桥梁桩基础施工技术

摘 要：桥梁桩基础是整个桥梁的重要组成部分,稳定夯实的桥梁桩基础对桥梁起到了重要的支撑作用,桥梁桩基础质量的好坏直接影响整座桥的工程质量.以郑徐客专商丘特大桥桩基施工为例,探讨钻孔桩施工技术以及需要注意的重要问题,以供同行参考.

关 键 词：桥梁；桩基础；施工技术

1.工程概况

商丘特大桥在DK143+620处采用60m+100m+60m连续梁跨越省道,采用桩基承台式基础,主墩48#和49#基础采用单墩11根,桩长80m,桩,桩径为2m的钻孔灌注桩,承台尺寸为12.2m×18.8m×4.5m,墩身为圆端形实体墩,高为9m.边墩47#和50#基础采用单墩10根,桩长50m,桩径为1.25m钻孔灌注桩,承台尺寸为8.6m×12.3m×3m,墩身为圆端形实体墩,高为11m.

2.钻孔施工技术

2.1施工准备技术

场地整平：首先对桩位和周围场地进行平整,清除杂物,在桥梁宏线两侧范围内开挖好临时排水沟,更换种植土,夯填碾压密实,以免钻机直接置于不坚实的填土上而产生不均匀沉陷.钻机就位平台必须高出地面0.5m,避免泥浆或雨水对钻机的影响.

测量放线：场地处理夯填完毕后,采用全站仪进行放样.放样时应该标明每个桩的编号,并设置十字型护桩.注意在埋设护桩时必须用水泥砂浆（或砼）包裹,并标识明确,钻机就位前认真核对桩位,避免用错桩位.

泥浆的制备：造浆量为2倍桩的混凝土体积,钻孔泥浆采用膨润土造浆,净化采用非机械净化法,即通过沉淀池,储浆池进行循环沉淀净化泥浆.泥浆循环顺序：新制泥浆-泥浆池-桩孔-沉淀池-储浆池-桩孔-泥浆池-桩孔-沉淀池-储浆池依次循环使用.

泥浆指标控制：一般入孔泥浆比重可为1.1.-1.3；黏度一般地层为16-22s松土地层为19-28s；新制泥浆含砂率不大于4%；胶体率不小于95%；PH值应大于6.5.钻孔前钻孔前要对泥浆池的泥浆进行循环,以保持泥浆均匀,废弃泥浆由运浆车外运.

埋设护筒：护筒采用钢护筒,护筒埋设深度符合下列规定：粘性土不下于1m,砂类土不小于2m.护筒埋设深度不小于1.5m,并埋入较坚实的地层不小于1.0m,护筒顶应高出地面不小于0.3m,并且高出施工水位或地下水位0.5-1.0m,具体采用哪种护筒,根据现场实际情况定.护筒埋设采用加压和锤击的方法进行.锤击护筒过程中,必须反复复核桩基中心和护筒中心,始终保证两者保持一致.护筒埋设完成后,检查护筒平面位置的偏差,即护筒中心与桩位的中心的偏差不大于5cm,护筒倾斜度的偏差不得大于1%,保证钻机沿桩位垂直方向顺利施钻.

2.2旋挖钻钻孔

开始准备工作完成后,钻机位置、水平差、垂直度检验合格,方可进行开钻.

钻进过程中,操作人员随时观测钻杆垂直与否,并通过深度计数器控制钻孔深度.当旋挖钻钻头顺时针旋转钻进时,底板的切削板和筒体翻板的后边对齐.钻屑进入筒体,装满一斗后,钻头逆时针旋转,底板由定位块定位并封死底部的开口,之后,提升钻头到地面卸土.开始钻进时采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以保证孔位不产生偏差.钻进护筒以下3m可以采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自重摩擦加压,150MPa压力下,进尺速度为2Ocm/min；200MPa压力下,进尺速度为3Ocm/min；26OMPa压力下,进尺速度为5Ocm/min.钻孔过程中,经常对泥浆进行检测,保持孔内泥浆稠度,注意地层变化,在地层变化处抽取渣样,判明地层情况并与地质剖面图比较.

2.3钢筋笼的制作与安装

钢筋使用前将表面油渍、漆皮、清除干净,无局部弯折,采用单面搭接焊,焊缝长度为l0d,条件允许时采用双面焊,焊缝长度为大于5d.钢筋主筋搭接焊时须先弯曲后焊接,两根钢筋轴线必须在一条直线上.钢筋笼分节以节约材料且满足设计要求为原则,主筋接头处按错开接头面积50%考虑,错开净距为1m.检查钢筋笼是否焊缝饱满,表面无气孔、夹渣、裂纹、凹陷、焊瘤等不良现象.为了确保钢筋笼保护层不小于7cm,钢筋保护层宜使用混凝土轮型垫块,垫块采用0混凝土.垫块间距不大于2m,环向不少于4个,呈梅花形布置.

钢筋笼分节在钢筋加工场地内加工好,经检查合格后,用拖车运至施工现场,再用16T吊车分段吊放下钢筋笼,接长搭接时,先将第一节挂在孔口,再吊上第二节,错开接头位置1m,然后对准接头,使其垂直,用两台电焊机进行搭接焊,焊接接头长度为10d,逐节焊接逐节下放.吊入后校正轴线位置及垂直度,并防止扭转变形,声测管与钢筋笼同步进行焊接,确保不漏水,每焊好一节就将一节注满清水,顶端用橡胶盖密封.最后一节钢筋笼焊接好后,焊好定位钢筋,并使其钢筋笼位于孔内中心.

2.4清孔

钢筋笼安装完成后,开始清孔.清孔采用换浆法清孔,将导管提离孔底10至20cm,用比重1.10～1.20的纯泥浆,把孔内的浮渣较多的泥浆换出,直至达到清孔要求.清孔后泥浆指标应满足以下标准,孔内排出泥浆手摸无2至3mm的颗粒；泥浆比重不大于1.1；含砂率小于2%；黏度为17～20s；摩擦桩沉淀厚度不大于200mm.

2.5灌注水下混凝土

根据现场实际情况计算,灌注首批混凝土的数量需多少方才能把导管下口埋入砼深度不少于1m,使其有一定的冲击能量,把泥浆从导管中排出.堵塞漏斗下口用圆形钢板,当混凝土装满漏斗后,拨出钢板,混凝土即下入到孔底,排开泥浆.在整个浇筑过程中,导管在混凝土中埋深1～3m,灌注过程中每灌一车砼时,随时检测导管埋深,正常情况下每车下2.4m3.埋深增加2.7m左右,拆一节导管.埋设导管不能太深.以免影响砼翻浆和拨不出导管.始终利用导管内混凝土的超压力使混凝土的灌注面逐渐上升.混凝土浇至高于设计标高1m时,停止混凝土灌注.

2.6泥浆清理

钻机成孔施工中,产生大量废弃的泥浆,为了保护当地的环境,这些废弃的泥浆,经处理后,运往指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理.

3.结语

在桥梁建设的过程中,桥梁柱起着至关重要的作用,其质量的优劣直接影响桥梁建设的工程质量.因此,深入研究钻孔桩技术及相关问题对于桥梁建设工程项目的发展与规划具有深远的意义.（作者单位：中铁二十一局集团第一工程有限公司）