论桥梁工程桩基施工技术
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摘要：本文从桥梁桩基施工前的准备、挖孔、钢筋笼、浇注砼及成桩等几个方面阐述了桥梁桩基施工及质量控制的要点。
Abstract: This paper describes the bridge pile foundation construction and quality control points from the bridge pile foundation construction preparation, hole digging, pouring concrete and reinforcing cage, pile etc.
Keywords: bridge engineering; foundation construction; quality
中图分类号：TU723.2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）03-0001-02
随着我国高速公路及城市建设发展迅猛，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。桩基施工中因受一些不可预见的客观因素和主观因素的影响，在其成桩的过程中频频发生质量问题，这或多或少的给桩基质量带来一定的安全风险，也将直接影响到桥梁建成后的运营安全，给人民的人身财产带来造成一定的隐患。本文就关于桥梁桩基施工及质量控制要点简述如下。
1施工准备
1.1 在正式施工前应准备必要的工程资料：①所建桥梁处工程地质和必要的水位地质资料；②桩基施工图及图纸会审纪要；③场地和邻近区域的地下管线(管道、电缆)资料；④主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；⑤桩基的施工组织设计或施工方案；⑥桩基钢筋砼所用建材(水泥、砂、石、钢筋)的质检报告。
1.2 施工前质量管理措施：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。
1.3 安全措施：人工挖孔灌注桩应采取下列安全措施：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。
2测量放线
根据设计图纸计算各桩位的坐标,并确定每个桩孔与相邻控制点的位置关系。 经复核无误后在场区内实地放线,同时以桩中心为交点,在纵向和横向方向埋设好护桩,桩位经复核并签字同意后方可进行下一步施工。
3埋设护筒
护筒采用10mm钢板卷制,护筒直径1.2m,桥台处1.5m,护筒长度为2m,在护筒的上口边缘开设2个溢浆口。护筒埋设时,通过预先引放的纵、 横方向的4个护桩点进行调整就位,护筒中心与桩位中心重合,其偏差不得大于20mm,并严格控制护筒的垂直度,护筒调整到位并固定稳后,用粘土沿四周对称分层填压夯实,护筒的埋深旱地不少于1m,护筒顶面应高于岛面0.2m～0.5m,并高于施工水位或地下水位1.5m～2.0m,水中墩、 护筒底应进入河床底不少于0.5m。
4钻孔就位
钻机安放前,先将桩孔周边垫平,使地面平整,确保钻孔安放到位,机身平稳,钻机就位时,应保证管锥中心对准桩位中心,并将钻机支垫牢固。 其对中误差不得大于20mm;钻机就位后,测量钻机平台标高来控制钻孔深度,避免超钻或少钻。 正式钻孔前,钻机要先进行运转试验,检查钻机的稳定和机况,确保后面成孔施工能连续进行。
5泥浆护壁及成孔
桩基工程用黏土泥浆,其黏土含胶体度不得低于95%,含砂率不得大于4%,造浆能力不低于2.5L/kg。制浆前,先将黏土打碎,缩短搅拌时间,黏土在水中浸透并搅拌均匀,对新制泥浆和再生泥浆设专人使用专用设备、 仪器进行质量控制。 同时为防止意外情况或成孔期间对泥浆指标进行调整,备用一定量的膨润土或黏土。 特殊地层泥浆密度:砂卵石为1.3～1.5,砂层为1.2～1.3。 在成孔施工过程中,加强对泥浆性能指标的检测和控制。根据钻到不同地层的地质情况,适时调整泥浆指标,并做好施工记录。 在施工期间定期对泥浆池、循环池进行疏通,确保泥浆循环畅通,沉淀池的沉渣和废浆要经常抽到指定的地点,保证泥浆池有足够的容积满足成孔施工的需要。
