核工业井巷建设公司
摘要：本文作者结合工程实例，对高速公路桥梁桩基础施工方法进行了分析探讨，供大家参考借鉴。
关键词：实例分析；高速公路；桥梁工程；桩基础；施工技术
某高速公路A1合同段全长38.1km，全线有特大桥4座，水中桩基础较多，部分桩基桩径大，其中一座特大桥主墩桩径达到3m。由于桥位地质条件较差，多为砂层及砾石层，成孔的风险性较大。为保证大直径桩基施工质量，从桩基钢护筒、钻机选型、成孔、泥浆、混凝土浇筑全方位进行控制。
1桥梁施工
岸上桩基，即鱼池或浅水位置的桩基，使用一般的冲击钻技术作业；而水下桩基利用搭建水下平台方式作业。
2桩基础建设
该标段桩基直径控制在φ1.0m至φ3.0m范围内，包括许多样式。桩长一般控制在φ8m至φ35m之间，主要以嵌岩桩为主，也有少数摩擦桩。桩基成孔方式多使用冲击钻和回旋钻。桩基包括岸上桩基和水下桩基，而岸上桩基又包括鱼池或浅水位置的桩基。
工艺流程为：准备工作（填筑场地及搭设平台）—钢护筒制作及埋设—设置泥浆循环系统—钻机就位成孔—清孔、下放钢筋笼—二次清孔—灌注水下混凝土—清理桩头。
3 准备工作
3.1 岸上部分的桩基。位于岸上桩基施工开始前需平整场地、清除杂物。地基不满足要求时必须进行换填并夯打密实。
3.2 鱼塘及浅滩部分的桩基。位于鱼塘的桩基施工前须沿主线在鱼塘内填筑出钻机、冲机的工作场地及施工便道。位于浅滩的桩基需筑砂岛形成作业场地。
3.3 水上部分的桩基。位于水上桩基的施工前必须搭设水上工作平台。平台由钢管桩基础，贝雷梁（或军用梁），型钢及面板组成。平台必须具有足够的强度、刚度和稳定性，满足施工要求。平台钢管桩数量和结构经计算得出，钢管桩的入土深度根据实际的受力和地质情况确定。
当平台处于主航道时，在平台周围加打一排管桩，作为平台的防撞设施。
4加工、埋置桩基钢护筒
利用分段预制和现场拼接技术。
4.1加工桩基钢护筒
选用a3钢板规格，将其卷成筒形，通过焊接平板焊接为段。与桩基直径比较，护筒筒径比其长20cm，护筒壁厚取决于具体状况和相关规范。应严格按照规范制作钢护筒，垂直度在一米之内相差不允许大于1cm，椭圆度每米偏差不超过2cm。焊缝不得间断，解决漏水问题。
4.2 桩基钢护筒的埋设
4.2.1 岸上、鱼塘及浅滩部分的桩基钢护筒埋设。桩基护筒采用人工挖导向坑，振动锤打入，埋深必须满足设计要求，露出地面0.3m以上。护筒埋置后要复测其桩位偏差，加以调整，保证误差在10cm以内，垂直度在1%以内。
4.2.2 水上桩基钢护筒的下沉。由控制网点在平台上精确放样定出桩中心点位置，安设导向架。用吊机吊起钢护筒通过导向架下放，护筒依靠自重停止下沉后，即用振动锤振动下沉，并按需要焊接接长护筒，直至护筒脚埋深达到设计标高。护筒顶面须高出预计最高水位2.0m（施工期间）以上。
护筒下沉时，各接头须不漏水、不漏浆。振动下沉后无明显变形，卷口；焊缝无开裂现象；同时应测量其中心位置是否正确，护筒是否坚直，护筒中心与桩位中心偏差不得大于10cm（群桩）。
5 泥浆循环系统
采用优质粘土或膨润土造浆。岸上、鱼塘及浅滩部分开挖泥浆池、水上部分利用泥浆罐或泥浆船形成泥浆循环系统。
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施工开始前于泥浆池内按比例注水，投入粘土，必要时加入添加剂并调整泥浆指标符合要求。拌制一池浆后，从储浆池向孔内供浆。而排出的泥浆则携带钻渣进入回浆池，经缓流沉淀后上层泥浆回到储浆池，如此反复循环直至成孔。
配置优质泥浆，每台钻机采用独立一套泥浆循环系统。钻孔过程中采用涡流泥浆处理器或BE250泥浆处理器对泥浆进行处理，对泥浆的质量进行监控。在一次清孔时如果泥浆指标较差，掺入添加剂按照现场情况调配好泥浆，以保证在下放钢筋笼的长时间内无泥浆循环的情况下保证不发生塌孔现象。
6钻机开孔和冲击钻开孔
在钻机安装复位前，应仔细核查各环节，安装复位中要确保稳固，精准定位，在水平方向与垂直方向纠正钻机、钻架。
