公路桥桩基础施工技术分析

2015-04-07金发柱新疆北新路桥集团股份有限公司新疆乌鲁木齐830000

四川水泥 2015年4期

金发柱(新疆北新路桥集团股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830000)

公路桥桩基础施工技术分析

金发柱(新疆北新路桥集团股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830000)

当前我国的公路桥桩基础施工中普遍用了钻孔灌注桩技术。桩基础本身的耐久性、稳定性、刚度和强度都必须符合桥涵设计的规范，保障整个公路桥的施工质量。文章以某公路桥桩基施工为例，详细地分析了公路桥桩基础施工的施工工艺，对桩基基础施工中的关键控制点进行了分析。

桩基础钻孔灌注桩施工工艺

当前我国已经有了比较成熟的钻孔灌注桩技术，钻孔灌注桩技术被普遍地应用到了公路桥桩基础的施工中。在公路桥桩基础的施工都必须保障桩基础本身的各项性能符合桥涵设计规范，这是由于桩基础必须对上部荷载进行承担，并将上部荷载传给地基，保障公路桥的稳定。在平原中比较容易就位钻孔灌注桩成孔所需的钻机，能够满足循环钻机的成功需要，因此广泛地使用到了钻孔灌注桩技术。本文结合工程实例长期分析了公路桥桩基础施工技术及其关键技术控制点。

1.某路桥工程概况

本文以某公路特大桥作为例子，该公路特大桥全长超过2500米，是一项国道公路的控制性工程。该公路特大桥的桥桩均为嵌岩桩设计，属于钻孔灌注桩。该项目的难点和关键工程就在于桩基础，其具有以下施工特点：桥位区位于季节性冻土区，具有较大的冻土上限，很容易受到温度变化的影响。桥位区集中了较多的不良地质现象，例如粉细砂土液化、岩溶、裂隙、断层、层间剪切、构造破碎等，不利于施工控制。桥位区具有较大的河床高差，受到河流动态迁徙的影响，河流的洪水期和枯水期具有较大的水位落差。钻孔平台的设计和施工会受到冻胀现象的影响。该公路特大桥的桩径大、桥桩较长，具有较高的施工技术要求。桥位区的自然环境比较脆弱，具有较高的环保要求。

2.路桥工程的地质特征

受到挽近构造和和谁的影响，该勘查区具有不连续的冻土平面分布，河流融区主要位于现代河床及其两侧50米的范围内，构造融区位于活动断裂带附近。本工程中的地质环境不稳定因素主要包括风沙、冰锥、泉水、地震、新构造活动等。

以该地区的特征为依据，将总体施工方案确定下来。根据施工期的施工水位和河床特点，将搭设钢管桩得钻孔平台钻孔方案确定下来，钢栈桥的施工要在枯水期完成，水中钻孔平台施工要在汛期完成。钢护筒的搭设工作要以平台和栈桥为依据，进而进行钻孔，这是为了避免钻孔施工受到水位的影响。墩位处的不良地质包括流沙、河床岩面不平和溶洞，因此确保桩基施工到顺利完成是整个施工方案的关键控制点。

3.具体的桥桩基础施工工艺

公路桥桩的基础施工工艺的关键点主要有泥浆护壁、钻进速度、钻孔校核、清孔、制作和安装钢筋笼以及混凝土浇筑[1]。

3.1 泥浆护壁工艺

由于该公路桥地桩基础施工区具有较厚的砂卵石地层，因此钻孔施工的成败收到泥浆性能和循环系统管理的影响，在施工的过程中要使用泥浆护壁工艺。主要做法为科学的设计泥浆配合比，从而对泥浆的性能进行保障。其次还要建立泥浆循环系统，这是由于本项目具有较高的环保要求，泥浆循环系统主要由串联空的桩基护筒、泥浆处理器和自制泥浆罐组成，使泥浆对环境的影响减少。施工的效率和进度都会受到泥浆护壁效果的影响，只有保障泥浆具有优质的性能，才能取得良好的护理效果，从而提高成功效率[2]。在该工程施工中各根桩持续了较长时间的作业，没有发生坍塌事故。

3.2 钻进速度的控制

在进行钻孔施工中要确保钻机在嵌入基岩时保持铅垂状态有一定的难度，很多因素都会对其造成影响，例如岩面倾斜、岩面缺少过渡风化层、较高的岩石强度、较大的桩径、较大的桩孔深度等等。如果钻进过快，则会导致难以形成足够强度的泥浆护壁，造成塌孔事件；如果钻进过慢，尽管可以取得较好的成孔效果，但会对施工进度造成影响。经过试验将每次专辑的速度确定为40至50厘米，在该速度范围内能够较好的发挥泥浆的保护作用。要对桩孔上部的坍塌进行控制还要重视水头压力，要确保护筒底部低于水位高度两米左右。当钻头进入砂层时就要放慢钻进速度，防止有活塞在钻头和钻头底部形成而引起坍塌。

3.3 钻孔校核

在施工的过程中要对桩孔是否填写进行判断有以下一些方法。首先要对钻机的运行状态进行观察，注意钻机是否出现了不正常的跳动。其次要对沪筒和导向环的触碰情况进行观察，桩孔偏斜时孔壁和导向环往往会激烈的碰擦。第三，要对桩孔是否偏斜进行判断还可以对钻杆的偏斜角度进行测量[3]。

3.4 清孔

很多施工单位都对注入和钻孔这两个工序比较重视，事实上钻孔注入桩还会受到清孔的影响。清孔的目的在于对原钻孔内的泥浆水进行抽换，从而使泥浆水的含砂率、粘度和疏密程度降低，并将钻渣扫除干净。这是由于如果有过后的沉淀土留在桩底，会使桩的承载能力降低。在施工中当达到了设计桩底标高时就要将钻头提出，使成孔桩保持三十分钟的静止，使泥浆中的沙砾进行沉淀。进而可以对桩底进行清孔，使泥浆密度达到稳定程度。

3.5 制作和安装钢筋笼

钢筋笼的制作与安装要适应钻机施工的成功速度。要快速地灌注水下混凝土，对钢筋笼进行保护，将旋挖钻机成孔快的优势发挥出来。要分段下放钢筋笼，避免其出现变形和扭曲。使用粗直螺纹螺母进行钢筋笼主筋的连接和加工。要将成孔后的搁置时间缩短，在成孔后的1.5小时内下钢筋笼，避免出现塌孔。

3.6 浇筑混凝土

将导管下放后对孔底沉渣厚度和泥浆指标进行检查，如有需要可以进行二次清孔，如果符合要求则可以进行混凝土灌注。18至22厘米为适宜的水下灌注混凝土塌落度，丈量实际的孔深和导管下入长度，使其与孔底保持40至50厘米的距离，并且确保导管下入孔保持居中的位置。在连续灌注混凝土的过程中要对混凝土的上升高度进行经常性的测量，以此为据对导管进行提升和拆卸。