m左右。护筒平面位置的偏差一般不得大于5cm，护筒倾斜度的偏差不大于l％，要及时进行检测，超出规定，及时纠偏。
　　2．1．3制备泥浆
　　在制备泥浆过程中，要注意泥浆的性能；同时也要重视粘土的选择，粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好。制备泥浆的水质一般使用不纯物质含量少的水，当不能用自来水时，应事先进行水质检查，以保证泥浆质量。
　　2．1．4安设钻架
　　钻架是钻孔的工作架。钻架应能承受钻具和其它辅助设备的重量，同时要稳定性好，具有一定的刚度，在钻进中或其它操作时，不产生移动和摇晃。除有些配有专用钻架的机具外，其它都需配置钻架。钻架应对准桩孔中心。
　　2．2配备人力及供应材料
　　在同时进行几个项目和施工时，要注意它们之间的密切配合．避免相互干扰和冲突，并尽可能地作到均衡使用机具和劳动力。使用水泥、钢材等应有质保书，并进行试验检测，不合格的材料不得进入施工现场；砂石料从指定的场地进料，并根据检查频率要求进行试验检测。
　　三、造孔
　　3．1钻孔灌注桩
　　(1)砂砾土层采用冲抓式锥钻头钻孔。进入岩层后换用冲击锥钻头，钻头直径比桩径小2cm，钻孔过程中经常随班检查桩径、垂直度和泥浆比重，并做好地质状况记录。嵌岩桩基础须嵌入弱风化岩层深度大于3．5m，且桩岩层天然湿度下的饱和单轴极限抗压强度不小于10MPa。(2)在钻孔时，要及时将孔内残碴排出，以免孔内残碴太多，扰动孔壁，造成坍孔、扩孔、卡钻和掉钻，甚至埋钻现象。
　　四、支盘
　　挤扩支盘桩承载力60％以上是由它的支盘提供的，成盘的好坏直接影响桩的质量，所以挤扩成盘是挤扩支盘桩的关键。现场监测成盘表1土层物理力学指标与挤扩首压参考质量，并根据实际情况调整盘位，加盘或加支来保证挤扩支盘桩的承载力。在实际施工中总结了一套行之有效的监测成盘质量的方法。
　　
　　(1)支盘成型机挤扩之后将在土体中形成盘腔，如果事实如此，将使孔内水泥浆面下降，理论上讲泥浆下降的高度乘以钻孔的截面面积所得体积等于盘腔的体积。因此，通过测得每次挤扩后泥浆面下降的高度就可以检验盘腔的成型效果。考虑到在挤扩过程中要形成一部分沉渣以及挤扩后土体要有一部分回弹。因此，测得的体积会略小于理论值，要求I>50％。
　　(2)支盘成型机的挤扩过程实际上就是弓压臂挤压其周围的土体从而形成孔腔的过程，在这一过程中，土体和弓压臂之间存在着作用力与反作用力的关系，因此遇到挤扩承载力高的土体时需要较大的推动力，通过设备表现出来就是挤扩首压值高，这样，在支盘桩受力时盘所可以承受的端阻力就大，支盘桩的承载能力就高。因此，观察设备首次挤压值就可以判定盘体所在土层情况，从而判定支盘桩的承载力情况。施工中挤扩首压参考值如表1所示。
　　(3)设备的结构特点和力学特征也决定成盘质量。支盘成型机在施工过程中会发生设备向上或向下移动的现象，施工中统称为“上浮”或“下窜”，设备的移动与支盘所在的土层性状有关，承压支盘桩施工往往出现上浮现象，抗拔支盘桩则有可能出现下窜现象。通常在较软土层中挤扩，其上浮或下窜量偏小甚至根本不出现上浮、下窜；在较硬土层中挤扩，其上浮或下窜量偏大。