钻机挖孔时要缓慢，确保精准度，冲击法钻孔要采取小冲程挖孔，当护筒入土深度位于全冲程时才能加快速度钻进。冲进时要频繁捞取渣样，实时判断土层，并结合土层性能和钻机特征，设计合适的冲程与泥浆稠度。到达护筒脚部分时要注意缓慢冲进，若护筒脚部位的土层较为薄弱，必须加强孔壁的坚实度，避免出现渗浆或陷孔等问题。
完孔：接近完孔标高位置后，应经监理负责人审核批准后才能完孔，根据规范如果需要，应使用探孔器测定查钻杆的垂直度。
7洗孔、安放钢筋笼
7.1 第一次洗孔。冲进符合标高规定，且监理工程师要亲自审核签证，再通过正循环法和逆循环法洗孔排渣，确保孔底部无残留废渣；灌注桩洗完孔后，要求沉积层不得超过规定的厚度。
7.2加工、安放钢筋笼。通过分段预制现场拼接的方法制作钢筋笼。我们必须根据施工图纸来加工钢筋笼，并使其符合法规规定的标准。为了预防出现扭曲或变形，应通过两点绑扎起吊的方式吊装钢筋笼。
8 二次清孔
钢筋笼下放好后，下放灌注混凝土的导管，采用正、反循环方法清孔，以达到设计和招标文件技术规范孔底沉淀厚度的要求。经监理工程师检查合格后，进行水下混凝土的灌注。
9 灌注水下混凝土
混凝土浆如果直接倒下水去，必然会产生水泥浆流失，砂碎石沉下水底的现象。要使灌下桩孔内的混凝土浆离析，必须采用特殊的装置特殊的方法施工。这特殊装置是由导管、装混凝土浆的料斗，料斗与导管连接，料斗内安装有一个开关。水下灌注混凝土原理是：导管及料斗安装好后，将导管底部放至桩孔底，然后将导管往上提起0.3m；料斗内装满混凝土浆，准备好几立方混凝土浆后，用卷扬机将料斗内的开关打开，混凝土浆一下子沿着导管，将导管内的泥浆水挤下桩底排出导管外，混凝土浆从高处往低处下落，自由落体运动所产生的能量，冲击力将桩底的泥浆及沉碴托离孔底，并由混凝土浆占据桩底，在冲击力的作用下，又将混凝土浆沿着桩孔往上抬高，并将导管底部埋没，这时导管内及桩底都是混凝土浆，没有泥浆水。后续的混凝土源源不断输进导管内，桩孔内的混凝土浆也随着抬高，桩内的泥浆水也随着抬高直至排出桩孔外。水下灌注混凝土操作是很关键的：
（1）导管是由无数节（每节约2.5-3.Om）接起来的，接头必须用橡胶垫螺栓拧紧，不能漏水。
（2）第一斗浆下到桩孔底必须即导管埋没的深度不小于1.0-1.5m接桩径计算出料斗的容积，料斗的容积需要多大，桩长超过20m时，经验数据料斗客积不小于4m3。
（3）为了使料斗内的混凝土浆一下子快速下到桩底，料斗的形状及料斗的摩擦力都要充分考虑，尽可能减小摩擦力。
（4）灌注过程中导管反插提升的高度不能太高，要严格控制混凝土埋管深度不小于6m。
（5）随着桩孔内混凝土的高度增加，导管要往上提到一定程度要拆去一两节，拆管顺序是从上往下拆。每次提升拆管后，要控制埋管的深度不小于6m。
（6）随时要调整导管置于桩孔中心，不要刮到钢筋笼提不起导管。
（7）随时检测导管埋管深度，经常上下插动，预防卡管。
（8）随时控制好混凝土坍落度，一般控制在20-23cm。
（9）预测浇灌每个钻孔灌注桩所需时间，估算一盘砼浆需要缓凝型外加剂的添加量。
（10）当拆除导管时应当观察导管中有无渗水现象，并进行施工记录备案，具体包括导尺寸、拆管埋深高度及砼面所处标高等情况。
10结语
高速路桥梁桩基应当根据图纸要求开展作业，严格检查应用的设施和原料的质量是否符合标准，建设施工要符合相关规范标准。对于建筑工地的大批操作人员来说，必须正确掌握桥梁桩基建设技术，全方位的掌控桥梁桩基建设的各个环节。
参考文献
[1]赵毅,何媛.刍议桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略[J].低碳世界.2014(07)
[2] 刘礼明.公路桥梁桩基施工技术简析[J].科技信息. 2012(21)
论文作者:侯志金
论文发表刊物:《基层建设》2016年9期
论文发表时间:2016/8/2
标签：桩基论文; 泥浆论文; 导管论文; 混凝土论文; 料斗论文; 钻机论文; 钢筋论文; 《基层建设》2016年9期论文;