成孔采用反循环钻机,边钻进边注入泥浆护壁。 开孔前,先起动泥浆泵,待泥浆反循环正常后,才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。 开孔前先轻压慢钻,钻进到2m～3m后逐渐加大转速和钻压正常钻进。 在钻进中经常检测钻机钻杆的垂直度,并随进调整,做好详细记录。 在成孔施工中还应根据不同的地层适进调整参数。
6一次清孔，成孔检测
通过钻机平台标高和钻杆的长度,判断钻孔深度。 当钻孔达到设计要求的深度,停止钻进,将钻头提高孔底100mm～300mm,维持泥浆和正常循环,清洗、 吸除孔底沉渣直到返出泥浆的钻渣含量小于4%为止。 起钻时应小心操作,防止钻头拖到孔壁,并向孔内补入泥浆,稳定孔内泥浆高度。
成孔结束后,采用井径井斜仪对成孔质量进行检测。 检测标准:孔深不小于设计深度,垂直度:＜1%;沉渣:≤50mm。
7钢筋笼制作施工
钢筋笼制作:钢筋笼整体制作吊装,加工尺寸严格按设计图纸及规范要求,钢筋笼的主筋在地面加长时,接长采用闪光对焊,接头相互错开,主筋与箍筋采用点焊。先制作钢筋的加强箍,加强箍先根据设计长度下料并在特制的平台上弯制而成。加强箍制作完成后,在加强箍上准确的放样出钢筋笼每一根主筋的确切位置并用红油漆做出标记。主筋分段长度,将所需钢筋用切割机成批切好备用,并按规格挂牌分类堆放整齐。钢筋笼加工在特制加工平台上进行,加工前先检查平台的平直度,确保钢筋笼的主筋顺直。加工时先将主筋点焊于加强箍的外侧所标示的主筋位置,确保主筋位置正确,间距一致。最后施工钢筋笼箍筋,施工箍筋前先在主筋上分出箍筋间距,然后将箍筋缠绕于钢筋笼骨架上,并将箍筋与主筋50%交错点焊。加工成型的钢筋笼稳定放置在坚实平整的地面上,防止变形。钢筋笼从上至下每2.0m的设一道保护块,每道保护块分四块均匀的布置于该圆环上,保护块采用直径100mm的砂浆混凝土块。
表一：钢筋笼制作及保护层允许偏差
8二次清孔
钢筋笼定位后,及时下放导管,安装清孔器并与砂石泵连接。 采用泵吸反循环清孔,进一步将孔底沉渣吸出,同时逐步降低孔内泥浆密度。 二次清孔后泥浆指标要求:①泥浆密度:控制在1.15～1.25左右;②含砂率:小于4%～8%;③泥浆黏度:小于25S;④二次清孔后孔底沉淤不大于100mm。
9水下混凝土浇筑
9.1灌注水下混凝土前，检测孔底泥浆沉淀厚度，如大于设计的清孔要求，则再次清孔直至符合要求。
9.2严格控制水下混凝土施工配合比，混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性坍落度，塌落度宜为180～220mm，水泥用量不少于360�/㎥，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍达不到要求，不得使用。
9.3混凝土用Φ273导管灌注。导管由管径不小于250mm，管壁厚不小于3mm的管子组成，用装有垫圈的快速螺旋接头连接管节。导管应进行水密、承压和接头抗拉试验，试水压力为0.6～1Mpa。在灌注混凝土开始时，导管底部到孔底应有300～500�的空间。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度(≥0.8m)和填充导管底部间的需要。在整个灌注时间内，出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2m，以防止泥浆及水冲入管内，且不得大于6m。经常量测孔内混凝土面层的高程，及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置，并始终予以严密监视，导管应在无水进入的状态下填充。管底在任何时候，应在混凝土顶面以下2m。输送到桩中的混凝土，应一次连续操作。初凝前，任何受污染的混凝土应从桩顶清除。
9.4混凝土应连续灌注，直至灌筑的混凝土顶面比桩顶设计标高高出0.5～1.Om的高度才可停止浇注，以保证截面以下的全部混凝土均达到强度标准。
9.5当混凝土灌注过程中发生堵管事故处理方法：当混凝土和易性差、流动度小，或石子粒径过大、混凝土供应不及时，以及止水栓(球)堵塞等原因造成的卡管事故，一般可采用下述方法疏通；用长钢钎或由25以上钢筋冲凿管内混凝土；用铁锤敲震导管法兰；抖动起吊绳；导管上安装附着式振动器；当导管下端距孔底间隙较小、甚至插入土中造成的卡管事故，可采用缓慢提升导管法，待混凝土开始下落时，再将导管下降。
参考文献：
[1]混凝土结构施工及验收规范(GB50204-92)