　　(4)应用网络技术确保支盘桩质量，挤扩成盘的质量是支盘桩质量的关键，而挤扩成盘的质量可以在施工过程中，通过泥浆面下降、挤扩首压值以及设备上浮反映出来，并可以通过井径仪或声波孔壁测定仪确定盘径。综合分析这些数据就可判断支盘桩的质量，若发现支盘桩承载力不能满足要求，即可通过支盘桩特有的调控承载力的方法——加支或加盘，在施工过程中确保承载力。利用施工现场的网络条件或笔记本的无线上网技术，将这些现场的施工数据通过Intemet网络实时地传送给设计单位、监理、甲方等相关单位，并可建立安全稳定的交流平台。施工各方将可实时地掌握施工现场的情况，将支盘桩的质量控制完全透明化。
　　通过以上手段就能在施工过程中监测施工质量，做到随时施工、随时调整，从而确保支盘桩达到设计承载力,从而确保支盘桩质量。
　　(5)施工控制措施：
　　①成盘应自下盘向上盘依次成形，按照试桩后设计的盘位进行挤扩成盘，在成盘挤扩主机放人至底盘位置的同时，对桩身垂直度、孔径和孔深进行复核查验，根据设计标高依次进行各盘的挤扩。②成形主机每次挤扩和回收工臂，要认真读取油压表的压力值，观察油箱液面的下降值，在孔口平稳放置刻度盘，且不得产生位移，每次旋转的角度必须均匀准确，挤扩的次数、顺序按规定执行，同一位置支盘挤扩的旋转方向始终如一，并做好记录。③注意观察和记录，通过压力表的读数，及时掌握所挤扩的土层特性是否能够满足支盘桩设计的要求，通过油位的变化，可以随时了解实际挤扩支盘直径大小是否达到设计值，根据挤扩过程的动态信息，采取相应的动态管理和监控，以达到更好的控制效果。④如果遇到工作压力值偏低或出现挤不动等现象，要及时详细分析和核查该处的地质状况，经研究确认后再采取相应措施，不得隐瞒不报，私自采取任何措施，以免造成更大的事故。⑤做好成盘时检查：a成盘后油位变化值、挤扩压力应与成形机人孔前的空载油位变化值、挤扩压力基本相同，来辅助判断成盘质量。工臂可能遇到硬的障碍物，没有伸展到要求的盘径尺寸，此时应组织各方共同研究，根据设计要求进行适当的盘位调整。调整的幅度一般不超过1m范围，以保证必要的盘间距符合规范要求。b根据支盘挤扩的理论体积，与实际挤扩时泥浆液面下降高度计算的泥浆下降体积相比较，两体积应相等来判断成盘的质量。如果泥浆下降量偏小，则表明支盘成形不足，应采取相应的措施补救，当泥浆液面下降到护筒底部时应及时补浆，防止孔壁坍塌。c以上两种能间接的检测成盘质量。要对盘径、盘位进行有效的检测，应当采用改进的井径仪或盘径测量仪进行检测。检测的数量宜为总桩数的10％一20％。d支盘成形后对成孔质量及时进行检查，检查的内容主要有：支盘的数量、孔的中心位置、孔深、孔径、成孔垂直度、盘径、盘位、首次挤扩压力等，并认真填写相应的质量检查记录口。
　　结束语：
　　由于挤扩支盘灌注桩比普通钻孔桩多一道挤扩盘工序，不仅增加了一道挤扩工序，还增加了施工人员、机械和工序作业的复杂性。所以，对工艺流程各环节(钻孔、清孔、挤扩支盘、沉放钢筋笼、吊放导管、浇筑混凝土、凝固后成桩)必须严格控制，才能保证桩的质量。
　　参考文献：
　　[1]黄宏伟，张冬梅，杨澄宇．国内外桥梁深基础形式的现状[J]．公路交通科技，2009,19(4)：11-14．
　　[2]左明福．公路桥梁深水桩基础施工[M]．土工基础，2005：11-13．
　　[3]赵明华．桥梁地基与基础[M]．北京：人民交通出版社，2008：45-52．

《谈桥梁桩基支盘桩施工技术》

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